贵州省平塘(tang)县群山深(shen)处,五(wu)百米(mi)口径球面射(she)电望(wang)远镜静静卧在喀斯特洼地的怀抱里,银色的(de)反射面如同(tong)大地睁(zheng)开(kai)的眼眸(mou),将人类“视界”延伸到百亿光年外???。
7月8日,“五百米口径球面射电望(wang)远镜(jing)(FAST)项目”荣获2025年(nian)度国家科学技(ji)术(shu)进步奖一等奖(jiang),中国科学院(yuan)国家天文台副台长、FAST运行(xing)和发展中心主任兼总工程师姜鹏代表团队在人民大会堂领取这一份(fen)沉甸甸(dian)的荣誉???。
FAST是(shi)我国(guo)自主设计(ji)建造,目前?世界(jie)最大、最灵敏的单口(kou)径射电望远镜???。从1994年首次提(ti)出(chu)构想,到(dao)如今稳(wen)定捕(bu)捉来(lai)自宇宙深处的(de)微弱信号,这条跨越(yue)30余年的“问天路”,是几代中(zhong)国科研人用(yong)青春和(he)热血铺就的自立自强(qiang)之路(lu)???。
“这个(ge)奖对我们(men)来说分量(liang)很(hen)重(zhong)???。”姜鹏在(zai)接受(shou)记(ji)者采访时表示,“团(tuan)队用了22年时间,把外界(jie)眼中‘空中楼阁’变(bian)成了现(xian)实中的大科学装置,过程非(fei)常(chang)艰难???。这不仅是FAST团队的胜利,更是新型举国体制在基础研究领域(yu)的一(yi)次成功实践???。”
破壁(bi)——
勇闯无人区,啃下技术“硬骨(gu)头(tou)”
1994年,以南(nan)仁东(dong)先生为代表的(de)中国(guo)天文学家提出建设一个世界上最(zui)大的单口径球(qiu)面射电(dian)望远镜的构想,希望让中国天文(wen)学家看(kan)到更深远(yuan)的星(xing)空???。
彼(bi)时,中国在该领(ling)域(yu)的最大(da)射(she)电望(wang)远镜口径仅为25米???。
跨越五百米(mi)口径的技术鸿(hong)沟,每一项核心(xin)技术都处在全球“无(wu)人区(qu)”???。
2011年(nian)3月,FAST正式开(kai)建???。摆在团队面前(qian)最(zui)难啃的“硬骨(gu)头”,是研制特种需求的钢索编织(zhi)一张巨型索网,支撑起五百米口径的反(fan)射面,并保证其在极其严苛工况(kuang)下30年(nian)安(an)全稳(wen)定运(yun)行???。“FAST要(yao)求钢索疲劳强度达(da)到500兆帕、经(jing)受200万次弯曲,是当(dang)时常用斜(xie)拉桥钢(gang)索指标的2.5倍,国内尚无先例(li)???。”姜鹏(peng)说???。
面对(dui)这(zhe)一世界级(ji)难题,姜鹏带领团队(dui)开启了长达两年的索疲劳试验(yan)攻坚战???。近(jin)百次失(shi)败后,他(ta)们终于研(yan)制出超高(gao)耐疲劳特种钢索,将中国相关工(gong)艺标准对标(biao)到世界(jie)前沿???。
“我们不怕做(zuo)不到(dao),更多的是(shi)怕想不(bu)到???。我们能走到今天,可以说足(zu)够努(nu)力,也足够幸运,把该(gai)想到的问题都想到了???。”姜鹏(peng)坦(tan)言(yan),项目容错率极(ji)低,任何一处疏漏都(dou)可能让所有(zuozhe)努(nu)力(li)付之东(dong)流(liu)???。
2017年8月(yue)27日下午,FAST迎(ying)来决(jue)定性的时刻——第一次实现整体联调(diao),目标是让(rang)整套系统(tong)完(wan)成对蟹状星云的持续(xu)跟(gen)踪观(guan)测???。
“测试前(qian),我给(gei)同事发消(xiao)息(xi)说‘下午(wu)就(jiu)要实现(xian)连续(xu)跟踪’,收到的回复(fu)是‘你可能太乐观(guan)了吧’???。”姜鹏回忆道,“当时,没几个人相信我们能(neng)做到???。”
当稳(wen)定信号出(chu)现在(zai)屏幕上时,姜(jiang)鹏第一时间把这个消息发给已(yi)经卧(wo)病在床的南仁东先(xian)生???。“那时候(hou)南老(lao)师的身体其实已经(jing)很虚弱了(le),但(dan)他还是(shi)非(fei)常高兴地回(hui)了微信???。我想(xiang),那时我们解决了他(ta)心(xin)里(li)最担(dan)心的一(yi)件事???。半个月后,他就离(li)开了(le)我们???。”
“当时真(zhen)正(zheng)致(zhi)命的(de)难点(dian),就是望远镜能不能按照预期实现(xian)整体联动,这(zhe)是大家(jia)最怀疑(yi)的一(yi)件事情???。”姜鹏表示(shi),只有(zuozhe)把(ba)前面能不(bu)能成的问题解决了,后面才谈得上性能够(gou)不够好的问题(ti)???。
领跑——
掌握(wo)话语权(zuozhe),实现从追赶(gan)到引领(ling)
“天文(wen)的浪漫(man)背后是(shi)极其残酷的竞争,第(di)一个看见是发(fa)现(xian),第二个只能做验证???。”姜鹏表示(shi),天文属于发现型(xing)基础(chu)科学,科学界只(zhi)认可首个发(fa)现者,第一(yi)和第二有着天壤之别???。
正是这种“残酷”,倒逼FAST不(bu)断追求极(ji)致(zhi)性能,用一(yi)个个具有国际(ji)影响力的(de)重大原(yuan)创(chuang)成果,实现中国射电天文研究从(cong)跟跑到(dao)领跑的跨越???。
运行至今(jin),FAST已发现脉(mai)冲(chong)星近1300颗(ke),是同(tong)一(yi)时期(qi)国际(ji)其他望远镜发现脉(mai)冲星(xing)总量的总(zong)和;成功捕捉(zhuo)到轨(gui)道周期最(zui)短的脉冲双(shuang)星系统(tong),填补了双星演化理论的关键缺失环节;在纳赫兹(zi)引(yin)力波探测中产(chan)出了当(dang)前最高置信度的(de)观(guan)测(ce)成(cheng)果;近5年在快速(su)射电暴研究领域的高水平成(cheng)果占全球近五成???。
比成(cheng)果(guo)更深刻的,是(shi)中国(guo)天文学(xue)家(jia)的“位置”之变???。过去(qu),中国天文学家要(yao)排(pai)队申(shen)请国(guo)外望(wang)远镜的(de)观测时间???。如今(jin),全球科学家排(pai)队申请FAST的观(guan)测(ce)时间,中国(guo)天文学家第一次(ci)从“申(shen)请机(ji)时”变(bian)成“分配(pei)机(ji)时”,从“使用别人数据”转(zhuan)变(bian)为“提供(gong)原创数据”???。
这份底气的背后,是(shi)核(he)心技术的完全(quan)自(zi)主(zhu)创(chuang)新???。目前,FAST关键器件促动器已全面实(shi)现国产化;最早从国外进口(kou)、悬挂馈源舱(cang)的6根钢(gang)丝绳,也完成了国(guo)产(chan)化替代???。
“这些成果听起来只是一句(ju)话,背后却(que)是团(tuan)队(dui)数(shu)年艰(jian)苦(ku)攻坚???。”姜鹏说,器(qi)件(jian)国产(chan)化不只是保障FAST稳定安全(quan)运行,更带动国内(nei)相关(guan)产业技术(shu)升(sheng)级???。
作为一(yi)个汇聚100余家顶尖科研院所、高校和(he)龙头企业(ye)的超(chao)级(ji)项目(mu),FAST成功的背后,是新型举(ju)国(guo)体制优势的充(chong)分(fen)彰显???。
姜鹏把这套经验总结为(wei)“小核心,大外围”???。
“我们搭建了精干的(de)小核心专职团(tuan)队,全程把控核(he)心技术;但光靠(kao)小核(he)心(xin),不(bu)可能包揽全部工程环节???。”姜鹏解释,核心(xin)团队必须把索网结构、控制(zhi)系统、接(jie)收机等所有关键技术完全吃透,做(zuo)到能在不(bu)同合作企业里(li)快速复制落地,避免(mian)出(chu)现某项技术只有一家企业能(neng)做的(de)情(qing)况,这和行业被国外技术(shu)“卡(ka)脖(bo)子(zi)”是同(tong)一(yi)个道(dao)理???。
在姜鹏看来,这套(tao)模式既保证(zheng)了核心技术(shu)100%自主可控,又最大程度整合了全国顶尖的科研资源,在攻克世界级(ji)难题的(de)同(tong)时,带动了国内整个高(gao)端装备制(zhi)造产业链的技术升级???。
共(gong)生——
山水托举(ju)重(zhong)器,天眼(yan)赋能群(qun)山
FAST的(de)成功,离不开贵州(zhou)这片土地(di)的深情(qing)托举(ju)???。
“支持非常多???。”姜鹏回忆说,“南老师经常跟我提起,当年(nian)选台址的时候,村民自(zi)发修了一条(tiao)通往台(tai)址的路(lu),这件事南(nan)老师一直(zhi)特别感动???。包括当(dang)年国(guo)际专家来实地考察选址,群众载(zai)歌(ge)载舞热情迎(ying)接,外国专家还开玩笑说,这是在他们(men)国家只有总统才能享受(shou)的待遇???。”
为守(shou)护FAST的(de)“听(ting)力”,贵州立法划定以FAST台址(zhi)为中心(xin),半(ban)径为30公里的(de)电磁波宁静区???。姜鹏说,贵州还(hai)布(bu)设防雹(bao)炮保护反射面免受冰雹损(sun)坏,协调稳(wen)定供(gong)电、支持FAST工程(cheng)建设、完善科研配套(tao)政(zheng)策、解决(jue)驻场人员子女入学等生活难题,“各方面(mian)的保障(zhang)举措(cuo),帮(bang)我们(men)解决了大量后顾(gu)之(zhi)忧???。”
如今,这份来(lai)自这片土地的深情,得到(dao)了最温暖(nuan)的回应???。“FAST与(yu)贵(gui)州(zhou)是(shi)一个双向奔赴、互利共赢的典型(xing)案例???。”姜(jiang)鹏(peng)说,“我们利用贵州(zhou)省独特的地(di)貌、适宜的电(dian)磁环境等特点(dian)实现了我国射电天文(wen)质的(de)飞(fei)跃,把(ba)中国科学家(jia)第一次(ci)推(tui)到人类视(shi)野的最前沿???。同(tong)时又带动了贵州(zhou)科技、教育、旅游产业(ye)等的发展???。”
在FAST引领下,贵州科(ke)技事(shi)业(ye)实(shi)现大步跨越,“十四五(wu)”时(shi)期,全省综合科技创(chuang)新(xin)水平(ping)指(zhi)数提升至54.64%,跻身全(quan)国“第二梯队”???。平塘(tang)县克度镇从深(shen)山小镇蜕变为国际化的(de)天文科学交(jiao)流中心(xin)和科普基地,越来越多的(de)人慕名而来,在这里(li)感受大国重器的科(ke)技魅力,解锁宇宙奥秘(mi)???。
“我们希望(wang)FAST不只(zhi)是推动科学(xue)前沿突破(po),更能(neng)最大化国家投入的综合效益(yi),持(chi)续赋能(neng)地(di)方发展???。”姜(jiang)鹏说,FAST是(shi)一台性价比极高的大科学装(zhuang)置(zhi)???。
FAST与(yu)贵州的故(gu)事仍在(zai)继续(xu)???。贵州(zhou)“十五五”规(gui)划(hua)明确支持FAST二期工程(cheng)建设???。
受(shou)限于单口径望远镜观测局限,FAST目前空间分(fen)辨(bian)率(lu)尚无(wu)法与光学望远镜媲美(mei),但其无与伦(lun)比的灵(ling)敏(min)度(du)令全(quan)球(qiu)其他望远(yuan)镜(jing)望尘莫及???。目前(qian),FAST二期项目正在申请国家层面立项支持(chi)???。
“预计(ji)2030年前后建成,建成(cheng)后分辨率将(jiang)提升200倍(bei),灵(ling)敏度(du)再提升两倍???。”姜鹏说,“我们有充足信(xin)心,让(rang)中国在射电天文(wen)领域长期(qi)保持全球领(ling)先地(di)位???。”
夜幕(mu)降临,大窝凼的夜空繁星点点???。那只巨大的“天(tian)眼”静静卧在山峦间,持续见证(zheng)中国(guo)科(ke)技的跨越式(shi)发展,也将继续守望人类,向着更(geng)深(shen)、更远的宇宙,一往无前???。
【评论】
从“中国(guo)天(tian)眼”看科技自立自强
“中国天眼(yan)”FAST荣获国家科学技(ji)术进(jin)步(bu)奖一等奖的消息传来,无数人为之振奋???。这(zhe)台“从0到(dao)1”艰难铸(zhu)成的国之重器,不仅(jin)把我(wo)国科学(xue)家第一次推(tui)到人类视(shi)野的(de)最前沿,更为我们(men)走(zou)出(chu)一条中国特色的高水(shui)平(ping)科(ke)技自(zi)立自强之路写下生动注脚???。
习近平总(zong)书记指出,天文学是(shi)孕育重(zhong)大原(yuan)创发现的(de)前沿科学,也(ye)是推动科技进(jin)步和创新的战(zhan)略制高点???。500米口径球(qiu)面射电(dian)望远(yuan)镜被誉为“中国天眼”,是具有我国自主知识产权(zuozhe)、世界最大(da)单口径、最灵敏的射(she)电望(wang)远镜???。它(ta)的落成启用,对我国(guo)在科学前沿实(shi)现(xian)重大原创(chuang)突破、加(jia)快创新驱动发展具有(zuozhe)重(zhong)要意(yi)义???。
运行至今(jin),“中国(guo)天眼”已在脉冲(chong)星搜寻、快速(su)射电暴研究、中性(xing)氢观(guan)测等(deng)领域取得(de)一批(pi)具有国际影响力的重(zhong)大原创成(cheng)果,实现中国射电天(tian)文研究从(cong)跟跑到领跑的跨越???。
这是一条“把命运(yun)握在自己手里”的突围之路???。从构想落(luo)地的第一天(tian)起,“中国(guo)天(tian)眼(yan)”就没有任何国际经验可以(yi)照(zhao)搬,甚至“能(neng)不能建成”都备受质疑???。但中国几代科研人用20余年(nian)的攻关证明,别人能做(zuo)到(dao)的,我们能做到;别人(ren)没有做到的,我们(men)也能做到???。“中国天眼”的成功告诉我(wo)们,关键核心技术“要不(bu)来、买不来、讨不来(lai)”,唯有将创(chuang)新的主动权牢牢攥在自(zi)己(ji)手(shou)里,才(cai)能在国际竞(jing)争的(de)惊(jing)涛骇浪中站稳脚跟???。
这是一条“集(ji)中力(li)量办大(da)事(shi)”的协同(tong)之(zhi)路???。“中国天眼”的背后,是100余家顶尖科研(yan)院所、高校和龙(long)头企业(ye)的并肩作战???。“小核心(xin)、大外围”的攻关模式,既保证(zheng)了核心(xin)技(ji)术完全自主可控,又最大程度整合了全国(guo)的优势资(zi)源(yuan),让不同领域的技术在同一个(ge)平台(tai)上碰撞(zhuang)融合,最终实现“1+1远大于(yu)2”的效(xiao)果???。这种(zhong)新型举(ju)国(guo)体制的优势,正(zheng)是我们在大科学时(shi)代攻(gong)克“卡脖子”难题、攀(pan)登科技(ji)高峰的最大底气???。
这是一条“科技与人(ren)民共生”的赋能之路???。“中国天眼”没有成为一座孤岛,它和贵州是(shi)双向奔赴、互(hu)利共赢???。它利用贵州(zhou)独(du)特的地貌、适宜的电磁环境等特点,实(shi)现(xian)我国射电天文质(zhi)的飞跃,同(tong)时也带动贵州经济(ji)社会发展(zhan),让(rang)“仰望星(xing)空”的浪漫,变成实实在在(zai)的民生福祉???。这让我们看(kan)到,国(guo)之重器从(cong)来都不是(shi)脱离人(ren)民的(de)存在,它的价值不(bu)止(zhi)于(yu)实验室里(li)的论(lun)文(wen),更在(zai)于能为国家发展赋能,能让普(pu)通(tong)人共享科(ke)技进步的红利(li)???。
荣誉属于过去(qu),奋斗赢得未来???。面对浩瀚宇宙,“中国天眼(yan)”团队依然(ran)保持(chi)着探索(suo)的谦卑与(yu)热情???。这种永(yong)不满足、勇攀高(gao)峰的(de)精神(shen),正是中国科研(yan)人最(zui)动人的精神(shen)底色(se)???。展望未来,我们需要更多像“中国天眼”一样(yang)的国之(zhi)重器,在各(ge)自的(de)赛道上接(jie)力奔(ben)跑,共同托举起一个可(ke)期(qi)的科技强国梦???。
贵州日报天眼新(xin)闻(wen)记(ji)者 袁(yuan)航(hang)【编辑:万纪玮(wei)】