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【光明日報】畢生心血筑“天眼”

發表日期:2017-11-19來源:放大 縮小

  茂林深處,踽踽而行。算不清楚,這已是南仁東第幾次踏入貴州省平塘縣人跡罕至的山林了。他一次又一次而來,只為那一個科學夢想。

  仰望天空,作為一個天文學家,南仁東非常清楚,無數來自宇宙邊際的信號,經歷了成千上萬光年的漫長路程,也許就在他抬頭的這一刻,劃過地球。這其中蘊含著揭示宇宙奧秘的線索,南仁東渴望能在中國大地上建造一個科研重器,來捕獲這些信號,讓祖國在地球上的天文史中再劃出濃重的一筆。

  來而復去,去而復歸,他在貴州省平塘縣大窩凼的喀斯特洼坑中找到安置這個重器的理想地貌。此去20余年,大國重器“天眼”工程終于完成。

  今年10月10日,中科院國家天文臺發布了南仁東主持建造的這個科研重器——我國500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)取得的首批成果。FAST望遠鏡探測到數十個優質脈沖星候選體,其中6顆通過國際認證。

  然而,在這個成果公布之前的9月15日,身為FAST首席科學家、總工程師的南仁東與世長辭。

    開啟“天眼”激越時代 

  “等FAST望遠鏡建成之后,我想咱們就能著手開展對脈沖星的系統研究。”生前,南仁東曾對他的學生表露過這樣的愿望。南仁東口中的脈沖星,由恒星演化和超新星爆發而產生,具有地面實驗室無法實現的極端物理性質,是理想的天體物理實驗室,對其進行研究,有希望得到許多重大物理學問題的答案,并有很多應用,譬如,脈沖星的自轉周期極其穩定,準確的時鐘信號為引力波探測、航天器導航等重大科學及技術應用提供了理想工具。

  可耗費了22年時間,把一個樸素的想法變成了國之重器,成就了中國在世界上獨一無二的項目的南仁東,已從壯年走到暮年,疾病最終奪走了他見證“天眼”捷報的機會。

  北京時間9月15日23時23分,因肺癌突然惡化,搶救無效,南仁東逝世。20余天后,捷報傳來,“天眼”這個中國自主設計制造的射電天文望遠鏡發現了6顆新脈沖星,這在我國尚屬于首次。此時,南仁東的生命已停止,這個工程的最主要締造者,沒能等到捷報傳來。

  他遺憾嗎?等不來南仁東的答案了,可與他共同奮斗過的人們在替他回答。

  “FAST將有希望發現更多守時精準的毫秒脈沖星,對脈沖星計時陣探測引力波作出原創貢獻。”在發布新成果時,國家天文臺研究員、FAST工程副總工程師李菂對FAST的未來進行了展望。“同時進一步驗證、優化科學觀測模式,繼續催生天文發現,力爭早日將FAST打造成為世界一流水平望遠鏡設備。”

  李菂認為,FAST在調試初期就能發現脈沖星,得益于卓有成效的早期科學規劃和人才、技術儲備,初步展示了FAST自主創新的科學能力,開啟了中國射電波段大科學裝置系統產生原創發現的激越時代。“10年之后,南老師所成之大美‘中國天眼’必將舉世皆知。”他說。

  在中科院國家天文臺研究員陳學雷的眼里,即便沒有能等到它產出科學成果的那一天,但“南老師離去的時候心里一定非常清楚,他畢生的事業已經成功了”。

   此生盡付于“天眼” 

  1993年,獲悉科學家們在日本東京的國際無線電科學聯盟大會上提出,要在全球電波環境繼續惡化之前,接收更多來自外太空的信息,建造新一代射電“大望遠鏡”時,南仁東坐不住了,他不能忍受中國在這一領域再被別人甩下,一定要抓住這個趕超的契機。

  他提出:“在中國境內建造直徑500米、世界最大的單口徑射電望遠鏡。”這是個太大膽的設想,已不僅是一個嚴密的科學工程,還是一個難度巨大的建設工程,涉及天文學、力學、機械工程、結構工程、電子學、測量與控制工程,甚至巖土工程等各個領域。

  “別人都有自己的大設備,我們沒有,我挺想試一試。”這是南仁東面對質疑的答案。這一試,就讓口徑達500米,其面積相當于30個足球場、8個“鳥巢”體育場的中國“天眼”成為他永遠的牽絆。

  “為了選址,南老師當時幾乎踏遍了那里的所有洼地。”南仁東的學生、FAST工程接收機與終端系統高級工程師甘恒謙回憶,當時,南仁東帶著300多幅衛星遙感圖,跋涉在中國西南的大山里,“有的荒山野嶺連條小路也沒有,當地農民走著都費勁”。

  當大窩凼的圓形喀斯特洼坑出現在他眼前,南仁東覺得,此前的一切艱辛都值了。

  這個適合建造FAST的“窩凼”——幾百米的山洼被四面的山體環繞,正好擋住外面的電磁波。這個世界第一大單口徑射電望遠鏡,可以觀測脈沖星、中性氫、黑洞等這些宇宙形成時期的信息,以及捕捉可能來自外星生命的信號。

  選址、立項、可行性研究及初步設計,主編科學目標,指導各項關鍵技術的研究及其模型試驗,歷經22年,南仁東帶領團隊最終建成了“中國天眼”。

  “FAST就像是他親手拉扯大的孩子一樣,他看著它一步一步從設想到概念,從概念到方案,到藍圖,再到活生生的現實。”FAST工程饋源支撐系統副總工李輝回憶,2014年,饋源支撐塔剛開始安裝,南仁東就立志要第一個爬上所有塔的塔頂。最終建成后,他的確一座一座親自爬了上去,“他在用自己獨特的方式擁抱望遠鏡!”

  2016年9月25日,500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)竣工。它與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比,靈敏度提高約10倍;比被評為人類20世紀十大工程之首的美國“阿雷西博”305米望遠鏡,綜合性能提高約10倍。

   無法遺忘的“老南” 

  現在,當人們來到貴州省平塘縣克度鎮這個偏僻的黔南小鎮,再穿過一道道的狹窄山口,目光就會被一個500米直徑的白色鋼環所吸引,那是史上最大望遠鏡FAST的圈梁,而此時,南仁東的名字就會被繼續堅守在這里的人們一再提起。

  “老南”是他們心里對這個“老爺子”的昵稱。用FAST工程饋源支撐系統副總工潘高峰的話說,他是一個“往西裝口袋里裝餅干,會忘記吃,等拿出來已經揉成渣子的隨性老頭兒”。

  可“老南”也是個為了FAST,廢寢忘食的“工作狂”。“就在那間辦公室里,我們經常和南仁東老師一起工作到凌晨三四點。”南仁東的學生甘恒謙回憶起為FAST奮戰的日日夜夜忍不住感慨。

  “做一項大的科學工程,大部分是沒有先例的,需要一個核心人物,南老師就是這樣的角色。他是技術的核心推動者,是團隊中掌握新技術最快的人,從宏觀把握到技術細節,都免不了他來操心。去院里匯報項目進展,從未出過任何差錯,而且每次都提前一小時到達會場,努力負責的程度超乎想象。”他的學生岳友嶺這樣回憶自己的老師,“他是科學家中的科學家。”

  時至今日,他的同事張海燕仍難以接受南仁東離世的事實。她總以為還能再見到那個“似乎無所不知、愛抽煙、嘴硬心軟”的老爺子,還能聽到南仁東在隔壁辦公室喊自己的名字。但這一次,“老南”真的“走”了。

  喪事從簡,不舉行追悼儀式,這是他的遺愿。

  “他沒有用語言教導過我要正直、善良、面對疾病要樂觀,也沒有用語言教導過我工作要執著、兢兢業業、精益求精,更沒有用語言教導過我要無私奉獻、淡泊名利。”FAST工程饋源支撐系統高工楊清閣說,“但他,行勝于言”。 (記者 詹媛)

  短評 

  始終與國家利益和人民需要相向而行 

  72歲的南仁東倒在了“中國天眼”傳來捷報之前。這位中國500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST)工程的發起者及奠基人,生命在欣慰與遺憾中戛然而止。

  人生只為一事來,歷經8000多個殫精竭慮的日子與近百次失敗,南仁東終使“中國天眼”佇立在中國西南……南仁東身上蘊藏著中國知識分子深厚的家國情懷。這種情懷,使他將人生的價值附麗于祖國的前途命運,將個人的分量置于國家的天平上衡量。

  “致天下之治者在人才”。任何社會的發展進步都離不開知識分子發揮建設性作用。從錢學森、鄧稼先、方永剛、黃大年直到南仁東,這些優秀知識分子的先進事跡充分表明,正是有了此等精神情懷,他們才能始終與國家利益和人民需要相向而行,無懼艱辛,勇往直前。

  1993年,獲悉科學家們在日本東京的國際無線電科學聯盟大會上提出,要在全球電波環境繼續惡化之前接收更多來自外太空的信息,建造新一代射電“大望遠鏡”時,南仁東便提出了“咱們也建一個”的想法,隨之將24年光陰付諸于此。這也是知識分子勇于創新精神的折射。我國現代化建設與世界上一些國家相比起步晚,因此必須緊跟時代發展,用敢為天下先的勇氣、思維方式和價值觀念,抓住最先進的知識和技能跟上時代發展。

  近年來,中國的科學家與建設者們用一系列超級工程書寫著“彎道超車”的奇跡,從綠色建筑上海中心大廈到跨海大橋港珠澳大橋,從天眼探空到蛟龍探海,從神舟飛天到高鐵奔馳,中國智慧、中國速度一次次展現了當代中國的風采,令國人驕傲,令世界矚目,而這背后是無數個南仁東的默默奉獻。

  南仁東曾說過:“美麗的宇宙太空,以它的神秘和絢麗,召喚我們踏過平庸,進入到無垠的廣袤。”就在黨的十九大召開前夕,中科院國家天文臺宣布,中國天眼發現數顆新脈沖星,這是我國射電望遠鏡首次發現脈沖星。我們必將看到更多新時代的發展成就在中華民族偉大復興中國夢的征程中一一實現。(作者:張焱)

  (原載于《光明日報》 2017-11-19 01版)

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