南仁东:仰望星空,逐梦“天眼”

2021-11-01 02:34

以下文章来源于中国科学家 ,作者采集工程 中国科学家

依托老科学家学术成长资料采集工程所搜集的珍贵史料,展现老科学家们的学术生涯、精神世界及突出贡献。弘扬科学精神、培育科学文化,打造中国最有影响力的科技人物专题宣传平台。3月31日零点起,被称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)将面向全球科学家开放。这一具有自主知识产权、世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜,主要任务是观测脉冲星并收集相关数据,这对于探索未知宇宙与生命的起源,具有重要意义。“中国天眼”的建成,与已故的“人民科学家”南仁东的努力,密不可分。2013年12月31日,南仁东在贵州黔南州平塘县大窝凼施工现场(来源:新华社)
01
少年求学爱天文
南仁东1945年出生于吉林省辽源市。据他少年时的伙伴回忆,南仁东从小就对星星感兴趣。上地理课的时候,南仁东还关心过:“南半球看到的星星是不是跟我们看到的一样?”
高二的时候,南仁东接触到了更多的天文知识。他订阅了《每月一星》杂志,每期必读。高考时,他以吉林省理科状元的身份被清华大学录取。高中时的南仁东(来源:辽源日报)
1956年,国家制订的《十二年科学技术发展远景规划》中提出,要集中力量发展电子技术、自动化技术、半导体技术、喷气技术和核技术。本来报考清华大学建筑系的南仁东,虽然成绩高出录取线50多分,但是最终被无线电专业录取。
南仁东做工程师的父亲也打趣道:“国家少一个建筑师,多一个无线电科学家,不是更好吗?”
02
攻坚克难为立项
天文望远镜是天文学家的眼睛,更是一个国家软实力的象征。哪个国家率先拥有了高质量的天文望远镜,就具备了获得高水平成果的基础条件,而且能由此带动一支科研队伍的发展。英国建成射电望远镜之后,他们的天文学家于1967年发现了脉冲星,并因此获得了诺贝尔奖;美国建造的350米口径的射电望远镜,被评为人类20世纪十大工程之首。
1993年,国际无线电科学联盟在日本召开会议,提出要在地球电波环境继续恶化之前,建造新一代望远镜,接收更多的来自宇宙的信息。南仁东听到这个消息后,立即向中国科学院提出:要争取把“大射电望远镜”建到中国,我国不能再错过这次机会。
当时中国最大的射电望远镜,口径仅有25米。从此,南仁东和同事一起,开始了艰苦的预研究工作,可当初又有谁能预料,这一干就是十二年。
立项的道路充满坎坷。美国听到中国研制“大射电望远镜”的消息后,阿雷西博望远镜便不再对外开放,南仁东的赴美签证多次被拒签,外界还频频传出“FAST已经过时”的声音。
荷兰友人劝南仁东:“一个连汽车发动机都不会造的国家,怎么能造出‘大射电’?”
除了科研任务超出国内研制水平,南仁东还需要解决经费超出预算的难题。
面对种种困难,南仁东没有气妥,他到处去“化缘”,不断告诉各界人士,这“孩子”将来是有出息的。以至于很多人都问他:“是不是搞推销的?”
为了寻求技术上的合作,南仁东的足迹遍布全国。最终,在他的立项申请书中,有20多家合作单位。
2006年,南仁东被国际天文学会射电天文分部选为主席。这一年,FAST项目通过了最后的国际评审,他提前把整篇稿子背下来了,并用英文发言。国际专家开玩笑:“英文不好不坏,别的没说清楚,但干什么、要什么(东西)说得特别明白。”
03
跋山涉水为选址
为了寻找适合建造望远镜的地点,南仁东化身“徐霞客”,带着团队不辞劳苦徒步进入贵州深林,考察当地地形地貌。
缺乏先进技术手段进行实地考察,南仁东用“一个个找、一个个数”的笨方法,寻找最佳选址。
为了选出性价比最高的台址,尽可能降低FAST工程的造价,南仁东带着300多幅卫星遥感图,几乎踏遍了贵州大山里所有的洼地。一些从未有人踏足的荒野,南仁东去了!几十个大大小小的村寨,南仁东去了!一些当地人走着都费劲的山路,南仁东也去了!
选址期间,南仁东和专家们要去的很多地方还没有路。当他们到达当地时,却看到了平平整整、崭新的砂石路。这是村民们赶修出来的,为了避免扬尘,路面上还洒了清水。乡亲们穿着民族盛装,载歌载舞欢迎他们。考察的洼地在山里,南仁东等人需要爬坡,乡亲们便用竹子精心做成竹手杖,供他们使用。南仁东说,最难忘的、最激励他们的,是贵州人民的殷切期望和真情相待。
他说:“如果望远镜建不起来,我对不起贵州的乡亲们。”
野外选址充满着危险。有一次,南仁东下大窝凼时,瓢泼大雨从天而降,因为路滑,南仁东从山上滚了下来,幸亏有两棵树挡住才免于跌入洼底。后来,他发现脚上的鞋竟然裂开了一道5厘米长的口子。其他人看得目瞪口呆,吓出一身冷汗,可是他却一笑而过。
04
呕心沥血高标准
经过南仁东及团队的不懈努力,使得FAST项目终于在2008年底奠基。在奠基石上,镌刻着他亲拟的对联:“北筑鸟巢迎圣火,南修窝凼落星辰”。
南仁东希望,把大窝凼变成一道科学美景,更希望把这里建成现代机械美感与自然环境完美契合的工程奇迹。2013年7月19日,南仁东在大窝凼施工现场(来源:中科院国家天文台)
FAST核心技术无例可循,关键材料亟需攻关,施工环境异常复杂,面对如此艰巨的工程,南仁东说:“这是一件没有退路的事情,我不敢有半点疏忽,项目做不好没办法交代。”
在审核危岩和崩塌体治理、支持方案时,不懂岩土工程的他,学习了相关专业知识,在审核图纸时,还发现了不少错误,令合作单位的专家们刮目相看。
在“天眼”竣工仪式上,播放了一段历时二十余年的工程宣传片。大家注意到,南仁东头上的青丝,逐渐变成了白发。无论是同事还是学生,都说南仁东20多年只做了一件事——让FAST项目落地。正是他带领老中青三代科技工作者克服难以想象的困难,最终将梦想变成了现实。
这时的南仁东,心里又描绘了更加宏伟的蓝图。他说,FAST是中国天文从追赶到超越的一次尝试,而FAST的建成只是尝试的起步阶段。FAST的终极目标,是改变人类的宇宙观。
南仁东说,建造“中国天眼”不是为了个人,而是为了整个射电天文界,尤其是为了年轻的研究生、博士后以及下一代的天文学者。通过FAST工程的实施,南仁东培养了一支优秀的研究队伍。他身上团结协作、无私奉献的精神,时刻激励着大家前进。群山之中的FAST工程(来源:新华网,欧东衢 摄)
令人痛惜的是,南仁东让中国睁开了“天眼”,而他却因肺癌突然恶化,于2017年9月15日逝世,年仅72岁。25天之后,中国科学院发布了“天眼”的首批成果:射电望远镜首次发现脉冲星,探测到数十个优质脉冲星候选体,其中两颗通过国际认证。
为了纪念南仁东的贡献,中科院国家天文台宣布,将国际永久编号为79694的小行星正式命名为“南仁东星”。
南仁东用22年的时光,将世界上独一无二的“中国天眼”,变成国之重器。他去世之后,先后被授予“人民科学家”“时代楷模”“最美奋斗者”等荣誉称号。南仁东
(1945.2-2017.9)
中国天文学家
“人民科学家”国家荣誉称号获得者
文:陈印政,天津大学
参考资料:
[1] 王宏甲. 中国天眼 南仁东传[M]. 北京联合出版公司, 2019.
[2]《爱国奋斗精神学习读本》编写组. 爱国奋斗精神学习读本 榜样篇[M]. 北京:中国科学技术出版社, 2018.
[3]张波.南仁东的“天眼”之梦[J].大众科学,2019(01):30.
[4]唐琳.南仁东 以科学之魂 铸大国重器[J].科学新闻,2018(01):50.
[5]詹媛.毕生心血筑“天眼”——追记FAST首席科学家、总工程师南仁东[J].人民周刊,2017(23):58-59.
[6]郑莉颖.踏过平庸的无垠人生——缅怀“天眼之父”南仁东[J].科学中国人,2017(29):14-17.
来源:中国科学家
原标题:《南仁东:仰望星空,逐梦“天眼”》
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