科技

让中国睁开“天眼” FAST研制者用青春铸就科技重器

如今,最早连接“中国天眼”梦想和现实的科学家南仁东已经故去,而与南仁东一起见证FAST从无到有的年轻人则继承了他的衣钵,坚守在西南深山之中。当从太空传来的电磁波落在群山环抱的大窝凼里,这群平均年龄30多岁的年轻人要从这个万籁俱寂的地方,让中国睁开“天眼”看穿星辰。

12年前,31岁的博士毕业生姜鹏拎着行李,来到贵州省平塘县一个名为大窝凼的喀斯特洼地。当时的他很难想象,眼前不通路、不通电、几乎与现代文明隔绝的大窝凼,会建起全球最大、最灵敏的单口径球面射电望远镜“中国天眼”FAST――一个全球天文学家都梦寐以求的科研装置。

那时的FAST,在很多人看来是一个遥不可及的梦想:口径500米,面积相当于30个标准足球场;其“目光”所至,更是能“看穿”130多亿光年的区域,那将无限接近宇宙边缘。相应地,FAST挑战之大,可以突破传统望远镜极限能力;建设条件之苦,苦到没几人愿意来实现这份梦想。包括姜鹏在内的年轻博士,最初也一度怀疑这个项目“会不会是忽悠人的”。

2016年9月25日,“中国天眼”FAST落成启用,名噪一时;2020年1月11日,“中国天眼”通过国家验收,投入运行,其综合性能是世界其他大型射电望远镜的10倍;2021年3月,“中国天眼”已发现340余颗脉冲星……再也没有人怀疑大窝凼里也能实现梦想。

如今,最早连接“中国天眼”梦想和现实的科学家南仁东已经故去,而与南仁东一起见证FAST从无到有的年轻人则继承了他的衣钵,坚守在西南深山之中。当从太空传来的电磁波落在群山环抱的大窝凼里,这群平均年龄30多岁的年轻人要从这个万籁俱寂的地方,让中国睁开“天眼”看穿星辰。

起点

姜鹏、潘高峰、岳友岭、于东俊、孙京海、甘恒谦、钱磊、姚蕊、李辉……他们是“中国天眼”青年力量的代表,他们的青春几乎都是在大窝凼里度过的,每个人与FAST的故事起点,就是南仁东――FAST最早提出者之一。

1993年,在日本东京举行的国际无线电科学联盟大会上,与会科学家提出要在全球电波环境恶化到“不可收拾”之前,建造新一代射电“大望远镜”。

以时任中国科学院北京天文台副台长南仁东为首的中国天文学家,在会上提出一个大胆的方案――在中国境内建造大型单口径射电望远镜,而当时中国最大的射电望远镜口径只有不到30米。

当时一个外国友人向南仁东发问:“你知道500米有多大吗?”他一下子被问住了,因为500米在大多数人心里只是一个数字。南仁东说,这是他一生遇到的最好的一个问题。

口径500米,其面积相当于30个足球场、8个鸟巢体育场。建造FAST,要找一个天然的洼地,远离大城市、射电干扰小的地方。其间,南仁东走过数十个窝凼,周边县里的人几乎都认识他。

2009年,姜鹏博士一毕业,就加入了FAST。他刚到单位报到,就被车拉到北京密云。几个博士疑惑,“我们以后不会就干这个吧?”

同年,负责观测规划和数据格式技术支持的钱磊,也加入FAST项目。

没过多久,他们被拉到FAST的台址,那是“中国天眼”的“眼窝”所在。有人感慨道,未来,神秘的天文发现将从这里诞生;也有人感慨,他们所有人的青春,都要围着这口“大锅”转了。

那时,刚参加工作3个月的于东俊去现场进行FAST首级控制网稳定性监测,需要在4个山顶上放置设备采集数据。那是他第一次去山清水秀的贵州,FAST诞生地的神圣画面在他脑海中幻想了无数遍。

“可到了现场,才发现手机没有信号,吃住就在建筑工地搭建的临时板房里,身上布满了蚊虫叮咬的红包……”于东俊说。

大窝凼被丛林覆盖,极其陡峭。第三天,于东俊背着30多斤的设备去现场采集。山坡上有一个高4米的大石头,他抠住石头缝隙,身体重量压向左侧准备发力,但没想到借力处由于长年风化已接近脱落,身体瞬间失去重心,他顺势抓住一个树枝,落到大石头下仅10厘米宽的落脚地……

“如果没有树枝,身后便是10多米高的深渊。其中的凶险可想而知。”于东俊说。

从1994年选址到2016年FAST正式建成,FAST团队用了整整22年。

姜鹏有时开玩笑说,南仁东先生挖了一个大“坑”,把100多人都装进来了。也正是这100多人,把大窝凼变成了一个现代机械美感与自然环境完美契合的工程奇迹。

第一

FAST的设计从一开始便没有任何经验可以借鉴,所有难关都只能靠自己。

“中国天眼”的设计不同于世界上已有的单口径射电望远镜,这首先体现在“视网膜”和“瞳孔”的设计上。“视网膜”指反射面,“瞳孔”指馈源舱,即放置接收宇宙外信号装置系统的舱体。

作为世界首创,“中国天眼”的“视网膜”是主动反射面,可以改变形状,一会儿是球面,一会儿是抛物面;“中国天眼”的“瞳孔”也更为“灵动”,采用全新的轻型索驱动控制系统,可以改变“瞳孔”的角度和位置,有效收集、跟踪、监测更丰富的宇宙电磁波。

40岁的潘高峰在FAST团队的一项重要工作,是负责大跨度柔性六索并联机器人的研制及建设:一个30吨重的馈源舱,要利用6座铁塔支撑6根钢丝绳悬吊,通过同步收放钢丝绳,拖动馈源舱在直径为206米、高约140米的球冠面内进行运动,实现48毫米的定位精度,姿态角小于1度。

“匪夷所思的精度控制,这在世界上绝无仅有。”潘高峰和团队成员研制出耐10万次弯曲疲劳寿命的动光缆,这个成果达到了相关标准的100倍。

潘高峰时常慨叹:在FAST的建设过程中,经常会遇到“山重水复疑无路”的绝境,但有时也能享受到“柳暗花明又一村”的喜悦。

创新的过程中,没有人能给年轻人一个标准答案。

2005年,孙京海还是南仁东的研究生,便加入FAST团队,参与馈源支撑系统的仿真和实验研究。在工程建设期,他多次分享仿真经验方法,这一从未被尝试的方法受到了质疑,他被问到最多的问题是:你如何证明自己的仿真结果是对的?

苦于没有原型的实践验证,孙京海没法证明自己的方法。后来,他有机会承担了控制系统调试的任务,为了尽快实现控制指标,他重写了几乎全部核心算法代码,五天五夜的调试,就为了证明自己的方法是对的。

验收当天,所有指标一次通过。孙京海说:“那一晚才是睡得最香的。”

2017年10月10日,在北京中科院国家天文台的办公大楼里,由FAST捕获的首批脉冲星信号第一次向外界展示:“嘟呜嘟……嘟呜嘟……”“嘟……嘟……”这是来自1.6万光年外和4100光年外的脉冲信号,像成年人的心跳,短促而有力。

这两个声音,让中国实现“零的突破”:我国自主设计制造的天文设备第一次发现脉冲星。享誉世界的澳大利亚帕克斯射电望远镜的科学主管乔治・霍布斯评价:这是国际天文学界目前最令人激动的事件之一。

情怀

说起FAST当年勘查台址,潘高峰想到这样一个画面:那时,南仁东常和年轻人一起,在没有路的大山里攀爬。

在最陡峭的一个山顶前,大家都劝时年65岁的南仁东在山下等着,看完结果向他汇报,他却要和大伙儿一起上去,看看实际情况。

那一年,FAST遇到了一次近乎灾难性的波折,即索网的疲劳问题。

姜鹏记得,那时他们从市面上买了大概数十根钢索进行实验,却没有一根能满足要求,于是他们不得不进行了一次大规模的钢索疲劳性能实验研究。

索疲劳实验枯燥、耗时长,在北京、武汉、广西等国内不同地方开始实验,两年多的时间,这群年轻人把FAST最严重的一次技术风险给解决掉了。

43岁的甘恒谦负责FAST电子电气设备的运行和维护,在他看来,FAST团队就像一支有着光荣传统的队伍,以南仁东为代表的老一辈科研工作者坚持自主创新,新人一代代地跟上,攻克了众多FAST建造技术难题,把一个朴素的想法变成了现在的“中国天眼”。

在这支队伍里,挑战权威是被允许的。

37岁的姚蕊曾面临馈源舱超重问题,馈源舱接口多,设计输入多,为了确保整个馈源支撑系统的安全性,馈源舱的重量阈值是30吨,而馈源舱的详细设计一度重量超标到34吨。一个颠覆性的想法推翻了馈源舱设计方案,将馈源舱的圆柱体变成了“钻石三角形”。

这意味着前期的工作都被推倒重来。姚蕊拿着方案给南仁东看,心里忐忑。南先生看了一会儿没说话,过了一会儿道,“好像也不难看”。

就这样,FAST的外形与布局被重新设计。

直到现在,姚蕊都不知道当时南仁东觉得“钻石三角形”的馈源舱是好看还是难看,“但他让我们做了新的尝试,让我们坚持做对的事情。”

2016年9月,FAST项目落成。但南仁东知道,项目落成远远不是结束,而是新一轮挑战的开始。

“中国天眼”直径500米,却要实现毫米级的精度,难度相当大。他带领的这批年轻人还要在漫长的时光里,在大窝凼与技术做斗争,与寂寞做斗争。

曾有人问潘高峰,像你们这种单位,挣钱少,出差多,也顾不上家,为啥还待在这儿?当时他也不知道怎么回答,只是觉得在这儿工作氛围舒心,干的活儿也非常感兴趣。

直到后来,他听到一个词――“情怀”。在他看来,这个词很准确地形容了他们这群人。他们身上有着深深的“科研情怀”,因此才能耐得住寂寞、坐得住板凳,能在大窝凼坚守下去。

接力

如今,大部分亲历者已经记不清FAST最初建设时有多苦,他们在记忆里拼凑出当时的画面:那时没有板房就睡帐篷,被褥里可以挤出水,有人起了一身的红疹;水质不好,没法洗澡,只能拿毛巾擦一擦,有时一待就是20多天;有了板房,雷雨天一来,一个雷电下来,好多设备就被雷击坏了。

姚蕊参加FAST项目已经将近16年了,青春的年华都奉献在了大窝凼。她说:“能参与这样科技重器的建造,不枉少年。”

在姚蕊看来,年轻时就要抛开世俗欲望,要立大志入主流,上大舞台做大事,做对个人和国家发展所需的事情。她庆幸自己能将个人爱好和国家需求结合在一起。

姚蕊期盼着自己慢慢成长为南仁东先生的样子,在这里坚守下去。

2021年3月31日起,FAST面向国际开放。

三代人倾注20多年青春的FAST开始眺望宇宙:基于FAST数据发表的高水平论文已有70余篇,所发现的脉冲星数量已超过340颗,是同一时期国际上所有其他望远镜发现数量总和的3倍以上。

12年过去,姜鹏已经成为FAST团队的“老人”。想想自己从20多岁的小伙子,成长为现在FAST项目的总工程师,他说:“如果真的有一天,我们这群人不能再为FAST作更多贡献,我们要学会放手,要扶持更多年轻人,继续接力下去。”

在4月22日举行的一场媒体沟通会上,姜鹏向记者展示了一张团队合影:100多人的团队,用了20多年的青春,铸就了中国利器。如今老一辈的人大多逝去,青年一代成为主力军。

这张团队照的正中间,是南仁东。

恍惚之间,姜鹏好像又回到了多年前,听到南仁东对他说:姜鹏,你在哪儿,你给我过来。“他永远都那么不容置疑,虽然我经常反抗他……”

中青报・中青网见习记者杨洁记者邱晨辉

来源:中国青年报

【责任编辑:李文文】

数字大物业 城乡新动能│厦门翔安“智理”方法论 数据赋能大物业重塑城乡未来

在厦门市翔安区,基层治理的日常正在被一系列智能化场景所改变:堆积如山的海蛎壳在智能系统的精准调度下,变废为宝转化为绿色的环保材料;AI数字社工化身为社区“新成员”,以数百倍于人工的效率完成和各类任务,让社区工作者有更多时间走进群众;无人机与智能摄像头织就全域感知网络,赋予城乡管理“千里眼”

数字化转型有了“导航图”!14个行业可“按图索骥”

曾经“摸黑走路”的制造业数字化转型,如今有了清晰的“施工图”。在近日沈阳举行的2025年两化融合暨数字化转型大会上,一位与会企业代表这样感慨。此次大会上,工业和信息化部正式发布《场景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引(2025版)》,为钢铁、石化等14个重点行业绘制了企业数字化转型“场景导航图”。

河北空天控股公司多项创新技术成果亮相 “三年上、五年强”科技成果展

12月6日至7日,河北省国资委监管企业研发投入“三年上、五年强”专项行动科技成果展在河北交投数智产业园盛大举办。河北空天控股公司作为河北交投集团空天信息领域科技创新核心力量,携系列北斗高精尖装备、省级低空交通监管平台、“北斗+低空”危化品监管系统等多项拥有自主知识产权与自主品牌的创新技术成果参展,通过图文解说、音频演示、动态视频等多元化形式,立体化呈现公司在空天信息领域

河北国资成果展:科技赋能,创新成果“多点开花”

科技赋能国企,创新引领发展。12月6日,河北省国资委监管企业研发投入“三年上、五年强”专项行动科技成果展在河北正定新区未来电子信息与装备制造产业基地成功启动,展期2天。成果展期间将举办专家主旨报告会、青年科技人才分享会、专利转化对接会、京津冀三地国资委联合发布《京津冀国有企业青年科技创新倡议书》等系列活动。现场还设有招商洽谈区、成果路演区,旨在打通创新成果与产业需求、金融资本对接的“最

从云计算到星计算:算力革命的技术演进与产业变革​

随着人工智能技术的快速发展和全球算力需求的爆发式增长,传统地面数据中心面临着前所未有的挑战。据统计,到 2026 年,全球数据中心的总用电量或将超过 1000 太瓦时,堪比日本全国的用电量。在能源消耗、土地资源和散热成本的多重压力下,算力基础设施正迎来从地面集中式向天地一体化分布式的范式跃迁。星计算作为这一变革的核心,通过将高性能计算、AI 与边缘计算集成于天基平台,构建分布式卫星星

京广铁路长台关站完成信号系统升级 “智慧机房”助力路网安全提效

日前,经过230分钟紧张有序的施工作业,京广铁路信阳段关键节点站 —— 长台关站计算机联锁设备技术改造工程顺利完工。升级后的新型信号系统与创新建设的“智慧机房”,为这条贯通南北的运输大动脉筑牢安全屏障,进一步提升区域路网运输效能。

智能模型与手术机器人协同,AI医疗开启精准诊疗新时代

医疗大模型具备“专家级”推理能力,手术机器人实现毫米级精细操作,人工智能正重塑从看病到手术的每一个医疗环节。在宁波大学附属第一医院方桥院区,70岁的王阿姨在AI数字人引导下精准挂号,就诊后收到一份AI生成的个性化复查建议。诊室里,医生屏幕已由AI助手自动生成初步病历;手术室内,骨科机器人正辅助医生进行毫米级精准操作。这些场景勾勒出“未来医院”的实景图。智能诊断模型将病变

瞄准九大前沿领域 工信部启动国家新兴产业发展示范基地创建

到2035年培育100个示范园区和1000家示范企业,这一长期计划为中国新兴产业绘制了清晰的发展路线图。工业和信息化部近日正式印发通知,启动国家新兴产业发展示范基地创建工作。该举措旨在面向2035年和“十五五”时期国家发展战略,聚焦新兴产业重点领域,遴选一批具有国内领先水平的产业园区和企业。示范基地创建瞄准新一轮科技革命和产业变革前沿,聚焦新一代信息技术、新能源、新材料、

中国启动“燃烧等离子体”国际科学计划,携手全球点燃“人造太阳”

在安徽合肥未来大科学城,一座名为BEST的紧凑型聚变能实验装置主机大厅内,全球能源未来的一页新篇章正悄然开启。11月24日上午,中国科学院在安徽合肥未来大科学城的紧凑型聚变能实验装置(BEST)主机大厅正式启动“燃烧等离子体”国际科学计划,并首次面向国际聚变界发布BEST研究计划。来自法国、英国、德国、意大利等十余个国家的聚变科学家齐聚合肥,共同签署了《合肥聚变宣言》,

数智赋能解锁文脉守护新范式“今古集”亮相长三角文博会获行业聚焦

11月20日,“今古集:数智赋能·守护文明”2025年社会教育活动在国家会展中心(上海)开幕,活动由中国文物保护基金会科技保护专项基金主办。中国文物保护基金会秘书长陶诚,上海市委宣传部二级巡视员、市文创办专职副主任黄建富,中国科学院院士、同济大学建筑与城市规划学院教授常青等出席活动并致辞,来自文博机构、高等院校、科技企业等众多专家学者与行业代表参加活动。

长三角织就算力“一张网”,数智加速度破局数字时代

一键下单,算力“网购”,87.3EFlops庞大算力资源在长三角地区正像水电一样便捷可及,一场区域一体化的数字革命悄然到来。江苏省一体化算力调度监测平台于11月13日在南京正式上线,这是全国首个省市一体化算力调度监测平台。该平台已监测全省在用数据中心282个,总算力规模达87.3EFlops,其中智能算力占比约70%,成为长三角数字经济的“主力能源”。与此同时,在11月

国家加速制造业升级:到2027年基本建立现代化中试平台体系

工信部最新部署,到2027年底,我国将基本建立现代化中试平台体系,初步形成多主体参与、多领域布局的全国制造业中试服务网络。工业和信息化部办公厅日前印发《关于进一步加快制造业中试平台体系化布局和高水平建设的通知》,明确提出到2027年底,高水平中试平台力量进一步壮大,现代化中试平台体系基本建立,多主体参与、多领域布局、多层次服务的全国制造业中试服务网络初步形成。中试

788 EFLOPS 领跑全球!我国智能算力撑起 AI 创新 “加速度”

截至 2025 年 6 月底,我国智能算力规模达 788 百亿亿次 / 秒(EFLOPS),相当于全球 80 亿人用普通计算器连续运算 4000 年的总量。这一来自工业和信息化部的最新数据,与 1085 万标准机架、1680 艾字节存力共同印证:我国算力基础设施规模已稳居全球前列,正成为人工智能创新的核心引擎。千行百业 “算力赋能” 成效凸显在内蒙古伊利智慧牧场,计算机

中国6G专利全球第一,2025年互联网蓝皮书揭示数字中国新图景

一份备受全球互联网行业关注的年度发展成绩单,在乌镇峰会上如期发布。11月8日,在2025年世界互联网大会乌镇峰会上,由中国网络空间研究院牵头编撰的《中国互联网发展报告2025》和《世界互联网发展报告2025》蓝皮书正式发布。这两份已连续九年面向全球发布的权威报告,全景式展现了过去一年中国和世界互联网发展的新进展与新成就。报告中的一系列数据令人振奋:中国6G专利申请

2025科技创新与产业创新深度融合大会在长沙成功举办

11月1日,由中南大学主办的2025科技创新与产业创新深度融合大会暨中南大学校企联理事会会议在长沙开幕。大会深入贯彻党的二十届四中全会精神,落实“推动科技创新与产业创新深度融合,引领发展新质生产力”的战略部署,旨在充分发挥中南大学教育、科技、人才“三位一体”优势,搭建一个汇聚校友力量、链接产业需求与大学科创资源的高能级平台。

科技赋能健康 创新引领未来 浙江省盐业健康科技研究院挂牌成立

聚焦盐、泛盐产品、泛食品、大健康等领域,致力于开展产品研发、技术创新、产业融合、成果转化、行业研究和人才培养等业务,为浙盐集团转型发展和拓展第二增长曲线提升科研创新支撑,为助力中国盐行业高质量发展注入浙盐新动能。
返回
顶部