自中國天眼進(jìn)入到成果爆發(fā)期后，人們不自覺地在中國天眼的新發(fā)現(xiàn)前加上了“又”字。8月18日，中國天文學(xué)家利用中國天眼發(fā)現(xiàn)脈沖星輻射新形態(tài)，矮脈沖輻射的研究成果在線發(fā)表于《自然·天文》雜志。本周，《面對(duì)面》專訪“中國天眼”建造及科研團(tuán)隊(duì)。

6月29日，中國脈沖星測時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)在《天文與天體物理研究》雜志上發(fā)表了探測到納赫茲引力波存在關(guān)鍵性證據(jù)的文章，被認(rèn)為是人類在探尋納赫茲引力波的道路上取得的突破性進(jìn)展。

李柯伽，中國脈沖星測時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)、簡稱CPTA的發(fā)起人之一。

6月29日，在世界范圍內(nèi)，來自美國、澳大利亞、印度的脈沖星測時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)，也在同一天發(fā)表了相同內(nèi)容的論文。

記者：我們現(xiàn)在通過新聞知道這叫納赫茲引力波，但是很多人覺得離我太遠(yuǎn)了，你們這些人打破頭地往前去看、去收集、去分析，你們到底想要什么？

李柯伽：首先納赫茲引力波有什么用？我不知道，我也不知道怎么樣告訴一般人納赫茲引力波非常有意思。但是天文學(xué)的研究告訴我們的事情是什么呢？如果我們把宇宙當(dāng)成一瓶礦泉水，裝在一瓶500毫升的礦泉水里邊，我們能夠看到的發(fā)光的宇宙只是里邊的一滴水，還有99.5%的東西是電磁波看不見的東西，那么你就需要打開其他的觀測窗口，來直接探測整個(gè)宇宙長什么樣子，引力波是里邊非常重要的一環(huán)。

愛因斯坦在廣義相對(duì)論中預(yù)言了納赫茲引力波的存在。那之后，幾代天文學(xué)家致力于探測它的存在，直到人類發(fā)現(xiàn)了脈沖星，認(rèn)識(shí)到通過脈沖星測時(shí)陣列可以捕捉納赫茲引力波的蹤影，找到它才有了希望。近20年來，世界范圍內(nèi)共有四支主要的脈沖星測時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)，分別是澳大利亞的PPTA、歐洲的EPTA、美國的NANOGrav，和中國的CPTA，其中中國小組成立得最晚。

記者：看新聞?wù)f是你們?cè)谧鲞@件事的時(shí)候，其他的幾個(gè)國外團(tuán)隊(duì)是同時(shí)發(fā)表論文，同時(shí)互相驗(yàn)證，這是什么意思？

李柯伽：這個(gè)事情其實(shí)是挺偶然的事情。我們項(xiàng)目大概是從2019年開始進(jìn)行觀測，那么到了去年，我們需要整理一下這些數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)候美國NANOGrav正在分析他們十五年的數(shù)據(jù)，歐洲EPTA在分析他們十八年的數(shù)據(jù)，澳大利亞PPTA他們有更長的數(shù)據(jù)。我們是今年3月份的時(shí)候，向國際脈沖星測時(shí)陣列聯(lián)盟，我們就意識(shí)到國際上其他幾個(gè)團(tuán)隊(duì)也會(huì)在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)附近發(fā)表他們的結(jié)果，那就干脆約好同一個(gè)時(shí)間這個(gè)文章出來給大家看到就完了。

記者：我們是最晚起跑的，滿打滿算從開始這個(gè)項(xiàng)目到?jīng)_刺我們用了多久？

李柯伽：從FAST有了第一個(gè)比特的脈沖星測試數(shù)據(jù)開始，到我們數(shù)據(jù)封存時(shí)間節(jié)點(diǎn)那個(gè)數(shù)據(jù)，三年零五個(gè)月。

記者：別人跑了二十年，我們跑了三年半不到，反而我們能夠稍微比別人領(lǐng)先一點(diǎn)沖刺。

李柯伽：你要說領(lǐng)先是可以的，但是這個(gè)領(lǐng)先其實(shí)是某種意義上非常非常微弱的領(lǐng)先。我想你的問題是我們干的時(shí)間那么短，我們?cè)趺慈プ飞洗蟛筷?duì)的？

記者：我想所有人都會(huì)這么問？

李柯伽：因?yàn)槲覀冇泻艽蟮耐h(yuǎn)鏡，這個(gè)是決定性的。

起到?jīng)Q定性作用的中國天眼FAST是世界上最大、靈敏度最高的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，它隱于貴州黔南地區(qū)群山的包裹中，屬于大科學(xué)時(shí)代興起后典型的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。它的全名叫五百米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，英文首字母組合FAST，是“快”的意思。

姜鵬，F(xiàn)AST運(yùn)行和發(fā)展中心的常務(wù)副主任兼總工程師。

由于射電望遠(yuǎn)鏡工作時(shí)需要屏蔽電子信號(hào)的干擾，F(xiàn)AST周邊五公里都被設(shè)置成了電磁波寧靜區(qū)的核心區(qū)。所以，《面對(duì)面》欄目的攝制組即使到了FAST的工作區(qū)，也只能在總控室里使用攝像機(jī)。

記者：李柯伽他們團(tuán)隊(duì)說，因?yàn)樘煅酆苊舾校芎糜茫钥梢宰屗麄冊(cè)诙虝旱娜臧氩坏降臅r(shí)間里面，就能夠積累到可能別的團(tuán)隊(duì)用十幾年，甚至二十年，所積累下來的這個(gè)數(shù)據(jù)。

姜鵬：這個(gè)是靈敏度決定的，天文領(lǐng)域就是這樣，看似很浪漫的學(xué)科，但是在儀器競爭上是極其殘忍、殘酷的，你第一個(gè)看到是發(fā)現(xiàn)，你第二個(gè)看到可能就是驗(yàn)證。

在依山而建的FAST綜合樓門前，中國天眼之父南仁東的雕像靜靜佇立著。年輕的中國團(tuán)隊(duì)用三年零五個(gè)月的時(shí)間完成追趕之前，南仁東和FAST團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了長達(dá)22年的漫長奔跑，而這一奔跑始于一個(gè)單純的愿望。

南仁東：別人都有自己的大設(shè)備，我們沒有，我挺想試一試。

建一個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡的愿望源于1993年在日本召開的國際無線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)，在這次大會(huì)上，多國天文學(xué)家聯(lián)合提出了建設(shè)新一代超級(jí)射電望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)想。這個(gè)構(gòu)想讓參會(huì)的南仁東看到了機(jī)會(huì)。當(dāng)時(shí)，他擔(dān)任國家天文臺(tái)前身北京天文臺(tái)的副臺(tái)長。

南仁東：國際的發(fā)展現(xiàn)狀，天文科學(xué)的前沿在哪兒，就在那兒，你不沖上去沒人等你。

20世紀(jì)中葉，射電望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)打破了人類只能依靠光學(xué)望遠(yuǎn)鏡對(duì)可見光進(jìn)行天文觀測的格局。它通過捕捉天體的無線電波進(jìn)行觀測，口徑越大、數(shù)量越多，靈敏度和分辨率就越高，當(dāng)然工程的投入也隨之水漲船高。修建大型射電天文望遠(yuǎn)鏡由此成為國力的比拼。

1963年，美國建造了305米口徑的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡，被譽(yù)為二十世紀(jì)十大工程之首。

1972年，德國建造了埃菲爾斯伯格100米口徑射電望遠(yuǎn)鏡，號(hào)稱地面最大的機(jī)器，是迄今世界上最大的可轉(zhuǎn)動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡。

1993年，印度在赤道附近建造由30臺(tái)45米口徑旋轉(zhuǎn)拋物面天線組成的巨米波射電望遠(yuǎn)鏡。

而中國在1993年射電望遠(yuǎn)鏡的最大口徑只有25米。這樣的差距讓中國天文學(xué)家的研究受到限制。

常進(jìn)：天文學(xué)是一個(gè)觀測學(xué)科，你沒設(shè)備就不可能進(jìn)展，我們國家和國際的差距太大了。

常進(jìn)，現(xiàn)任中國科學(xué)院副院長，國家天文臺(tái)臺(tái)長，“悟空”號(hào)暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星的首席科學(xué)家。1993年，是他進(jìn)入紫金山天文臺(tái)工作的第二年。

記者：當(dāng)時(shí)紫金山天文臺(tái)有什么？

常進(jìn)：有幾張辦公桌，紙和筆，什么都沒有，基本上那些設(shè)備都還是解放前或者解放初的。

記者：你想干事的話，想研究的話，靠什么呢？

常進(jìn)：主要是利用國外的觀測數(shù)據(jù)或者出國去，利用國外的望遠(yuǎn)鏡。

記者：國外的望遠(yuǎn)鏡可以隨意使用嗎？

常進(jìn)：也沒有，要申請(qǐng)。有些數(shù)據(jù)是公開的，我是搞空間天文的，國外的衛(wèi)星數(shù)據(jù)基本上是二手?jǐn)?shù)據(jù)到我們。人家已經(jīng)發(fā)表了，已經(jīng)分析完了，再從那些數(shù)據(jù)里面找出一些有價(jià)值的東西。

和其他學(xué)科相比，天文學(xué)是國際交流與合作相對(duì)活躍的領(lǐng)域。中國的天文學(xué)人可以申請(qǐng)國外天文臺(tái)的觀測時(shí)間進(jìn)行研究，但那并不容易。也有部分人走出國門，比常進(jìn)年長的南仁東就從20世紀(jì)80年代開始，在荷蘭、日本、美國及意大利等多家天文機(jī)構(gòu)做客座研究。

他之所以認(rèn)為國際合作建造大型射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)中國是個(gè)機(jī)會(huì)，是因?yàn)樗来笮吞煳耐h(yuǎn)鏡，不僅需要巨額資金的投入，還需要有充分的技術(shù)儲(chǔ)備。國際合作可以彌補(bǔ)中國在這兩方面的欠缺。1993年末，南仁東與一批國內(nèi)天文學(xué)者達(dá)成了爭取把大射電望遠(yuǎn)鏡建在中國的共識(shí)。

南仁東：你必須準(zhǔn)備，重重困難，要有心理準(zhǔn)備，而且要有行動(dòng)準(zhǔn)備。

行動(dòng)的第一步是選址，選址需要和技術(shù)方案相匹配。三種方案：大數(shù)量、小口徑；中等數(shù)量、中等口徑，以及少量幾個(gè)或者更大一點(diǎn)的口徑，意味著不同的選址方向。

南仁東：三種方案，我們只有大口徑少量的方案適合中國國情。

100米，是全可動(dòng)單口徑射電望遠(yuǎn)鏡的極限，這是由支架的承重力決定的。美國的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡是個(gè)例外，它的口徑能達(dá)到305米，是因?yàn)樗呐_(tái)址利用了喀斯特地貌形成的洼地。這樣做的好處，不僅是口徑可以做大，同時(shí)還能節(jié)省土方工程所需的巨額資金。而中國有著世界上最大面積的喀斯特地貌，找到既大又圓的洼坑的概率很高。

從1994年開始的選址持續(xù)了四年時(shí)間，記錄顯示，備選臺(tái)址的數(shù)量經(jīng)歷了從3000個(gè)到300個(gè)到80個(gè)到3個(gè)的變化。最終，貴州省黔南地區(qū)平塘縣的大窩凼脫穎而出。但是，爭取國際合作這件事卻越來越渺茫。

常進(jìn)：當(dāng)初南仁東提出這個(gè)方案，原創(chuàng)的思想，美國人、歐洲人對(duì)這個(gè)方案是很感興趣，但是這個(gè)望遠(yuǎn)鏡要落在中國，西方國家不是很愿意，那他決定自己干。

1998年3月，經(jīng)過4年跋涉，以大窩凼為臺(tái)址的FAST工程概念明確提出，53歲的南仁東親自設(shè)計(jì)了它的標(biāo)志。工程概念提出后，F(xiàn)AST項(xiàng)目進(jìn)入到預(yù)研究階段。

在這本回憶南仁東的文集中，最早參與FAST項(xiàng)目的朱博勤寫道：萬事開頭難，1994年起，擺在我們面前的困難都很現(xiàn)實(shí)，比如，第一個(gè)大困難就是：缺錢。在長達(dá)13年的時(shí)間里，F(xiàn)AST的科研經(jīng)費(fèi)只有幾十萬元。因?yàn)槿卞X，南仁東被團(tuán)隊(duì)的人戲稱為“丐幫幫主”。

常進(jìn)：我們可以看到南仁東先生的執(zhí)著，中國還是發(fā)展中國家，還很窮，必須要有限的經(jīng)費(fèi)來用中國已有的技術(shù)能完成的這個(gè)技術(shù)力量實(shí)現(xiàn)中國天眼，所以很執(zhí)著，這里面當(dāng)然吃的苦很多，主要是要解決一些技術(shù)問題。

作為國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，F(xiàn)AST的預(yù)研究包括了臺(tái)址開挖、反射面、饋源支撐、測量與控制，接收機(jī)與終端多個(gè)系統(tǒng)，總計(jì)35個(gè)子課題，分別涉及了天文、測量、控制、電子學(xué)、機(jī)械、結(jié)構(gòu)等諸多學(xué)科，在國內(nèi)外均沒有任何相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。預(yù)研究階段，中國科學(xué)院幾十個(gè)研究所，上百個(gè)專家團(tuán)隊(duì)參與其中，顯示了中國新型舉國體制的優(yōu)勢(shì)和建制化科研的強(qiáng)大力量。

2007年，F(xiàn)AST工程的整體方案和可行性報(bào)告，在經(jīng)過中國科學(xué)院內(nèi)部的激烈角逐后，成為中國科學(xué)院向國家發(fā)改委推薦的十一五建設(shè)項(xiàng)目。此時(shí)，距FAST啟動(dòng)已有13年時(shí)間，而南仁東的生命還有10年。

記者：為什么一個(gè)想法到能立項(xiàng)要經(jīng)過這么長的時(shí)間？

常進(jìn)：好多人都有各種各樣的想法，但要把一個(gè)想法變成一個(gè)成功的事情，這個(gè)中間的路，這些技術(shù)你要解決，找各種各樣的機(jī)會(huì)，找經(jīng)費(fèi)，所有的科學(xué)家都經(jīng)歷過，每一步都在這樣，每天過的都是這樣的。

記者：這叫不叫浪費(fèi)時(shí)間？

常進(jìn)：我覺得這不叫浪費(fèi)，我相信對(duì)南仁東先生來講也不是浪費(fèi)。你所有的想法都要經(jīng)得起考驗(yàn)，腦子里要轉(zhuǎn)了又轉(zhuǎn)，國家的情況就是這樣，你不能指望要多少就給你多少。

記者：如果說是大的基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)裝備的話，按理說就是應(yīng)當(dāng)滿足科學(xué)家的設(shè)想，但是你把錢，這個(gè)經(jīng)費(fèi)的問題，始終要放在第一位去考慮，為什么？

常進(jìn)：我相信大多數(shù)，包括南仁東先生想法和我一樣，我們從20世紀(jì)60年代生，經(jīng)歷了改革開放，過上今天這種日子，誰都知道，你去西部去看看，南仁東去貴州，看看老百姓過的什么日子，你就知道了。

記者：科學(xué)家身上要承擔(dān)這么多東西嗎？

常進(jìn)：還是要有點(diǎn)家國情懷，國家隊(duì)，你一定要想的是國家的事，你一定要努力往上跳一跳，不能是唾手可得，給我一百億，我去弄個(gè)望遠(yuǎn)鏡。

記者：我們有的時(shí)候想想，南仁東先生他能把天眼做成在于他的韌性，百折不撓，那他是不是偶然呢？

常進(jìn)：我認(rèn)為天眼的起步應(yīng)該是必然的，因?yàn)閲业慕?jīng)濟(jì)實(shí)力也到了，這十多年不是浪費(fèi)的，他是從一個(gè)別人沒有人能相信你能成功，到一步一步人家相信你可能成功，然后概率達(dá)到一定程度以后國家批準(zhǔn)了。

2008年10月31日，國家發(fā)展和改革委員會(huì)批復(fù)了500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST的可行性研究報(bào)告；兩個(gè)月后，在貴州臺(tái)址大窩凼舉行的奠基儀式標(biāo)志著FAST進(jìn)入了建設(shè)階段。

在這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，F(xiàn)AST團(tuán)隊(duì)需要年輕力量的加入。

姜鵬：2009年，那年我正好博士畢業(yè)，我看到一個(gè)招聘簡歷，就我身后的這個(gè)圖，是一個(gè)500米直徑的索網(wǎng)，還能變形，它的拋物面可以在它不同部位進(jìn)行形成，而且要求控制精度達(dá)到毫米級(jí)，這在我當(dāng)時(shí)的認(rèn)知范圍內(nèi)覺得太不可思議了，我甚至覺得這個(gè)項(xiàng)目可能是一個(gè)忽悠人的項(xiàng)目，但是這個(gè)招聘啟事又別有用心地在它的最后附上一個(gè)發(fā)改委的批文，告訴我這是一個(gè)真實(shí)存在的大科學(xué)工程。好吧，我想我就要去看看這個(gè)項(xiàng)目到底是怎么實(shí)現(xiàn)的。

2009年，本科和碩士學(xué)習(xí)工程，博士攻讀固體力學(xué)的姜鵬看到了FAST項(xiàng)目的招聘啟事。讓他感到不可思議的，是FAST最具創(chuàng)新性的主動(dòng)反射面系統(tǒng)。

所謂主動(dòng)反射面，就是FAST的球面，可以根據(jù)觀測目標(biāo)的位置改變形狀，瞬時(shí)形成一個(gè)300米口徑的拋物面，用來接收并跟蹤觀測目標(biāo)發(fā)出的無線電波。這是FAST和外形相似的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡最大的不同，相當(dāng)于FAST的眼球會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而阿雷西博的不會(huì)。但面積龐大的主動(dòng)反射面如何改變形狀，索網(wǎng)是關(guān)鍵。它既要支撐反射面，又要讓反射面動(dòng)起來。這個(gè)設(shè)計(jì)讓姜鵬感到不可思議。

記者：既然你對(duì)它打了問號(hào)了，為什么還把簡歷投去了？

姜鵬：就是因?yàn)樗此撇豢赡埽也畔胫浪窃趺磳?shí)現(xiàn)的。它這個(gè)幾乎滿足了我對(duì)一個(gè)傳奇工程所有的設(shè)想，如果它是真的話。

記者：什么是傳奇工程？

姜鵬：就是它太難了，看似不可能，這個(gè)東西的創(chuàng)造性，包括工程難度等等。我覺得這是很難遇到的一個(gè)工程，到現(xiàn)在來講證明我的感覺是對(duì)的。

在經(jīng)歷了十幾分鐘的面試之后，幾乎是第二天，姜鵬就接到了被錄用的通知。在FAST團(tuán)隊(duì)，他接到的第一個(gè)任務(wù)是利用力學(xué)模擬軟件做索網(wǎng)的力學(xué)模型，用來驗(yàn)證索網(wǎng)概念能否成立，姜鵬用四個(gè)月完成了這個(gè)任務(wù)。通過力學(xué)模型進(jìn)行評(píng)估和計(jì)算，索網(wǎng)使用的鋼索要達(dá)到500兆帕，200萬次的疲勞強(qiáng)度，但放眼世界，應(yīng)力幅超過300兆帕的鋼索還未誕生。曾經(jīng)在工廠從技術(shù)員干到技術(shù)科長的南仁東意識(shí)到這個(gè)問題的嚴(yán)重性。

姜鵬：我們進(jìn)行了有史以來最系統(tǒng)、最大規(guī)模的一次索疲勞試驗(yàn)，如果你們沒有聽過這個(gè)報(bào)告，你們很難想象這樣一個(gè)工作是被一個(gè)叫天文臺(tái)的單位來主持研制的，天文臺(tái)不是看星星的嗎，怎么還搞這個(gè)東西？

時(shí)過境遷之后，姜鵬可以用這樣輕松的口氣談?wù)撍髌趯?shí)驗(yàn)，但在當(dāng)時(shí)，索疲勞問題讓FAST陷入爭議中，甚至有人覺得FAST無法繼續(xù)下去。在既不能后退、又不能改變?cè)O(shè)計(jì)初衷的前提下，索疲勞實(shí)驗(yàn)是FAST團(tuán)隊(duì)唯一的出路。

姜鵬：那是南仁東非常緊張的一段時(shí)間，因?yàn)槟鞘侵袊煅圩铑嵏残缘囊欢物L(fēng)險(xiǎn)。

記者：在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，你和南老之間你們身上的壓力和任務(wù)的目標(biāo)都不大一樣。

姜鵬：我是個(gè)最基層的工程師，我只負(fù)責(zé)做好我分內(nèi)的事就可以了，真正的工程負(fù)責(zé)人肯定是南老師，天塌下來有他頂著，他是非常難受的。每次我到他辦公室里，那一段時(shí)間我覺得他頭發(fā)就是立著的，我坐在那看著他走來走去，很少坐下來，之前之后都沒有見過這樣的狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)持續(xù)了整整兩年時(shí)間，通過涂層工藝的改進(jìn)和柔性的優(yōu)化，新的鋼索逐漸接近著FAST工程的要求。

南仁東：我們現(xiàn)在所用的鋼索應(yīng)力幅可以達(dá)到550，疲勞周期可以達(dá)到200萬，原來沒有這樣強(qiáng)度的東西，F(xiàn)AST推進(jìn)中國的企業(yè)創(chuàng)造了一個(gè)新的鋼索標(biāo)準(zhǔn)，不是專利，你懂嗎？是標(biāo)準(zhǔn)。

鋼索有了，索網(wǎng)的安裝又成了新的挑戰(zhàn)。

姜鵬：之后涉及索結(jié)構(gòu)的安裝，6000多根索，2000多個(gè)節(jié)點(diǎn)盤，上萬個(gè)關(guān)節(jié)軸承，都是在空中一個(gè)個(gè)散拼的。工人天天都吊在幾十米高空上，后來我們對(duì)所有的索進(jìn)行復(fù)查，發(fā)現(xiàn)16根做錯(cuò)了，全拆了，重新裝，其實(shí)過程還是蠻艱難的。

FAST的多個(gè)系統(tǒng)都采用了創(chuàng)新型技術(shù)，在這本回憶文集中，嚴(yán)俊寫道：創(chuàng)新的左手是希望，右手是痛苦，最難的時(shí)候，老南站在FAST150多米高的饋源支撐塔上跟自己發(fā)狠：“FAST要是建壞了，我就從這兒跳下去。”

記者：你觀察他這是一個(gè)什么老頭，他要做的這件事，他對(duì)這個(gè)項(xiàng)目會(huì)是一個(gè)什么樣的付出？

姜鵬：全心全意投入，非常堅(jiān)持，他其實(shí)身上還是有很多這個(gè)時(shí)代缺乏的品質(zhì)。比如執(zhí)著是其中之一，包括他非常剛直的性格，你可以說他桀驁不馴，可以用其他詞匯去形容他，這絕對(duì)是這個(gè)時(shí)代所匱乏的。

這是FAST工程建設(shè)期間，工作組記錄到的畫面，僅僅是圈梁的落成就能讓68歲的南仁東忘情地奔跑。從1994年開始，F(xiàn)AST成了他生命中最重要的事，但就在工程建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)時(shí)，肺癌讓他不得不離開工地。手術(shù)治療傷及了他的聲帶，他無法再像以前那樣聲音洪亮，只能用氣聲講話。

2016年9月25日，總投資11.49億元的FAST工程完工落成，人民日?qǐng)?bào)在頭版頭條刊登了中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平發(fā)來的賀信。在這封賀信中，習(xí)近平總書記第一次把FAST工程稱為中國天眼。

它有著總面積為25萬平方米，相當(dāng)于30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場那么大的反射面，它的饋源艙重30噸，由6根鋼索控制，可以在140米高空、206米的尺度范圍內(nèi)實(shí)時(shí)定位。它無疑是龐然大物，但卻有著極高的定位精度，500米的尺度上測量角度精確到8角秒，10毫米的定位精度最高做到了3.8毫米，這是世界范圍內(nèi)射電望遠(yuǎn)鏡在靈敏度這個(gè)重要指標(biāo)上的制高點(diǎn)。但想要真正站到這個(gè)制高點(diǎn)上，F(xiàn)AST還需經(jīng)過最后一躍，那就是調(diào)試。

南仁東：完工了以后，我當(dāng)然心思都在怎么把它調(diào)試好，望遠(yuǎn)鏡得調(diào)試，還有一段路要走。

常進(jìn)：這個(gè)調(diào)試過程中，我覺得有兩件對(duì)南仁東幫助最大的事情，一個(gè)是支持他換用年輕人，因?yàn)樗兰o(jì)九十年代就開始起步了，當(dāng)初跟他的人已經(jīng)跟了二十年了，已經(jīng)年紀(jì)大了，所以那時(shí)候讓30歲左右的年輕人上，負(fù)責(zé)人全部換成年輕人，年輕人沒日沒夜一年左右把這個(gè)望遠(yuǎn)鏡調(diào)試成功，這個(gè)我覺得是南仁東先生比較大的一個(gè)決定。

南仁東的這個(gè)決定，將年輕一代推到了舞臺(tái)的中央。2017年4月，F(xiàn)AST工程正式成立調(diào)試組，由姜鵬接替南仁東，擔(dān)任調(diào)試組組長。

姜鵬：在世界上找一個(gè)第二個(gè)跟FAST工作方式類似的，你找不到，你沒有成功的經(jīng)驗(yàn)可以供你參考。

“中國天眼”落成啟用之際，習(xí)近平總書記賀信中提到，希望“高水平管理和運(yùn)行好這一重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施，早出成果、多出成果、出好成果、出大成果”，中國科學(xué)院積極落實(shí)總書記要求，為了推動(dòng)FAST成果產(chǎn)出，中國科學(xué)院成立了FAST科學(xué)委員會(huì)。

常進(jìn)：中國科學(xué)院支持他成立科學(xué)委員會(huì)，從全中國全世界選最優(yōu)秀的項(xiàng)目，用最好的望遠(yuǎn)鏡出世界最好的成果，這就是我們現(xiàn)在中國天眼運(yùn)行的指導(dǎo)思想。

科學(xué)委員會(huì)的任務(wù)是為FAST選擇科學(xué)目標(biāo)和研究課題，經(jīng)過廣泛的征集和論證，五個(gè)研究方向被確定，其中就包括多波段觀測脈沖星測時(shí)，李柯伽由此進(jìn)入了科學(xué)委員會(huì)的視野中，他從2003年開始，已經(jīng)有了十年研究脈沖星的積累。只是，在FAST建設(shè)的這些年中，他只能和前輩一樣，依靠國外的觀測設(shè)備。

李柯伽：一開始做理論，純理論研究，看別人的數(shù)據(jù)。

記者：我以為你研究天文是要看星星，但是沒想到，你是看別人的數(shù)據(jù)。

李柯伽：我們實(shí)際上連別人的數(shù)據(jù)都拿不到。我們只能根據(jù)別人的數(shù)據(jù)，發(fā)表的論文，看他們的觀測結(jié)果，來研究我們的理論。

李柯伽一直期待能使用FAST做觀測，但這取決于調(diào)試組的工作進(jìn)展，而姜鵬帶領(lǐng)的調(diào)試組經(jīng)過分析后確定，他們的第一步是讓FAST成為一個(gè)能動(dòng)的望遠(yuǎn)鏡，第二步是成為一個(gè)好用的望遠(yuǎn)鏡。

記者：我還是不明白調(diào)試到底是干什么，我們以做鋼琴為例，前期建索網(wǎng)的時(shí)候，我們就打個(gè)比方，你做一架鋼琴。

姜鵬：不用打比方，我簡單給你舉個(gè)例子，望遠(yuǎn)鏡建成了，上面六套索掛一個(gè)饋源艙，下面一個(gè)反射面網(wǎng)兜，掛著4450塊反射面單元，這是一個(gè)望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)擺在那了。望遠(yuǎn)鏡怎么動(dòng)？怎么安全動(dòng)？怎么高精度動(dòng)？你有辦法嗎？想這個(gè)辦法的過程，解決這個(gè)問題的過程就是調(diào)試。

調(diào)試過程異常艱難，且充滿不確定性，甚至是風(fēng)險(xiǎn)。姜鵬帶領(lǐng)的調(diào)試小組從最初的七十人左右發(fā)展到一百人，專業(yè)背景涵蓋了電子學(xué)、測量控制、天文學(xué)、力學(xué)、機(jī)械等等。2017年8月28日，F(xiàn)AST成功地對(duì)同一個(gè)天體跟蹤了兩次，一次十分鐘，一次四十分鐘。姜鵬第一時(shí)間把這個(gè)消息發(fā)給南老師，“我們的望遠(yuǎn)鏡能跟蹤了”，南仁東的回復(fù)是“祝賀啦！結(jié)果不錯(cuò)！雖然我不知道觀測細(xì)節(jié)和源的名字，下次告我即可，謝謝大家，老南”。

18天后，南仁東辭世，享年72歲。他曾經(jīng)說過：FAST是為中國的下一代天文學(xué)家建造的，他實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)。

記者：你開始用天眼是什么時(shí)候？

李柯伽：我正式獲得授權(quán)可以利用天眼做觀測，是到了2019年下半年的時(shí)候。

記者：2019年它在調(diào)試期就可以搜集數(shù)據(jù)了嗎？

李柯伽：你在工程期里邊開展一些科學(xué)觀測，能搞明白儀器是不是正常工作，但是像這次，我們實(shí)際上一部分?jǐn)?shù)據(jù)是在調(diào)試期獲得的，這是一個(gè)比較少見的情況。

從拿到第一批數(shù)據(jù)開始，李柯伽領(lǐng)導(dǎo)的小組開始了三年零五個(gè)月的奔跑，姜鵬帶領(lǐng)的調(diào)試小組也在奔跑，他們用兩年時(shí)間完成了FAST的調(diào)試，和國際同類望遠(yuǎn)鏡的調(diào)試期相比，幾乎縮短了一半時(shí)間。

記者：你們拿到自己去分析自己得到的數(shù)據(jù)的時(shí)候，這是什么感覺？

李柯伽：這個(gè)不光是我們自己得到的數(shù)據(jù)，這個(gè)不是很嚴(yán)謹(jǐn)，現(xiàn)場有很多工作人員花了大量的力氣，現(xiàn)場做的觀測，把數(shù)據(jù)記錄下來，我們又翻山越嶺進(jìn)去把這個(gè)數(shù)據(jù)背出來，當(dāng)時(shí)我們把這個(gè)數(shù)據(jù)放到我們服務(wù)器上的時(shí)候，可以開始讀取到這個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，你覺得我們應(yīng)該是什么樣的感受？

記者：如果說這么費(fèi)勁，肯定是拿到就讀，不管幾點(diǎn)都要讀。

李柯伽：對(duì)，是的，數(shù)據(jù)是中午下了飛機(jī)以后，趕到機(jī)房，我們干到第二天中午的時(shí)候，把這個(gè)基本的數(shù)據(jù)處理完了，這個(gè)時(shí)候才停下來。

隨著服務(wù)鏈條的快速完善，很快，李柯伽的數(shù)據(jù)不再需要他們?nèi)巳膺\(yùn)送。

姜鵬：現(xiàn)在從你觀測的任務(wù)提交、評(píng)審，觀測計(jì)劃制訂，一直到數(shù)據(jù)下行，一直到數(shù)據(jù)獲取，全鏈條的，他們都不需要到現(xiàn)場。

記者：這就屬于最后一公里你得打通了，它才能真正用起來。

姜鵬：到現(xiàn)在為止這個(gè)望遠(yuǎn)鏡的運(yùn)行服務(wù)體系是非常完整的。

2020年1月，F(xiàn)AST通過國家驗(yàn)收。2021年3月，F(xiàn)AST正式向全球開放共享，已有14個(gè)國家（不含中國）的27份國際項(xiàng)目獲得批準(zhǔn)并啟動(dòng)科學(xué)觀測。在FAST運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的努力下，它的年觀測時(shí)長從5300小時(shí)增加到6000小時(shí)，達(dá)到了國際同類大科學(xué)裝置的水平。

姜鵬：現(xiàn)在望遠(yuǎn)鏡一年運(yùn)行六千多個(gè)機(jī)時(shí)是我們之前沒想到的。

記者：為什么能做到呢？

姜鵬：我們做的工程質(zhì)量還是過硬的，另外我們想了很多奇思妙想的辦法，我們是第一個(gè)把激光測量技術(shù)做成系統(tǒng)融合的，在其他地方根本找不到，包括反射面用力學(xué)模型來指導(dǎo)，也是全世界可能第一，這都是我們自己想出的辦法。

記者：你們會(huì)有供不應(yīng)求的感覺嗎？我可利用的小時(shí)就這么多，但是跟我提出要求的科學(xué)家有多少。

姜鵬：這太多了，經(jīng)常有人給我打電話，說時(shí)間能不能再多出來一點(diǎn)，確實(shí)我們已經(jīng)盡力了，現(xiàn)在申請(qǐng)的資助比例大概是六個(gè)小時(shí)才能支持一個(gè)小時(shí)，所以這個(gè)也基本上是國際上一流望遠(yuǎn)鏡的競爭水平。

在FAST的保障下，中國脈沖星測時(shí)陣列小組只用了三年零五個(gè)月，就獲取了有說服力的數(shù)據(jù)。在四支脈沖星測時(shí)陣列團(tuán)隊(duì)同時(shí)發(fā)布的報(bào)告中，中國團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)置信度是最高的，李柯伽下一步的工作就是通過數(shù)據(jù)積累，讓置信度達(dá)到五個(gè)西格瑪。

記者：這意味著你們要做多少工作呢？

李柯伽：我們的估計(jì)是下一輪數(shù)據(jù)發(fā)布，中國脈沖星測時(shí)陣列合作團(tuán)隊(duì)下一輪數(shù)據(jù)發(fā)布，應(yīng)該就可以到5個(gè)sigma了。

記者：如果你們走出了領(lǐng)先了一點(diǎn)點(diǎn)，別人在后面領(lǐng)先也有可能吧。

李柯伽：完全有可能。

姜鵬：因?yàn)楝F(xiàn)在面臨的國際競爭其實(shí)還是蠻激烈的，其實(shí)很多國家一看FAST建成了，他們也在想辦法，因?yàn)檫@個(gè)是他們一直領(lǐng)先的一個(gè)領(lǐng)域，突然有人超越出來，他們也要，競爭是永遠(yuǎn)存在的，我希望能提早去考慮這些事情，這樣我們中國天文學(xué)家才會(huì)持續(xù)不斷產(chǎn)生領(lǐng)先世界的科學(xué)成果。

自人類進(jìn)入到大科學(xué)時(shí)代以來，科學(xué)前沿的革命性突破，越來越依賴重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，即大科學(xué)裝置的建設(shè)，“中國天眼”的運(yùn)行為依托大科學(xué)裝置開展建制化研究提供了可借鑒的模式。科學(xué)委員會(huì)和時(shí)間分配委員會(huì)共同統(tǒng)籌望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行的相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃，既要更好地發(fā)揮其科學(xué)效能，同時(shí)也要促進(jìn)重大基礎(chǔ)研究科學(xué)成果的產(chǎn)出。未來，圍繞“中國天眼”布局的引力波探測研究、射電天文大數(shù)據(jù)等科技中心，還將發(fā)揮輻射、引領(lǐng)及推動(dòng)作用，成為重要的人才培養(yǎng)基地。

姜鵬：包括我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作方式也是典型的中國科學(xué)院建制化工作方式。建制化工作方式就是一個(gè)有組織的管理方式，你看我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)150個(gè)人大團(tuán)隊(duì)，分著各種專業(yè)，像天文學(xué)的，力學(xué)的，結(jié)構(gòu)的，測量的，控制的，電子學(xué)的等等，是一個(gè)大規(guī)模的組織方式集中組織望遠(yuǎn)鏡的調(diào)試、運(yùn)行這些方面的工作，所以這也是我們能做得比較好的非常重要的因素。

中國天眼FAST從無到有的歷程，其實(shí)是國家對(duì)基礎(chǔ)研究日漸重視、對(duì)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的投入日漸增多的過程，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是國之重器，僅以天文領(lǐng)域?yàn)槔?015年郭守敬望遠(yuǎn)鏡的落成，悟空探測衛(wèi)星的成功發(fā)射，和FAST一起，成就了中國科學(xué)家對(duì)宇宙更深遠(yuǎn)的探索，而正在研制中的中國首個(gè)大型巡天空間望遠(yuǎn)鏡更是讓人充滿期待。

記者：常院長你看如果說把天文學(xué)作為一個(gè)整體的科學(xué)研究的領(lǐng)域，它是多方面的，剛才我們說到的悟空，還有天眼，它是兩根非常長的板子。但是它是一個(gè)木桶，如果我們就是這兩根板長。那么接下來我們是繼續(xù)把每一個(gè)板子都要做到這么長，還是說我們就把這個(gè)長的做更長。

常進(jìn)：天眼我們已經(jīng)掌握了這個(gè)技術(shù)，所以我們要鍛造更長的板子，現(xiàn)在中國科學(xué)院正在組織隊(duì)伍進(jìn)行升級(jí)，在周圍有可能布一些小的望遠(yuǎn)鏡，先做成一個(gè)核心陣，最關(guān)鍵還是光學(xué)，我們光學(xué)這一個(gè)波段，跟國際上的差距還是很大的。

記者：李柯伽老師說天眼很厲害，但是國外同行正在建比天眼大六倍的，而且有這個(gè)望遠(yuǎn)鏡的陣列。當(dāng)聽到這樣消息的時(shí)候，我們會(huì)有什么樣的感受？

常進(jìn)：第一個(gè)是向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，第二個(gè)希望國家盡快立項(xiàng)。我們布置了幾個(gè)隊(duì)伍，誰干得好就用誰的，要用新技術(shù)。準(zhǔn)備工作做好了，等國家批準(zhǔn)了，我們立即就跑，而不是再去找衣服，換鞋子什么的。

[責(zé)任編輯：武云泉]

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