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南仁東 畢生心血筑“天眼”

2019-09-10 07:22:44
科學(xué)大觀園 2019年20期
關(guān)鍵詞:南仁東天眼射電

?南仁東終使“中國天眼”佇立在中國西南,人生只為一事來,歷經(jīng)8000多個殫精竭慮的日子與近百次失敗,? 南仁東身上蘊藏著中國知識分子深厚的家國情懷。

1993年,獲悉科學(xué)家們在日本東京的國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會上提出,要在全球電波環(huán)境繼續(xù)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(yuǎn)鏡”時,南仁東做出“咱們也建一個”的決定,這讓“南仁東”這三個字,從此與FAST這個射電望遠(yuǎn)鏡密不可分。

隨意翻開一本世界科技史著作,射電天文學(xué)都是20世紀(jì)科技進(jìn)展中頗為重要的章節(jié)之一。在這些窮宇宙之邊際的探索中,射電望遠(yuǎn)鏡功不可沒。自那以后,世界各國開始建造更大口徑、更靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡來破解更多來自宇宙的秘密。

作為一名天文學(xué)家,南仁東不可能不知曉這段天文史。正因如此,24年前,時任中國科學(xué)院北京天文臺副臺長的南仁東,便敏銳地抓住了契機,提出:“在中國境內(nèi)建造直徑500米、世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。”

當(dāng)時,我國最大的射電望遠(yuǎn)鏡口徑只有30米,從30米到500米,這是個太大膽的設(shè)想,看好的人寥寥無幾——建設(shè)這樣大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡已不僅是一個嚴(yán)密的科學(xué)工程,還是一個難度巨大的建設(shè)工程,涉及天文學(xué)、力學(xué)、機械工程、結(jié)構(gòu)工程、電子學(xué)、測量與控制工程,甚至巖土工程等各個領(lǐng)域,且工程從紙面設(shè)計到實際建造和運行,有著十萬八千里的距離。

“是否有合適的地方?施工難度怎么克服?”這是當(dāng)時人們最為普遍的質(zhì)疑。但南仁東認(rèn)準(zhǔn)了這件事。從1994年開始,年近50歲的南仁東開始主持國際大射電望遠(yuǎn)鏡計劃的中國推進(jìn)工作。他大膽提出,利用我國貴州省的喀斯特洼地作為望遠(yuǎn)鏡臺址,建設(shè)巨型球面望遠(yuǎn)鏡作為國際平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡(SKA)的單元,并立即啟動貴州選址工作。

“為了選址,南老師當(dāng)時幾乎踏遍了那里的所有洼地?!蹦先蕱|的學(xué)生、FAST工程接收機與終端系統(tǒng)高級工程師甘恒謙回憶,當(dāng)時,南仁東帶著300多幅衛(wèi)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(dāng)?shù)剞r(nóng)民走著都費勁”。

訪山歸來,南仁東心里有了底,正式提出利用喀斯特洼地建設(shè)射電望遠(yuǎn)鏡的設(shè)想。經(jīng)過多年的論證,2007年7月,F(xiàn)AST作為“十一五”重大科學(xué)裝置正式被國家批準(zhǔn)立項。

2016年9月25日,500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)竣工,最終建成的FAST擁有500米的口徑、相當(dāng)于30個足球場的接收面積。如果在國際上做一個橫向比較,F(xiàn)AST與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠(yuǎn)鏡相比,靈敏度提高約10倍;比排在“阿波羅”登月之前、被評為人類20世紀(jì)十大工程之首的美國“阿雷西博”305米望遠(yuǎn)鏡,綜合性能提高約10倍。這個世界第一大單口徑射電望遠(yuǎn)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,以及捕捉來自外星生命的信號。

從1994年開始主持FAST項目的選址、立項、可行性研究及初步設(shè)計,主編科學(xué)目標(biāo),指導(dǎo)各項關(guān)鍵技術(shù)的研究及其模型試驗,歷經(jīng)22年,南仁東帶領(lǐng)團(tuán)隊最終建成了“中國天眼”?!澳侠蠋熯@20多年只做了這一件事?!彼耐潞蛯W(xué)生們說。在這8000多個殫精竭慮的日子里,南仁東帶領(lǐng)老中青三代科技工作者克服了不可想象的困難,實現(xiàn)了由跟蹤模仿到集成創(chuàng)新的跨越。

在1995到2006年的10多年間,世界上多了一位名為南仁東的“推銷員”。為了尋求技術(shù)上的合作,他坐著火車從哈工大到同濟,再從同濟到西安電子科技大學(xué)。他的立項申請書上最后出現(xiàn)了20多個合作單位,大概有3厘米厚。他還設(shè)法多參加國家會議,逢人就推銷項目,“我開始拍全世界的馬屁,讓全世界來支持我們。”經(jīng)歷了最艱難的10多年,F(xiàn)AST 項目逐漸有了名氣。由于他在甚長基線干涉測量VLBI 領(lǐng)域的工作顯示度,2006年,南仁東本人不在場的情況下,被國際天文學(xué)會射電天文分部選為主席?!拔乙材涿??!蓖瑫r,跟各大院校合作的技術(shù)也有了突破進(jìn)展,這給了他底氣。

2006年,開了一次科學(xué)院院長會議,聽取各個“十一五”大科學(xué)工程的立項申請匯報,路甬祥院長點評的話音剛落,南仁東就說:“您說完了,我能不能說兩句?”。

他說:“第一,我們干了10年,沒有名分,我們要名分,F(xiàn)AST到底是怎么回事兒,有沒有可能立項?這么多人,20多個大專院校、科研院所?!薄懊貢L,給個小名分。但啟動立項進(jìn)程之前,必須有國際評審會。”路院長指示。

“第二,我們身無分文,別人搞大科學(xué)工程預(yù)研究,上千萬、上億,我們囊空如洗?!?/p>

“計劃局,那就給他們點錢?!甭吩洪L樂啦。

南仁東以為沒有希望了,慢慢走回自己的辦公室。正掏鑰匙開門的時候,電話響了,是張杰院士。他說:“南老師,你別有挫折感,院長對誰都很嚴(yán)厲,對你是最客氣的,你今天得到的比別人都多?!?/p>

果然如此。度過了舉步維艱的最初10年,F(xiàn)AST項目漸漸有了名氣,跟各大院校合作的技術(shù)也有了突破性進(jìn)展。2006年,立項建議書最終提交了。在最后的國際評審中,他用英文發(fā)言,提前把整篇稿子背下來了。2006年,立項建議書最終提交。通過最后的國際評審時,專家委員會主席沖上前緊緊握住南仁東的手:“You did it(你做成了)!”

從2011年開工令下達(dá)起,在5年半的工程建設(shè)過程中,先后有150多家國內(nèi)企業(yè)、20余家科研單位、數(shù)千人的施工隊伍相繼投入FAST建設(shè),這么大的射電望遠(yuǎn)鏡建設(shè),關(guān)鍵技術(shù)無先例可循、關(guān)鍵材料急需攻關(guān)、現(xiàn)場施工環(huán)境非常復(fù)雜,工程的艱難程度遠(yuǎn)超出想象??上攵先蕱|肩上的擔(dān)子,壓得很重。

在2010年,F(xiàn)AST曾遇到建造以來的一場近乎災(zāi)難性的風(fēng)險。據(jù)FAST工程調(diào)試組組長、研究員姜鵬回憶,2010年,他們對買自知名企業(yè)的10余根鋼索結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞試驗,結(jié)果全部以失敗告終,沒有一例能滿足FAST的使用要求。當(dāng)時,臺址開挖工程已經(jīng)開始,設(shè)備基礎(chǔ)工程迫在眉睫,可由于購買的材料達(dá)不到工程要求,反射面的結(jié)構(gòu)形式遲遲定不下來。

為了解決這個問題,南仁東提出用彈簧作為彈性變形的載體,來解決鋼索疲勞問題。然而,用彈簧仍然是行不通的。在姜鵬最后一次向南仁東論述了彈簧方案不可行之后,他清晰地記得,空曠的會議室里,南仁東背著手站在黑板前,盯著那草圖,“像一個無助的孩子?!苯i說:“我當(dāng)時很難理解,這樣的大科學(xué)家也會手足無措?!钡芸炀兔靼啄先蕱|的壓力之大?!八麑嬍畴y安,天天與我們技術(shù)人員溝通,想方設(shè)法在工藝、材料等方面尋找解決途徑,他背負(fù)的責(zé)任太重了”。

盡管失敗帶來了打擊,但放棄卻絕不是科學(xué)家的選擇?!霸觳缓?,怎么對得起人家?”“國家投了那么多錢,國際上又有人說你在吹牛皮,我就得負(fù)點責(zé)任?!边@樣的話掛在南仁東嘴邊。經(jīng)歷了近百次失敗,最終,研制出滿足FAST要求的鋼索結(jié)構(gòu),讓FAST渡過了難關(guān)。

在這8000多個殫精竭慮的日子里,南仁東帶領(lǐng)老中青三代科技工作者克服了不可想象的困難。“南老師推動了世界獨一無二的項目。”FAST項目副總工程師李菂說,“他的執(zhí)著和直率最讓人佩服。”

2017年5月,南仁東去美國前,正在貴州調(diào)試望遠(yuǎn)鏡的中科院國家天文臺研究員、FAST工程調(diào)試組組長姜鵬給南仁東去了一通電話。

大致匯報工作后,姜鵬問他:“老爺子,聽說你要去美國?”

“是的?!蹦先蕱|用低沉的聲音回答。

然后,在片刻的沉默后,南仁東突然一反常態(tài)地問:“你有時間回來嗎?”

姜鵬有點意外,因為南仁東從不會這樣問他。兩人平時直來直去慣了,從2009年到南仁東那里面試開始,兩人之間從來就是這樣“肆無忌憚”的。所以他只是直率地回答:“FAST這邊事兒太多了,我可能回不去。”

沒想到,這句話成了扎在姜鵬心上的一根刺。他沒能在南仁東出國之前見上他一面。這樣的結(jié)局是姜鵬不曾料到的,這樣的結(jié)局,也喚起了他記憶的潮水。

幾年前,F(xiàn)AST項目組遇到一次比較大的變動,南仁東把他叫到辦公室,問道:“姜鵬,你說你一個剛畢業(yè)兩年的小屁孩,我能完全相信你嗎?”姜鵬思考了半晌,非常認(rèn)真地說:“南老師,我覺得你可以信任我?!?/p>

這個回答讓南仁東有些措手不及,但眼前這個不按套路出牌的年輕人,還是成了他的助理。也因為這樣的關(guān)系,姜鵬慢慢接觸到了南仁東的內(nèi)心:“他的人生充斥的是調(diào)皮、義氣,甚至有些搗蛋。我太喜歡了,我甚至嫉妒他具有傳奇色彩的人生經(jīng)歷?!?/p>

南仁東離世之后,姜鵬打開了南仁東給他的最后一封郵件,回信寫道:“老爺子,咱們還能聊聊嗎?怎么感覺我的心情糟透了呢?”

姜鵬不知道南仁東在“那邊”是否收到這封信。他只知道,他再也不可能收到任何回復(fù)了。南仁東不在乎稱謂,經(jīng)常讓大家喊他“老南”。大家雖然誰也沒有當(dāng)面喊過,但私下常喊他老爺子。平時他非常注意穿著,但也愛喝可樂,用FAST工程饋源支撐系統(tǒng)副總工潘高峰的話說,他是一個“經(jīng)常往西裝口袋里裝餅干,而又忘記拿出來的隨性老頭兒”。

2015年,南仁東查出了肺癌,術(shù)后他說話的聲音沙啞了,但他看得開,也很從容,經(jīng)常拿著登山杖走路鍛煉,對工作依然熱情如故。

“他沒有用語言教導(dǎo)過我要正直、善良、面對疾病要樂觀,也沒有用語言教導(dǎo)過我工作要執(zhí)著、兢兢業(yè)業(yè)、精益求精,更沒有用語言教導(dǎo)過我要無私奉獻(xiàn)、淡泊名利?!盕AST工程饋源支撐系統(tǒng)高工楊清閣說,“但他,行勝于言?!?/p>

來源|光明網(wǎng)

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