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可否公开宣传
学科分类名称
1
理论天体物理
代码
1602010
2
计算物理学
14075
3
高能天体物理
1602040
所属国民经济行业
M.
科学研究与技术服务行业
所属国家重点发展领域
二、人员构成
（一）成员结构
总人数
14
男
13
年龄结构
65周岁以上
0%
50-65周岁
4
28.6%
女
35-50周岁
7
50%
35周岁以下
21.4%
专业技术职务
正高级
副高级
中级
28.6%
28.6%
6
42.8%
学历
博士研究生
硕士研究生
本科
9
64.3%
35.7%
0%
（二）主要成员
带
头
人
序号
姓名
性别
年龄
所在单位
研究领域
团队工作时间（年）
张雄
60
教授
引力理论与理论天体物理
17
彭朝阳
45
高能天体物
梁红飞
40
计算物理
10
其他主要成员
马力
53
5
张皓晶
34
副教授
易庭丰
讲师
毛李胜
35
11
8
毛慰明
36
黄邦蓉
42
伍林
男55
55
王兴华
31
助理研究员
12
徐云冰
男36
金争
54
刘文广
助教
三、团队简介
（限3000字限以内）
云南师范大学引力理论研究创新团队长期致力于引力理论及高能天体物理领域的观测、统计及其理论研究，并进行教育教学研究和人才培养等工作。
团队从1998年开始积极进行筹备工作，2000年正式成立，同年成立了云南师范大学天体物理中心，2001年新增了天体物理硕士点，2002年开始招收天体物理硕士研究生。
团队主要从事展活动星系核的光变观测和辐射理论研究、计算物理方向下的太阳矢量磁场的Stokes光谱反演技术的观测和理论研究以及伽玛射线暴光变曲线和能谱的统计与理论研究。
在团队成员的共同努力下，该团队2010年被云南省教育厅批准立项,2013年被认定为云南省高校高能天体物理科技创新团队。
随后该团队于2012年被云南省科技厅批准2015年被认定为云南省引力理论研究创新团队。
2014年11月该团队被云南省教育厅批准为云南省高校高能天体物理重点实验室。
本研究团队包括14名主要成员，9人具有博士学位，4人有正高级职称，4人有副高级职称，有1人获得国务院津贴。
团队成员均活跃在科研和教学第一线。
团队经过多年的发展，以引力理论天体物理为主线，根据自身的特色和优势不断凝练研究方向，形成了现在的三个主要研究方向：
1.在引力理论与理论天体物理方面
主要开展活动星系核的光变观测和辐射理论研究：
利用云南天文台1米望远镜和上海天文台1.56米望远镜的CCD系统，参与多波段同时性对Blazar样品的观测。
依据多波段的样品观测数据，获取复合谱指数，研究谱指数的多波段相关性，用解析方法和经验公式拟合方法寻找和验证Blazar中能谱分布的理论模型，研究Blazar多波段能谱分布中的双峰结构。
国内与上海天文台1.56米望远镜组合作建立多波段同时性连网观测和理论研究，为理论研究做观测资料上的准备。
2、在计算物理方面
矢量磁场的Stokes光谱反演技术是中国未来十年太阳物理发展战略规划中的一个重要子课题，它利用磁敏谱线的Stokes参数I,Q,U和V轮廓来研究太阳黑子的精细磁场结构，帮助我们深入理解耀斑爆发中的磁能转化和释放，从而可能准确预测太阳高能爆发。
主要研发内容完成情况:
1）基于偏振辐射转移方程的形式解，建立一套快速高效的Stokes光谱数据反演算法，形成一套比较系统的矢量磁场测量技术;
2）运用该技术针对一米红外太阳塔、Solar-B、太阳Stokes光谱望远镜观测的偏振资料进行分析研究，论证该反演技术及这些光谱望远镜所获数据在矢量磁场测量中的有效性。
3、在伽玛射线暴瞬时辐射的理论研究方面
该研究方向主要针对伽玛暴瞬时辐射中未解决的三个主要热点问题：
伽玛暴中心发动机抛射物的成分、伽玛暴能量耗散地点和伽玛暴辐射机制而展开研究工作。
在进行科学研究的同时，团队围绕着大学和中学物理实验教学进行教学研究及改革，坚持将教学与科研结合起来。
团队经过多年的努力，取得了一定的成果，在项目、论文和奖励方面：
在ApJ等国内外学术刊物发表SCI检索论文133篇；
出版专著5部；
团队建设期内共主持国家级项目17项，其中主持国家自然科学基金项目16项，其中NSFC-天文联合基金重点项目1项；
团队核心成员张雄教授以排名第一的身份获得2004年、2010年云南省科学技术奖二等奖、梁红飞老师以排名第一的身份于2012年获得云南省科学技术奖二等奖1项。
在团队的社会贡献方面：
2000年获得了天体物理和理论物理硕士学位授权，研究方向包括：
"
引力理论及理论天体物理"
、"
星系物理"
相对论物理"
和"
太阳物理"
4个研究方向，均为本团队成员负责；
2012年获天文学一级学科硕士学位授权点，团队已培养毕业硕士研究生超过40人。
本团队选送2人做博士后研究，以云南天文台现有天体物理专业博士点为基础，联合招收、培养博士研究生，3年来招收的博士生4名，毕业2人，2名在读；
毕业硕士12人，在读9人。
团队成员中1名获得云南省中青年学术和技术带头人称号、1名入选中青年学术和技术带头人后备人才，成员中2名老师的职称由副教授晋升为教授，1名老师的职称由讲师晋升为副教授，2名成员获得博士学位，2名成员在云南天文台攻读博士。
团队将继续致力于引力理论研究和实验平台建设。
在理论研究方面，继续坚持“引力理论与理论天体物理”、“计算物理”以及“伽玛射线暴瞬时辐射的理论研究”三个方面展开科学研究工作；
在学科与科研平台建设方面：
（1）该团队将以2014年获得云南省高校高能天体物理重点实验室建设项目为依托，继续加强团队的总体建设；
（2）紧密结合云南师范大学天文学科的发展，购置1m口径的光学望远镜及其它设备，建立云南师范大学天文台，把云南师范大学天文台建设成为集天文学教学、科研和科普工作为一体的高水平基地。
通过引进与培养相结合，提高团队年青教师的科研实力，使团队成员在学科、专业、年龄等方面更加合理，提升在学科领域的影响力和竞争力。
四、主要科技成就及发展情况
（限8000字以内）
（一）团队建设情况
被李政道教授列为现代物理的四朵乌云之一的活动星系核（AGN）的观测研究一直是云南天文台谢光中研究员及其团队研究的主要方向，在这方面，谢光中研究员提出了一个新模型。
这个模型的创新点是：
AGN中心除了有一个大质量黑洞外，黑洞吸积盘外层还有一尘埃环。
理论预言与哈勃空间望远镜的观测十分吻合。
论文被美国天文学会主席Trimble的年评中大段介绍并得到国际同行的高度重视和好评，并被国家科技部评为1998中国基础研究的十大重要进展。
团队的带头人张雄教授师从谢光中研究员，从事该领域的研究多年后，于1998年在云南师范大学开始筹建云南师范大学引力理论天体物理创新团队。
由于云南地处低纬度地带，一年四季得到的太阳光热较多，特别是位于北回归线的南部地区，热量资源更为丰富。
它的气候条件优越，大部分地区在海拔2000米左右，省会城市昆明地区属低纬高原山地季风气候，由于纬度低，海拔高。
年平均日照时数为2400小时，无霜期约230天，是天文观测的理想地区。
而中国科学院云南天文台成立于1938年，位于云南省昆明市东郊凤凰山，是云南省天文研究的主要基地。
上世纪80年代由德国引进的1米光学望远镜一台，1.2米国产地平式光学望远镜一台。
利用这些资源，团队在张雄教授的带领下，开始主要从事展活动星系核的光变观测以及辐射理论的研究。
同时，团队开始筹备云南师范大学天体物理研究中心和天体物理硕士学位点，2000年，通过联合云南天文台的资源成功成立了云南师范大学物理与电子信息学院天体物理研究中心。
借助这个平台，2001年成功获得了西部地区唯一的一个天体物理硕士点。
2001年团队带头人张雄教授获得了云南省人民政府的云南省科技奖（自然科学类）一等奖（2001年度，张雄教授排名第四）。
2002年开始招收天体物理硕士研究生，在这期间，继续从事展活动星系核的光变观测和辐射理论的研究，同时，在云南天文台硕士生导师覃一平的带领下，团队主要成员彭朝阳开始从事伽玛射线暴光变曲线和能谱的统计与理论研究。
2004年团队又获得了云南省人民政府的云南省科技奖（自然科学类）二等奖（张雄教授排名第一）。
由于我国天文学的发展日益得到了国家的重视，云南天文台于1999年在抚仙湖建立了太阳观测站，并在2010年6月安装了国产一米红外太阳望远镜一台。
一米红外太阳塔专家组认为，澄江抚仙湖站址的天文条件在目前太阳观测站点中是首屈一指的，对于高分辨光谱观测是一个难得的台址，与国际上同类台址的比较上，视宁度等部分指标也堪比国际上优秀的太阳观测台址相媲美。
基于这个背景，2006年7月，团队成功引进了云南天文台的梁红飞博士，同年开始从事太阳矢量磁场的Stokes光谱反演技术的观测和理论研究。
2010年，该团队在张雄教授的带领下，获得了云南省人民政府的云南省科技奖（自然科学类）二等奖（张雄教授排名第一）。
在从事科学研究的同时，团队带头人利用云南师范大学的教学平台带领团队成员积极进行教学改革研究，2004年获云南省高校优秀教学成果二等奖（张雄教授排名第一）。
在科学研究项目实施期间，以项目资助为启动经费申请获准“物理实验课程教学团队”被评为省级教学团队；
2009年团队获得国家级和云南省级高校优秀教学成果一、二等奖各1项。
团队带头人张雄教授凭借在教学研究中取得的成果在2009年获得了首届云南省教育功勋奖（云南省教育厅）。
2007年获云南省高等学校首届教学名师奖。
这表明我们团队的教学研究很有特色,并有一定的工作基础。
经过了多年的发展，该团队2010年被云南省教育厅批准立项成立了云南省高校高能天体物理科技创新团队,2013年被正式认定为云南省高校高能天体物理科技创新团队。
本研究团队包括12名主要成员，9人具有博士学位，4人有正高级职称，4人有副高级职称，有1人获得国务院津贴。
团队成员均活跃在科研和教学第一线，主要围绕引力理论这条主线，形成了如下的研究方向：
“活动星系核的光变观测和辐射理论”、“计算物理下的太阳矢量磁场的Stokes光谱反演技术的观测和理论研究”、“伽玛射线暴能谱和光变曲线统计和理论”。
同时，团队积极从事大学及中学物理教学研究，将教学和科研有机地结合在一起。
为切实有效地履行团队有关的科研、教学各项工作任务，充分调动团队人员在工作岗位上敬业爱岗、勤奋工作，同时将创新团队人员的经济利益与工作职责紧密结合。
本团队建立了管理组织结构，团队主要由张雄教授全面负责团队的工作；
根据本团队的3个研究发展方法确定了团队带头人3名，并设立相应的研究室，每个方向的带头人有权确定研究项目。
团队实施“开放、竞争、合作”的运行机制。
由团队带头人主持团队全面工作，定期召开项目负责人会议，确定研究方向，审定研究项目。
团队在发展中不断完善管理制度，制订了研究生管理规定、实验室安全管理规定、日常管理细则等一系列团队日常运行制度，极大地提高了团队战斗力与凝聚力。
经过多年的建设，团队逐渐形成了“协同合作、不畏艰难、敢于创新”的团队精神、“团结、热情、信任”的团队作风。
在团队成员中牢牢树立起立业先立德、做事先做人的价值观，树立学习乃成功之基石、活到老学到老的学习观，树立多为社会、为人类发展有益工作的人生观。
在团队精神、作风和文化的潜移默化下，形成了坦诚、开放、平等地沟通与交流，团队在文化氛围上既强调团队精神，又鼓励个人自我完善与发展，团队上下一心，团结奋进，勇于创新，为建设成一流的引力理论创新团队而努力。
（二）创新能力与水平
团队在多年的发展过程中，根据自身的特色和优势不断提升，凝练成了现在的三个主要研究方向：
我们主要开展活动星系核的光变观测和辐射理论研究：
利用云南天文台1米望远镜和上海天文台1.56米望远镜的CCD系统，参与多波段同时性对Blazar样品的观测（选择Gamma-Ray-LoudBlazar为样本，同时也选取有高偏振和高红移而极限星等为15mag，并且选择了目前为止，没有发现有短时标光变的Blazar（140多个）为样本）。
依据多波段的样品观测数据，获取复合谱指数，研究谱指数的多波段相关性，用解析方法和经验公式拟合方法寻找和验证Blazar中能谱分布的理论模型（2013，张雄Ap&
SS；
346，19-30），研究Blazar多波段能谱分布中的双峰结构（2014，张雄MNRAS；
441,3375–3395）。
国内与上海天文台1.56米望远镜组合作建立多波段同时性连网观测和理论研究。
为理论研究做观测资料上的准备。
上述结果深入研究，2012年张雄申报获准国家自然科学基金重点1项目，获得云南省人民政府颁发的科技二等奖2项。
主要研发内容完成情况
（1）基于偏振辐射转移方程的形式解，建立一套快速高效的Stokes光谱数据反演算法，形成一套比较系统的矢量磁场测量技术（梁红飞，2012。
ResearchinAstronomyandAstrophysics；
12，322-330）。
（2）运用该技术针对一米红外太阳塔、Solar-B、太阳Stokes光谱望远镜观测的偏振资料进行分析研究，论证该反演技术及这些光谱望远镜所获数据在矢量磁场测量中的有效性。
（3）基于该反演技术，探索Stokes轮廓同太阳大气参数的关系。
（4）探索黑子的结构特征同耀斑动力学过程及其能量转化和释放之间的可能关系。
为了利用偏振光谱资料反演出活动区内的矢量磁场结构，虽然偏振辐射转移方程具有非常简洁的表达式，然而方程中的各项，Stokes矢量、发射矢量、吸收矩阵，都具有非常复杂的形式，而且各项之间均有很强的耦合。
因此如果直接求解该耦合方程，将会遇到许多难以克服的困难。
为了求解偏振辐射转移方程，给出反演太阳黑子区矢量磁场的理论方法，众多的太阳物理学家根据实际的太阳大气状况给出了包括分析解、数值解、形式解在内的多种形式的解。
这些研究工作为精确测定太阳活动区内的矢量磁场提供了坚实的理论基础，然而这些理论基础对处理目前不断涌现的新型Stokes光谱望远镜释放的海量数据还远远不够。
为了有效运用这些海量的、高质量偏振光谱资料探索太阳高能活动的本质特征及其活动规律，很有必要建立一些高效的反演偏振光谱资料的新方法。
我们将基于偏振辐射转移方程寻求这样一套高效的反演新方法，并且应用该新方法从事一些与相关的基础性分析研究工作，探索Stokes轮廓同太阳黑子区内物理参数的变化关系，太阳黑子结构特征同太阳耀斑爆发动力学过程及能量转化和释放的关系。
上述结果，梁红飞于2012年获得“Stokes光谱反演太阳矢量磁场的技术研究及应用”云南省科学技术奖（自然科学类）二等。
3、在伽玛射线暴瞬时辐射的理论研究方向：
主要针对伽玛暴瞬时辐射中未解决的三个主要热点问题：
伽玛暴中心发动机抛射物的成分、伽玛暴能量耗散地点和伽玛暴辐射机制而展开以下研究工作：
（1）系统分析GBM和GBM-LAT观测的伽玛暴瞬时辐射能谱数据，力图建立一个较完备的高能伽玛暴能谱样本，利用这些能谱数据进行统计分析，证认出这些宽波段能谱的能谱成分，分析这些成分包括经验的Band函数的物理起源。
（2）利用GBM-LAT联测能谱数据，寻找高能谱行为的一般性质，并研究其跟低能段的谱相关性，进而研究高、低能成分的物理起源。
（3）根据高能谱行为检验到底哪种辐射机制是主导的。
我们从观测数据入手，鉴别哪种机制在高能辐射里可能是占主导性的。
（4）利用Fermi观测数据估计和限制辐射区域和火球的整体洛仑兹因子。
GeV高能辐射可以用以限制辐射区域和火球的整体洛仑兹因子。
一般而言，这两个火球模型的基本参量是耦合在一起的。
基于一些观测值，我们能够估计洛伦兹因子（Г）和火球半径（R）。
我们将根据高低能段谱的行为区分对待，限制这两个量，进而限制伽玛暴的辐射区域。
（5）利用证认出来的热辐射成分来估计洛伦兹因子、光球半径和耗散半径。
我们观测到一些暴中存在热辐射成分表明伽玛暴辐射可能发生在喷流的光球半径上，这些可以更好地限制洛伦兹因子和光球半径。
（6）研究MeV和GeV能段光子的谱延迟特征，并跟keV能段得到的各种经验关系比较，并探索用高低能光子延时来研究洛伦兹破缺问题。
洛伦兹破缺模型一个观测效应是光子速度对光子能量有依赖关系，因而导致高低能光子到达有时延效应。
伽玛暴是检验这个效应的最佳候选体之一。
利用Fermi观测数据系统比较研究伽玛暴不同能段高能光子先到的现象，探索不同起源时延效应对应不同的能量依赖关系，以期鉴别不同起源的时延效应及其理论机制。
通过这些研究，带头人获得了“伽玛暴光变曲线和能谱的理论探讨及统计分析”云南省科学技术奖（自然科学类）三等奖。
团队除了在这三个方向进行研究之外，团队在带头人张雄教授的带领下，积极从事教学及其教学改革研究工作，并且取得了很大的成绩，主要成果包括：
（1）主持教育部国家精品课程“基础物理实验”建设项目（2009.01-2012.12）
（2）主持教育部国家级教学团队“基础物理实验课程”建设项目（2009.01-2012.01），（3）.主持中央财政支持地方高校发展专项资金“中央财政支持地方高校发展专项资金”项目（2011.10-2012.12），（4）.主持教育部国家级精品资源共享课“基础物理实验”建设项目；
（5）主持教育部高等学校“物理学专业综合改革试点”项目（2013.01-2015.01）；
（6）2012年，教材《分光仪上的综合与设计性物理实验》获省高校优秀教材奖（张雄排名第1）。
通过这些方向的研究，团队在项目、论文和奖励方面都取得了不错的成绩：
在ApJ等国内外学术刊物发表SCI论文133篇；
团队建设区内共主持国家级省部级项目17项，其中主持国家自然科学基金项目16项，其中NSFC-天文联合基金重点项目1项；
团队成员共获得云南省科学技术奖一等奖2项，二等奖3项和三等奖1项。
（三）社会贡献与学术影响
从团队成立开始，团队始终将科学研究与学科教学一体化建设，经过近17年的发展，发表SCI论文超过了133篇，被SCI论文他引近500篇次，出版教材5部，获省部级奖6项，主持完成国家级、省部级科学研究基金十余项，总经费达542万元。
在人才培养方面，获国家级优秀教学成果二等奖一项，省级优秀教学成果一、二等奖各一项，团队获得国家级教学团队，团队主要成员主持国家级精品课程一门，省级精品课程一门。
目前已经有7届天体物理专业29名硕士毕业生，考取博士达到70%。
团队主要成员主持物理学专业入选国家一类特色专业建设。
团队是一支结构合理，在国内外有一定影响的学术群体，大部分成员具备良好的国际国内合作关系，2009年全国硕士学位点评估中云南省排名进入前十名的三个学位点之一（详见春城晚报和相关媒体报道）。
（四）持续发展与服务能力
在未来几年中，本研究团队将充分发挥年轻、团结、创新的优势，以引力理论天体物理为主体，在太阳高能活动、活动星系核，伽玛射线暴三个方向上展开研究工作。
各成员之间既有合作，又有分工，争取在高能天体物理领域的若干重点研究方向上达到国际先进水平，使本团队成为有较强国际竞争力的研究团队。
同时加强队伍建设，培养出一批高水平的、能参与国际竞争的优秀人才。
团队将为建立全国一流、国内领先的创新团队而努力。
团队将继续从人才培养入手，争取培养云南省中青年学术技术带头人3人，国家级中青年专家两人或者国家杰青1名。
在天体物理博士学位点授权申请等方面获得突破；
邀请专家（院士或博士生导师）指导科学研究和讲学，派出中青年学术骨干到国内外天文台访问学习，攻读博士学位，做博士后，合作开展研究工作。
合作申请国内2.16米、1.56米1.0米等大型望远镜的使用时间。
加强科研规划，积极围绕引力理论和天体物理积极开展科研工作，争取在Science或Nature国际顶尖级刊物上实现论文发表零的突破，力求建设成为一流的创新团队。
附表一：
团队标志性成果
成果名称
团队主要成员中的完成人/排名
研发起止日期
正式应用（公开发表）日期
依托计划名称和编号（不超过3项）
证明材料编号
Stokes光谱反演太阳矢量磁场的技术研究及应用
梁红飞
（1），张皓晶
（2）
2004年-2012年
2013年1月
Stokes光谱反演太阳矢量磁场的技术研究及应用（批准号：
10878014）；
太阳振荡与太阳大气行波的观测研究与理论机制探索（批准号：
11063005）
附件6.1
有γ辐射的类星体CCD观测和高能辐射机制研究
张雄
（1），郑永刚
（2），马力（3）
2006年-2010年
2011年7月6日
活动星系核光变与超大质量黑洞研究（批准号：
10663002）；
BLLac天体的结构与演化研究；
（批准号：
10763002）
附件6.2
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