景益鹏

天体物理学家、中国科学院院士

景益鹏

景益鹏,1964年1月9日出生于浙江省绍兴市,浙江慈溪人。中国天体物理学家,中国科学院院士(2015年当选),上海交通大学讲席教授、博士生导师。1984年,其毕业于原杭州大学(今浙江大学),1989年获得中国科学技术大学硕士学位,1991年在意大利高等研究生院获硕士学位,1992年获博士学位。[0][6]曾任中国科学院上海天文台研究员,[7]现任教育部科技委数理学部副主任、国家基金委数理学部咨询专家等。[1]1980年,景益鹏从春晖中学毕业,以全校第二名的成绩考上杭州大学(今浙江大学)物理系。大学期间,景益鹏先后学习量子物理以及天体物理,毕业后便考取中国科学技术大学研究生,并在导师张家铝的引导下,明确将天体宇宙学作为自己未来研究方向。[5][4][8]1988年,景益鹏前往意大利罗马国际理论物理中心做访问学者,并于1990年成为天体物理学家丹尼斯·夏马(Dennis Sciama)的博士研究生。1993年至1999年,景益鹏分别在美国亚利桑那大学、德国马普天体物理研究所和日本东京大学做博士后研究。[5][4][9]2000年,景益鹏回到中国组建“中德马普青年伙伴小组”,该小组仅用两年的时间就达到了国际领先的研究水平。2012年,景益鹏加盟上海交通大学物理系。近年来,景益鹏一直在研究宇宙中结构和星系形成规律,以及尝试在宇宙学框架下对银河系的质量进行测量。[5][9][10]景益鹏在进行科研工作的同时,把培养优秀学生作为自己的主要职责,其培养的博士生中已有多位是国家杰出青年基金和国家优秀青年基金获得者。[5]

景益鹏,1964年1月9日出生于浙江省绍兴市浙江慈溪人。中国天体物理学家,中国科学院院士(2015年当选),上海交通大学讲席教授、博士生导师。1984年,其毕业于原杭州大学(今浙江大学),1989年获得中国科学技术大学硕士学位,1991年在意大利高等研究生院获硕士学位,1992年获博士学位。[1][7]曾任中国科学院上海天文台研究员,[8]现任教育部科技委数理学部副主任、国家基金委数理学部咨询专家等。[2]

1980年,景益鹏从春晖中学毕业,以全校第二名的成绩考上杭州大学(今浙江大学)物理系。大学期间,景益鹏先后学习量子物理以及天体物理,毕业后便考取中国科学技术大学研究生,并在导师张家铝的引导下,明确将天体宇宙学作为自己未来研究方向。[6][5][9]1988年,景益鹏前往意大利罗马国际理论物理中心做访问学者,并于1990年成为天体物理学家丹尼斯·夏马(Dennis Sciama)[注1]博士研究生。1993年至1999年,景益鹏分别在美国亚利桑那大学、德国马普天体物理研究所和日本东京大学博士后研究。[6][5][10]2000年,景益鹏回到中国组建“中德马普青年伙伴小组”,该小组仅用两年的时间就达到了国际领先的研究水平。2012年,景益鹏加盟上海交通大学物理系。近年来,景益鹏一直在研究宇宙中结构和星系形成规律,以及尝试在宇宙学框架下对银河系的质量进行测量。[6][10][11]景益鹏在进行科研工作的同时,把培养优秀学生作为自己的主要职责,其培养的博士生中已有多位是国家杰出青年基金和国家优秀青年基金获得者。[6]

景益鹏长期从事宇宙结构和星系形成的数值模拟、理论研究和观测分析。[1]其主要研究项目有宇宙大尺度结构和星系的形成及演化、大质量星系和小质量星系的形成与演化等。[12]景益鹏成就颇多,在理论研究方面,提出描述暗物质内部结构的三轴椭球模型;在观测分析方面,提出暗晕占有数模型方法并应用于星系巡天,还建立了星系与暗物质分布之间的关系等。研究期间,景益鹏曾获国家自然科学二等奖上海市自然科学一等奖(两次)等奖项。[1]

早年经历

1964年1月9日,景益鹏出生于浙江省绍兴市,其出身于中医世家。其祖父景怀章在sōng厦朝北街开了一家诊所,父亲景忠信是虞北一带的小儿科名医。景益鹏父亲曾先后担任崧厦中医联合诊所负责人、三联卫生院院长,是上虞市政协委员。母亲俞文仙出生于老九思堂,先后任崧厦服装厂保管员,鞋业社会计出纳。景益鹏自幼喜爱看书、学习,[6][9]其在崧厦镇小读小学,在崧厦镇小附中读了两年初中,而后又进入春晖中学的理科尖子班。1980年,景益鹏从春晖中学毕业,时值基础物理理论发展迅速,爱因斯坦、牛顿和中国数学家陈景润等成了青少年心中的偶像,而景益鹏对爱因斯坦的相对论有较大的兴趣。受此影响,景益鹏决心高中毕业以后学习物理,后以全校第二名的成绩考上杭州大学(今浙江大学)物理系。[6][5]

在大学期间,景益鹏发现相比量子物理,他对广义相对论更感兴趣,广义相对论适用于宇宙,后转学天体物理。1984年,景益鹏从杭州大学毕业后,便考取了中国科学技术大学研究生。在中国科学技术大学学习期间,其在导师张家铝的引导下,发现自己对天文学方面的浓厚兴趣,从此明确了将天体宇宙学作为自己未来研究方向的目标。在离开中科大的时候,景益鹏已经发表了A类B类文章5篇。[5][6][9]

意大利时期

1988年,景益鹏应邀到意大利罗马国际理论物理中心做访问学者。在访问期间,景益鹏对意大利国际高等研究生院较为向往,并打算报考意大利天体物理学家丹尼斯·夏马(Dennis Sciama)[注1]博士研究生。1989年,景益鹏准备报考丹尼斯·夏马的博士研究生考试时,但已过报名时间。后丹尼斯·夏马看完景益鹏寄过去的资料后,便同意他报名参加考试。[5][10]

1990年,景益鹏经过竞争[注2],其考试成绩位列报名的17位学生之首,后成丹尼斯·夏马的学生。在两年的学习过程中,景益鹏先后有10多篇论文在《天体物理学报》《皇家天文学会月刊》等国际权威学术刊物上发表。期间,景益鹏于1991年在意大利高等研究生院获硕士学位。次年,景益鹏已经有20多篇高水平论文发表在国际权威物理与天文杂志,其优异的研究成绩让他获得天文学博士学位。景益鹏成为两年内取得意大利国际高等研究院天文专业博士学位的第一人。[5][6]

归国研究

1993年至1999年,景益鹏分别在美国亚利桑那大学、德国马普天体物理研究所和日本东京大学博士后研究。期间,景益鹏入选1998年的中国科学院百人计划”。在国外发展的这几年让景益鹏意识到与发达国家相比,中国天文研究相对滞后,天文人才非常短缺。其在德国马普天体物理研究所从事博士后研究时,景益鹏的导师乔哈特·伯纳计划组建一支德国与中国一流的年轻宇宙学家队伍,景益鹏答应了导师的要求,在谢绝了亚里桑纳大学、东京大学、罗马大学等开出的优厚条件,于2000年回到中国。[6][5][10]

2000年5月,景益鹏具体负责运作的中国天文界第一个“中德马普青年伙伴小组”组建成立[注3],该小组研究的课题均为现代宇宙学的前沿问题,包括宇宙大尺度结构、星系形成与演化、星系的相互作用、暗物质暗能量物理性质、引力透镜效应等,是当时上海天文台最为活跃的天体物理研究小组之一。因中国很多高校没有天文学专业,天文物理方面的高端人才在中国比较紧缺。景益鹏决定通过自培和招聘,努力打造一支精锐的“科技尖刀组”。[6][5]2001年8月,景益鹏参加“第三届华人物理学大会”,并提出“在宇宙形成的极早期,暗物质可能是‘温暖’的”观点[注4][10]

景益鹏
景益鹏

此外,景益鹏除了去世界各地交流访问外,其余时间绝大部分在工作室度过。其带领的“马普小组”中每个成员每天都在与星星“零距离”对话。这个以博士生为主的8人小组仅用两年时间,就已超越国外同行。他们在国际权威学术刊物上发表论文14篇;与东京大学合作完成一组高精度的宇宙学数字模拟,比国际上同类模拟的质量和空间分辨率分别提高了8倍和2倍。这组高精度数字模拟在宇宙学的多项研究中具有重要应用价值,引起了国际同行的关注。[6][10]

近期情况

2012年,景益鹏加盟上海交通大学物理系,他认为天文学不是一个脱离其他专业的学科,天文只有与其他学科交叉发展,才能有更多的突破。次年6月,在景益鹏和相关领导的推动下,上海交通大学宣布将物理系升格为“物理与天文系”,景益鹏任物理与天文系天文与天体物理研究中心主任,他提出“我们中心的研究方向就是要解密‘宇宙之问’,绘制宇宙地图,通过研究了解宇宙的结构,宇宙中的物质成分和演化过程”。2015年,景益鹏当选中国科学院院士。2017年上海交通大学成立天文系,景益鹏担任首任系主任,先后设立天文学一级学科博士点、博士后流动站,并于2018年起天文系开始招收本科学生。期间,景益鹏有30篇高水平论文引用次数超过100次,这表明其领衔的研究和上海交大的天文学研究已经处于国际领先的位置。[6][5]

近年来,景益鹏一直在研究宇宙中结构和星系形成规律,他首次用数值模拟给出精确又实用的星系形成理论重要公式——暗晕成团公式,该公式已被广泛用于预言星系和暗物质的成团性质,引起修改解析理论的广泛探讨。[10]景益鹏领导的团队近些年尝试在宇宙学框架下对银河系的质量进行测量,有望得到更加精确的银河系质量。[11]

主要成就

景益鹏长期从事星系形成、宇宙结构形成、宇宙暗物质、宇宙暗能量、宇宙原初扰动等宇宙学基础前沿问题的研究。[4]在数值模拟方面,自主建立一套针对宇宙高密度区域的多层网格、自适应P3M方法,开展国际领先的宇宙学数值模拟。在理论研究方面,提出描述暗物质内部结构的三轴椭球模型,被观测证实,已被广泛应用于宇宙结构的观测和理论研究。在观测分析方面,提出暗晕占有数模型方法,并首次应用于星系巡天,建立了星系与暗物质分布之间的关系,增进了对宇宙暗物质结构的认识,该方法已成为测量星系周围暗物质分布的标准方法。[1]主要研究项目如下表:

时间项目名称
2007年-2011年国家973重点项目:宇宙大尺度结构和星系的形成及演化
2009年-2014年基金委创新群体项目: 星系活动及其形成
2009年-2013年科学院杰出海外团队项目:星系活动及其形成
2011年-2014年基金委重点项目:宇宙学中若干重要问题
2014年-2018年基金委重大项目:中国参与第四代暗能量项目BigBOSS
2016年-2019年基金委重点项目:大质量星系和小质量星系的形成与演化
参考资料:[12]

高精度宇宙学数值模拟

景益鹏建立了自适应的宇宙学N-体模拟程序,完成了一组高分辨宇宙学N-体模拟和流体模拟,首次成功地在宇宙学意义的体积内克服了“过度并合”的困难,把星系团中的星系晕结构清楚地分辨出来。模拟样本被包括斯隆数字巡天组在内的国际同行用于构建斯隆数字巡天(SDSS)和2度视场巡天(2dF)大型观测巡天的模拟星表。[4]

暗物质晕三轴椭球模型

景益鹏团队采用全新的分析方法,对暗物质晕的形状作了空前高精度的研究,首次提出了描述暗晕内部物质分布的三轴椭球密度分布模型。与以往球对称的模型相比,该模型能更精确地描述暗物质晕的密度分布。这个模型已被应用到星系动力学引力透镜星系团的X射线像等观测宇宙学的多个研究领域。这一成果被同行称为“在许多方面具有奠基意义”的模型。[4]

暗物质晕内部结构

景益鹏团队在研究暗物质晕内部结构与其形成历史之间的关系时,发现描述暗物质晕内部结构的致密参量与晕的形成历史之间存在密切的相互关系,其在此基础上建立了一个预言致密参量的模型。与其他模型比较,该模型不仅能预言中小质量暗物质晕的致密参量,而且还能很好地解释大质量暗物质晕的致密参量是一个常量的模拟结果。[4]

星系的角动量起源问题

景益鹏团队对暗物质晕内的气体角动量进行了研究,发现热气体角动量的取向远比暗物质的一致,并且小角动量的成分也减少了许多,说明热气体的角动量分布与盘星系的观测并不矛盾。国际知名学者J. Primack在国际天文联合会学术大会的综述报告里,引用了这一说法,并称其为解决星系形成的角动量问题提供了一个途径。[4]

星系形成的半解析模型

景益鹏团队建立了独立的星系形成的半解析模型。与国际同类工作相比,该半解析模型利用了模拟具有分辨次结构的优势,对气体冷却和星系并合等部分物理过程给出了更合理的描述,从而解决了以往模型中普遍存在的一些突出问题,如成功地解释了星系的多波段光度函数、星系的颜色-星等图上的双模分布、中等红移处大质量红星系的数目等重要观测问题。[4]

主要论著

景益鹏从事天体物理研究的近40年中,发表论文200余篇,被引用1万多次,其中60篇单篇被引超过60次。[6]部分论著如下:

时间作者期刊篇名
1997年Mo, H. J.,Y. P. JING, AND S. D. M. WhiteMonthly Notices of the Royal Astronomical SocietyHigh-order correlations of peaks and haloes: a step towards understanding galaxy biasing
1998年景益鹏The Astrophysical Journal暗物质晕两点相关函数的精确拟合公式
2000年景益鹏The Astrophysical JournalThe Density Profile of Equilibrium and None-quilibrium Dark Matter Halos
2000年Jing, Y. P. and Y. SutoThe Astrophysical JournalThe Density Profiles of the Dark Matter Halo Are Not Universal
2003年Zhao, D. H., H. J. Mo, Y. P. Jing, and G. B&oum;rnerMonthly Notices of the Royal Astronomical Society暗物质晕的生长与结构
2005年Kang, X., Y. P. JING, H. J. Mo, and G. BörnerThe Astrophysical JournalSemianalytical Model of Galaxy Formation with High-Resolution N-Body Simulations
2006年Li, C., G. Kauffmann, Y. P. Jing, S. D. M. White, G.Börner, and F. Z. ChengMonthly Notices of the Royal Astronomical SocietyThe dependence of clustering on galaxy properties
2007年Jing, Y. P., Y. Suto, and H. J. MoThe Astrophysical JournalThe Dependence of Dark Halo Clustering on Formation Epoch and Concentration Parameter
2011年Wang, W., Y. P. Jing, C. Li, T.Okumura, and J. HanThe Astrophysical JournalGalaxy Clustering and Projected Density Profiles as Traced by Satellites in Photometric Surveys: Methodology and Luminosity Dependence
2012年Zhao, G., Y. H. Zhao, Y. Q. Chu, Y. P. Jing, and L. C. DengResearch in Astronomy and AstrophysicsLAMOST spectral survey-- An overview
2012年Li, C., Y. P. Jing, S. Mao, J. Han, Q. Peng, X. Yang, H. J. Mo, and F. van den BoschThe Astrophysical JournalInternal Kinematics of Groups of Galaxies in the Sloan Digital Sky Survey Data Release
参考资料:[12][13][2]

担任职务

时间职务
2000年-2012年上海天文台研究员(星系宇宙学中心首席科学家)[12]
2003年-2012年上海天文台学术委员会主任[7]
2005年中国科学院计算专家指导委员会委员[14]
2012年-2017年上海交通大学教授(天文系主任)[12]
2017年-2022年上海交通大学物理与天文学院院长[12][15]
2018年中国天文学会理事长[7]
2020年-2025年中国科学技术大学物理学院天文系兼职、客座教授[16]

学术交流

2002年以来,景益鹏及其研究组在国内外大型学术会议上作特邀报告10次,其中两次在国际天文联合会等组织的大型系列学术大会上作报告。[4]2021年3月,第355期东方科技论坛“空间及地面光学红外望远镜定标系统研讨会”在中国科学院上海分院举行,景益鹏担任此次会议的顾问。[17]同年11月,中国空间站巡天望远镜(CSST)长三角地区科学中心2021年度学术交流会召开,景益鹏指出CSST的科学课题与美国出台的“天文2020规划”的三个主题“现实世界与行星”“新信息和新物理”和“宇宙生态系统”密切相关,因此需要进一步凝练设置特色课题,使CSST在解决天文学前沿问题上发挥更大作用。 [18]

2022年4月26日,CSST长三角地区科学中心召开拟申请第二批科学课题的交流会。作为CSST长三角地区科学中心首席科学家的景益鹏,在总结发言中指出,长三角中心拟申请课题较多,总体水平较高,特别是四个精测终端都由长三角地区各单位承担研制,基于这些终端拟开展的特色课题都作了充分准备。还建议大家紧扣申请指南的要求,进一步完善申请材料,争取承担更多课题,为CSST取得重大成果做好准备。  [19]

人才培养

景益鹏在完成研究任务的同时,依然亲自带学生,也常常关心学生的生活和学习,特别是个别家庭条件一般的学生,他更是尤为照顾。[5]景益鹏把培养优秀学生作为自己的主要职责,其培养学生时注重“携手”与“放手”的统一。由他先后指导过的博士生中,大部分都很有成就,例如浙江大学求是特聘教授康熙清华大学教授李成以及北京天文馆副馆长陈冬妮等。景益鹏指导的这些博士生中已有数位获得国家杰出青年基金、国家优秀青年基金。[6]

景益鹏认为:研究生阶段的学习跟高中、本科阶段是非常不一样的。他会先给新生们一些时间,让他们思考到底对什么问题感兴趣。他也会针对他们的选择,尽自己最大的能力并邀请国外某一领域专长的专家、老师对其进行指导。在学生的研究后期,他会尽量推荐他们到国际一流的研究平台上进行锻炼。让学生对科研感兴趣、培养学生的科研能力是作为导师应尽的最大责任。[6]

2016年,景益鹏应邀做客春晖讲堂,演讲结束后,学生们拥上讲台,向其请教问题,他解答同学们的各种疑问。2019年6月,崧厦镇中心小学“红领巾采访团”前往上海交通大学采访景益鹏。他耐心地回答孩子们提的问题,并告诉他们当科学家首先是要有爱好和兴趣,这是第一位的,也是最关键的。并告诫“一定要多看书,遇到困难多问为什么,要有一双会发现问题的眼睛,保持对周围事物敏锐的观察力”。景益鹏表示会带领其研究生团队来崧厦镇小,成立相关的科学研究基地。[6]

景益鹏向上虞崧厦街道中心小学学生讲述天文的故事
景益鹏向上虞崧厦街道中心小学学生讲述天文的故事

荣誉获奖

时间荣誉及奖项
1998年入选中国科学院百人计划
2001年国家杰出青年科学基金
2002年享受政府特殊津贴
2003年中国留学回国人员先进个人和成就奖、上海市优秀留学回国人员奖
2004年上海自然科学一等奖
2004年国家973计划先进个人称号
2004年入选首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选
2005年国家自然科学二等奖
2005年上海市杰出科学家奖
2006年国家青年科学家奖
2007年2004-2006年度上海市劳动模范
2009年上海市自然科学牡丹奖
2009年上海自然科学一等奖
2015年中国科学院院士
2023年何梁何利基金科学与技术进步奖
参考资料:[9][4][12][3][20]

人物评价

天体物理学家丹尼斯·夏马评:景益鹏是个“难得的天文奇才”。[5]

德国马普学会主席哈勃特·马克评:景益鹏在宇宙学研究领域是一个出色的领军人才。[6]

上虞乡贤研究会会长陈秋强评:景益鹏话不多,情很深,他对故乡的情怀更多地融注于“天文之问”中。[6]

中国科学技术大学物理学院评:景益鹏是宇宙大尺度结构、星系形成与演化、暗物质暗能量等领域的国际一流学者。[11]

上海交通大学评:景益鹏是天体物理专家,几十年致力于天文观测和实验研究,已是天文领域的著名学者。[5]

家庭关系

关系姓名简介
祖父景怀章中医
父亲景忠信小儿科名医,曾先后担任崧厦中医联合诊所负责人、三联卫生院院长,是上虞市政协委员
母亲俞文仙曾任崧厦服装厂保管员、鞋业社会计出纳
妻子-上虞驿亭镇人,是景益鹏高中时代的同学
参考资料:[6][10]

参考资料 20

  1. 景益鹏 — 上海交通大学
  2. 景益鹏 — 上海交通大学物理与天文学院
  3. 2位交大人荣获何梁何利奖 — 上海交通大学新闻学术网
  4. 第三部分 国家杰出青年科学基金获得者及创新研究群体学术带头人选介 — 国家自然科学基金委员会
  5. 景益鹏:解密“宇宙之问” 绘制“宇宙地图” — 上海交通大学
  6. 仰望星空--记中科院院士、上海交大物理与天文学院院长景益鹏 — 《上海纪实》
  7. 景益鹏 — 中国大百科全书
  8. 专家人才库数据----中国科学院上海分院 — 中国科学院上海分院
  9. 我系景益鹏教授当选中国科学院院士 — 上海交通大学物理与天文学院
  10. 祝贺!虞籍科学家、春晖中学校友景益鹏教授荣获何梁何利奖 — 百观新闻
  11. 景益鹏院士访问我校并做“身边的物理学家”系列报告 — 中国科学技术大学物理学院
  12. 景益鹏 — 粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室
  13. 景益鹏 院士 — 上海交通大学物理与天文学院
  14. 参考 14
  15. “80后”清华博士出任上海交大院长 — 百家号
  16. 兼职、客座教授 — 中国科学技术大学天文系
  17. “空间及地面光学红外望远镜定标系统研讨会”在上海顺利召开 — 中国科学院上海分院
  18. 中国空间站巡天望远镜长三角地区科学中心2021年度学术交流会成功举办 — 中国科学院上海分院
  19. CSST长三角地区科学中心举行第二批科学课题交流会 — 中国科学院上海分院
  20. 上海市人民政府关于表彰2004-2006年度上海市劳动模范和劳模集体的决定 — 上海市人民政府

注释

  1. 丹尼斯·夏马是意大利最杰出的天体物理学家之一,在天文物理界久负盛名,是著名科学家霍金的启蒙老师。
  2. 丹尼斯·夏马亲自主持了考试,考试分笔试和口试进行,内容为《天体物理的前沿问题》及《如何看待星系分布的最大结构的两派争论》等,让考生自由发挥。
  3. “马普小组”是由中国科学院、德国马克斯·普朗克科学促进会、中国科学院上海天文台和德国马普天体物理研究所联合创办。
  4. 此时的科学界已公认,除去暗能量,所能观测的色彩绚丽的星系和发光物只占宇宙的一小部分,其余80%以上都是看不见的暗物质,由于它们无光无影,一直被认为是“冷”的。专家们认为“温暖物质”理论一旦被确认,将对认识宇宙的基本物质构成和研究基本粒子物理产生深刻影响。
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