今年5月，中國科學(xué)院國家天文臺(tái)發(fā)布喜訊：基于“中國天眼”的觀測(cè)，我國科研人員首次找到了脈沖星三維速度與自轉(zhuǎn)軸共線的證據(jù)，標(biāo)志著天文學(xué)家已利用該望遠(yuǎn)鏡深度研究脈沖星。

貴州省平塘縣，有個(gè)名叫大窩凼的喀斯特洼地。世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——被稱為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，就坐落在這里。它就像一只巨眼，靜靜凝望著天空，探尋百億光年之外的射電信號(hào)。這只“觀天巨目”，已經(jīng)成為國際矚目的宇宙觀測(cè)“利器”，對(duì)脈沖星的觀測(cè)就是一個(gè)最新的例證。

脈沖星，是大質(zhì)量恒星死亡時(shí)，以超新星爆炸方式催生出來的一類中子星。它的產(chǎn)生，包含了極其復(fù)雜的物理機(jī)制。憑借“中國天眼”，科學(xué)家對(duì)于中子星起源的認(rèn)識(shí)有望進(jìn)一步加深。目前，人類已知的脈沖星僅3000顆。而“中國天眼”自建成以來，短短幾年時(shí)間，就已發(fā)現(xiàn)300多顆脈沖星，這還僅僅是搜索了銀河系5%的盤面。

南仁東的夢(mèng)想

“您已進(jìn)入‘中國天眼’電磁波寧靜區(qū)核心區(qū)。”今年七一前夕，記者前往貴州省平塘縣，進(jìn)入大窩凼方圓5公里，導(dǎo)航就自動(dòng)失效，手機(jī)信號(hào)完全消失。與世隔絕中，“中國天眼”安靜地望著蒼穹。

巨目巡天，會(huì)與一顆編號(hào)為79694的小行星相遇。2018年9月25日起，這顆小行星被命名為“南仁東星”。“中國天眼”，正是南仁東最早提出并為之奮斗一生的事業(yè)。

南仁東提出建設(shè)這樣一個(gè)“大國重器”，源于以他為代表的中國科學(xué)家自力更生的夢(mèng)想。

早在1993年，在國際無線電聯(lián)合大會(huì)上，國際天文學(xué)家提出多國聯(lián)合建設(shè)新一代功能超強(qiáng)的大射電望遠(yuǎn)鏡。此時(shí)的南仁東任北京天文臺(tái)副臺(tái)長、北京天文學(xué)會(huì)理事長。他立刻著手聯(lián)絡(luò)一批天文學(xué)家，共同謀劃推動(dòng)此事。

1994年初春，冰消雪融，北京天文臺(tái)院子里的樹冒出新綠，南仁東拿出了一份包含著國際國內(nèi)豐富內(nèi)容的《大射電望遠(yuǎn)鏡（LT）國際合作計(jì)劃建議書》，交給中科院，很快獲得了支持。夏天剛剛到來，選址工作就開始著手進(jìn)行。

“我們的落后是明擺著的。”南仁東曾說，因?yàn)槁浜蟾鼞?yīng)該奮起。上世紀(jì)90年代，中國最大射電望遠(yuǎn)鏡直徑是25米，而全球最大射電望遠(yuǎn)鏡直徑為350米。當(dāng)時(shí)中國的天文學(xué)家想要驗(yàn)證自己的研究成果，很多時(shí)候需要依賴外國的先進(jìn)設(shè)備，受制于人的苦澀，只有經(jīng)歷過才能體會(huì)。

或許，20多年前，南仁東曾不止一次地做過這樣一個(gè)夢(mèng)：青山綠水的一片世外桃源中，蟄伏著一個(gè)神秘裝置，它體型巨大，幾乎塞滿了整個(gè)坑底，這就是世界最大的射電望遠(yuǎn)鏡，屬于中國！這位立志自力更生的科學(xué)家，把這個(gè)望遠(yuǎn)鏡取名為“FAST”，含義若用一個(gè)字表達(dá)就是“快”，蘊(yùn)含著“追趕”“跨越”“領(lǐng)先”之義。

中國幅員遼闊，究竟在哪建這只“觀天巨目”？南仁東找到了中科院遙感與數(shù)字地球研究所的聶躍平。兩人又聯(lián)系到了全國20多家大學(xué)和科研院所的100多位專家組成團(tuán)隊(duì)，這些專家，靠著自力更生的干勁兒，把自己最好的年華、最佳的科研時(shí)間，投入到這項(xiàng)預(yù)研究之中。

雨衣、解放鞋、柴刀、拐杖，是他們的裝備。下雨路滑，解放鞋最耐用；拐杖，可用來防備叢林中的蛇。從清晨到黃昏，從寒冬到酷夏，帶著300多幅衛(wèi)星遙感圖，這支團(tuán)隊(duì)一頭扎進(jìn)中國西南的大山里。巨大的山體，陡峭的山澗，搖搖晃晃的繩索橋以及橋下湍急的河流……他們跋山涉水，花了整整12年，走遍了391個(gè)備選洼地，最終于2006年選定了條件最適宜的大窩凼。這是一處天然形成的喀斯特坑洼，人跡罕至，可規(guī)避無線電干擾；足夠大，足夠圓，可以大大省去土方工程耗費(fèi)的時(shí)間和財(cái)力。更重要的是，這里從沒有發(fā)生重大自然災(zāi)害的記錄，獨(dú)特的喀斯特地貌，可以保障雨水向地下泄流，不會(huì)形成積水損壞望遠(yuǎn)鏡。

選址完成后，國家發(fā)改委很快批復(fù)，“FAST”工程正式立項(xiàng)。整個(gè)團(tuán)隊(duì)一片歡呼。南仁東把他的學(xué)生和團(tuán)隊(duì)成員集合起來，開了一個(gè)大家印象深刻的會(huì)。他說：“‘FAST’立項(xiàng)，不意味著勝利，我們只是剛剛出發(fā)，就像哥倫布、麥哲倫剛剛出發(fā)一樣，前面還會(huì)有想象不到的風(fēng)浪。但是，我們FAST團(tuán)隊(duì)，正向宇宙的深度進(jìn)軍，這也是一次前所未有的遠(yuǎn)航。我們將去證明，人類的探索，可以到達(dá)一百多億光年以外。”

當(dāng)年，中國的科技、經(jīng)濟(jì)條件落后，依然靠著自強(qiáng)不息，搞出“兩彈一星”。“有條件要上，沒有條件創(chuàng)造條件也要上。”這句話，曾被南仁東反復(fù)提及。

2016年9月25日，“中國天眼”落成啟用。習(xí)近平總書記發(fā)來賀信，指出“天眼”對(duì)我國在科學(xué)前沿實(shí)現(xiàn)重大原創(chuàng)突破、加快創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展具有重要意義。“中國天眼”夢(mèng)想成真，南仁東笑了，也哭了。

來年秋風(fēng)再起時(shí)，南仁東因病永遠(yuǎn)地閉上了雙眼。斯人雖逝，言猶在耳，未來可期。在FAST觀測(cè)基地綜合樓的門口，豎立著一座南仁東的塑像，他穿著工作服，似乎還在為“中國天眼”忘我工作。

趙保慶的機(jī)緣

39歲！這是“中國天眼”工程運(yùn)行團(tuán)隊(duì)的平均年齡。如果只算大窩凼的現(xiàn)場(chǎng)施工團(tuán)隊(duì)，還要再年輕10歲。趙保慶，就是親歷“FAST”建設(shè)過程的眾多年輕人中的一位。他從2008年起即參與到“中國天眼”工程建設(shè)中，現(xiàn)在的職務(wù)是觀測(cè)基地辦主任，每年有一多半的時(shí)間，都在大窩凼與“FAST”相伴。

談及與“FAST”結(jié)緣，趙保慶分享了一件往事。2008年盛夏，剛剛在北京建筑大學(xué)結(jié)構(gòu)工程專業(yè)研究生畢業(yè)的趙保慶，在“海投簡歷”后收到了國家天文臺(tái)的面試通知，“當(dāng)時(shí)，我還以為這個(gè)單位是離我們學(xué)校不遠(yuǎn)的北京天文臺(tái)呢。”趙保慶笑著說，緣分往往就是這樣妙不可言，如果當(dāng)年他沒有投遞簡歷，或是放棄面試，也許就會(huì)錯(cuò)過這個(gè)如今令他自豪的“大國重器”，更會(huì)錯(cuò)過南仁東這位“人民科學(xué)家”。

面試當(dāng)天，趙保慶到得很早，他決定在樓道里轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，緩解一下緊張的心情。不知什么時(shí)候，一位打扮樸素，戴眼鏡、留兩撇胡子的老者走了過來，用有些沙啞的聲音和他聊起了天：“你是來面試的吧？”趙保慶點(diǎn)了點(diǎn)頭，老者繼續(xù)說：“有個(gè)問題，想問問你，我要做一種材料，又要堅(jiān)固，還得輕，還能扛得住日曬、風(fēng)吹、雨淋，不能有太大形變，每平方米大概10來公斤……有辦法嗎？”大清早，這突如其來的問題讓趙保慶有些不知所措，忙問：“您要這結(jié)構(gòu)做什么用？”老者沒說理由，繼續(xù)說：“難不難？”趙保慶琢磨了幾秒：“難。但是，我覺得可以試試空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，我參與過昆明機(jī)場(chǎng)屋頂設(shè)計(jì)，建議您試試……”老者沒繼續(xù)提問，而是匆匆結(jié)束了對(duì)話，與年輕人告別。

站在原地的趙保慶心想，“這老頭兒挺怪，到底要干啥？”沒想到，面試開始后，趙保慶一進(jìn)屋，又看到了這位老者——正是主考官南仁東。“面試過程中，南老師又問了我?guī)讉€(gè)關(guān)于土木基礎(chǔ)、應(yīng)力應(yīng)變方面的專業(yè)問題。”趙保慶說，事后想來，南老師的這番良苦用心，實(shí)際上是在為正在進(jìn)行的“FAST”項(xiàng)目主動(dòng)反射面系統(tǒng)選拔人才。由于北京建筑大學(xué)實(shí)行雙導(dǎo)師制，趙保慶在讀研期間，除了師從本校教授學(xué)習(xí)，還與北京建筑設(shè)計(jì)研究院的專家一起參與了不少項(xiàng)目的建設(shè)，有很強(qiáng)的實(shí)戰(zhàn)能力，“這或許就是幫助我從眾多應(yīng)聘者中脫穎而出的關(guān)鍵因素吧。”趙保慶說。

入職國家天文臺(tái)后，趙保慶進(jìn)入“FAST”項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，主要參與聚焦主動(dòng)反射面系統(tǒng)。在被派往貴州之前，他和團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了為期半年的封閉式訓(xùn)練。那是一段對(duì)身心巨大考驗(yàn)、對(duì)心智極大磨煉的經(jīng)歷。由于工程實(shí)驗(yàn)需要嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，趙保慶每天必須四五點(diǎn)鐘起床對(duì)材料進(jìn)行低溫測(cè)試，十二點(diǎn)開始材料高溫測(cè)試。如此單調(diào)枯燥的工作，他卻樂在其中。因?yàn)樗麍?jiān)信“百煉成鋼”，能夠有幸參與“中國天眼”建設(shè)，再苦再累都值得。

聚焦主動(dòng)反射面系統(tǒng)是“FAST”的一個(gè)重要組成部分。“最開始，我們想用鋼結(jié)構(gòu)反射面單元，通過在表面刷油漆來防腐，不過重量大，還很影響反射面的精度。”趙保慶說，當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)在北京密云的一個(gè)研究所里研制了很多模型，測(cè)試、改進(jìn)了很多次，仍然達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，“那些日子，南老師的頭發(fā)每一根都是豎著的。他脾氣很大，對(duì)我們要求很高。現(xiàn)在想來，沒有他這樣一位領(lǐng)軍人物，就沒有后來的技術(shù)突破。”

“每一次失敗都是有用的。”南仁東一次次總結(jié)失敗的原因，沒有沮喪，而是研究得更投入。他常對(duì)團(tuán)隊(duì)中的年輕人說，你以為我是天生什么都懂嗎？其實(shí)我每天都在學(xué)。“好好干，不能對(duì)不起國家和百姓。”南仁東做學(xué)問的風(fēng)格和原則，深深影響著他的團(tuán)隊(duì)，更影響著初生牛犢不怕虎的趙保慶。

“貴州，天無三日晴，濕度大；處于高原，光照又強(qiáng)……”鋼結(jié)構(gòu)方案被否定后，趙保慶想試試碳纖維材質(zhì)，但難以抵抗當(dāng)?shù)貜?qiáng)烈的紫外線，而且存在維護(hù)難度大等問題。“南老師教育我們，遇到難以解決的事兒，除了實(shí)踐，還要多從文獻(xiàn)中找答案。”趙保慶翻閱了大量資料，終于發(fā)現(xiàn)，國外從事結(jié)構(gòu)學(xué)的同行，曾在農(nóng)業(yè)大棚中使用過一種鋁合金結(jié)構(gòu)。受此啟發(fā)，他和同事把目光瞄準(zhǔn)了鋁合金螺栓球空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，最終制成了鋁合金材質(zhì)的反射面。實(shí)踐證明，他的理念確實(shí)有效解決了重量、精度等問題。

30萬個(gè)調(diào)整結(jié)構(gòu)單元、4450塊鋁合金反射面單元、200套水平連桿、100套抗拔裝置、50個(gè)雙向滑移支座……趙保慶與同事們一道為“FAST”工程建設(shè)解決了一個(gè)又一個(gè)重大難題。在這一過程中，他一邊摸索，一邊實(shí)踐，反復(fù)驗(yàn)證自己的新想法，不斷取得新突破。其中，“500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡超大空間結(jié)構(gòu)工程創(chuàng)新與實(shí)踐”榮獲中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)特等獎(jiǎng)。目前，他研制的“FAST射電望遠(yuǎn)鏡反射面單元支撐調(diào)整裝置”“五等分全鋁合金網(wǎng)架結(jié)構(gòu)反射單元”等5項(xiàng)發(fā)明專利已問世。

吳若飛的舍棄

一批批優(yōu)秀的年輕人來到大窩凼，吳若飛就是那時(shí)放棄了在北京航天系統(tǒng)工作的機(jī)會(huì)，來到“天眼”的建設(shè)工地。“我就是貴州人，說實(shí)話，我從考上航空航天相關(guān)專業(yè)的那天，就沒想到過，自己有一天還能回家鄉(xiāng)工作，為家鄉(xiāng)發(fā)展出一份力。”

雖然吳若飛從小在貴州長大，但初次來到“中國天眼”建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的他，還是被這里的艱苦環(huán)境震撼到了。他回憶，建設(shè)初期，大窩凼既沒有路，也沒有房子，科研人員只能住活動(dòng)板房，儀器甚至也要靠人往山上背。“四面環(huán)山的洼地，很潮濕，被子都能擠出水。我最不適應(yīng)的是不能洗澡，那滋味兒真是挺難受的。”吳若飛說，不知怎的，每當(dāng)自己動(dòng)了退縮的念頭，腦海里就會(huì)浮現(xiàn)出“中國天眼”的效果圖，想想建成后的樣子，它仿佛是全人類眼睛的延伸，能看到“光年之外”，能洞悉宇宙的“前生后世”。它也可以探索和驗(yàn)證困擾人類已久的宇宙奧秘，比如引力理論、星系演化，乃至物質(zhì)和生命的起源。“想到這些，我就不會(huì)再懷念過去舒適的辦公環(huán)境，當(dāng)下所有的辛苦都值得！”

“在這里，每個(gè)人都在為貴州、為‘中國天眼’出力。”吳若飛指著反射面下面的觸動(dòng)器說，每一個(gè)觸動(dòng)器200公斤重，因?yàn)槭┕?chǎng)地狹小，且作業(yè)面位于反射面之下，不能上大設(shè)備，所以只能用人力搬運(yùn)、安裝……除了來自五湖四海的工人，全國最優(yōu)秀的建設(shè)單位，也紛紛聚集到大窩凼。建設(shè)“鳥巢”的單位進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)圈梁格構(gòu)柱的施工，建設(shè)了國內(nèi)外多座著名斜拉索大橋的企業(yè)負(fù)責(zé)索網(wǎng)施工……連接大窩凼所在的克度鎮(zhèn)與平塘縣的高速公路上，架起了一座世界最高，有著“天空之橋”美譽(yù)的平塘特大橋……吳若飛拍了拍“天眼”的圈梁說：“‘天眼’就是當(dāng)下中國科技創(chuàng)新的集合。除了科學(xué)家，每一位建設(shè)者也都是追夢(mèng)人！”

舍棄的同時(shí)，也有收獲。過去，吳若飛一年才能回家待上幾天，如今，每周都能回去跟家人團(tuán)聚。現(xiàn)在，家里人也都知道了，集合了如此多科技創(chuàng)新的“中國天眼”，為什么被稱為“國之重器”。

吳若飛帶著記者登上觀景臺(tái)，向下俯瞰，依托喀斯特地貌“天坑”而建、直徑達(dá)500米的大科學(xué)裝置形似一口銀色“大鍋”。如果這口“大鍋”裝滿水，全世界每個(gè)人能分到2公斤！作為世界上最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，它的觀測(cè)能力是德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡的10倍，是美國阿雷西博300米望遠(yuǎn)鏡的2.25倍。

“天眼”的表面共有4500塊三角形主動(dòng)反射面，這樣獨(dú)特的設(shè)計(jì)，能把覆蓋30個(gè)足球場(chǎng)大的信號(hào)聚集到饋源艙內(nèi)。饋源艙重達(dá)30噸，被6條400多米的鋼索吊起，移動(dòng)范圍可達(dá)200米。每一次位置移動(dòng)，誤差都能控制在毫米級(jí)。在看不見的地下，還埋藏著超過10萬根光纖，為數(shù)據(jù)傳輸提供保障。一項(xiàng)項(xiàng)自主創(chuàng)新，鑄就了獨(dú)一無二的“中國天眼”。

“那是南仁東生命中的最后一年，他在經(jīng)歷治療后頭發(fā)花白而稀疏，平時(shí)不肯拋頭露面。”吳若飛始終記得一個(gè)場(chǎng)景：2017年1月，10位科學(xué)家獲2016年科技創(chuàng)新人物獎(jiǎng)，南仁東名列榜首。頒獎(jiǎng)典禮上，這位身患重病的老者，聲音沙啞、斷斷續(xù)續(xù)地說——

“我知道，這份沉甸甸的獎(jiǎng)勵(lì)，不是給我一個(gè)人的，是給一群人的。我更不能忘卻的，就是這二十二年艱苦的歲月里，貴州省四千多萬各族父老鄉(xiāng)親，和我們風(fēng)雨同舟、不離不棄……我再一次借這個(gè)機(jī)會(huì)，感謝所有幫助過我們……幫助過FAST的人……謝謝！謝謝！”

2021年2月5日，正在貴州考察的習(xí)近平總書記通過視頻遠(yuǎn)程察看“中國天眼”，并與科研人員連線交流。“這是對(duì)國之重器的深情凝望，也是對(duì)再攀高峰的期許勉勵(lì)。”吳若飛說。

驅(qū)車駛離大窩凼5公里外，手機(jī)信號(hào)又恢復(fù)滿格。路旁，一座天文小鎮(zhèn)正在興起。從太陽表面發(fā)出的光，飛行8分鐘后，抵達(dá)地球，穿過云層，灑向平塘縣；峰叢之中，一只巨大的“眼睛”，安靜地迎接陽光。