为了成就扫描世界的中国巨眼

2009年6月4日，大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)通过国家竣工验收。崔向群表示项目能获得成功是整个团队十多年锲而不舍的结果，而中国科学院各级领导一直坚定地支持和指导这样一个创新和技术难度都很大的项目，更是他们成功的根本保证。

前行：面对质疑的坚定

天文学家都知道，大天区范围的光谱巡天是天文观测的突破口。而实现大天区范围内的大规模光谱测量，望远镜就必须具备两个条件：口径必须足够大和有足够大的视场。然而，长期以来，由于材料和工艺的限制，“大口径和大视场难以兼备”的难题一直是天文学界无法突破的大困扰。

20世纪80年代，我国成功研制了2.16米望远镜后，中科院院士王绶珀看准了中国天文学应该瞄准的这个突破口，与中科院院士苏定强在考虑下一步的中国天文大设备时，创新性地提出了LAMOST这种类型的大视场兼备大口径的主动反射施密特望远镜的方案。

1993年，苏定强致信其学生崔向群，希望她能参与这个项目。其时，崔向群正在欧洲南方天文台参加20世纪末世界上最大的天文光学望远镜计划——4台口径8米望远镜合成口径16米望远镜的研制工作。1994年初，崔向群为了国家的需要，携全家回国，开始参与LAMOST的研制工作。

回国后，崔向群担任了LAMOST的总工程师，负责项目的立项和在预研中的技术工作，中国科技大学教授褚耀泉担任项目首席科学家。1994年，崔向群与褚耀泉在英国剑桥大学举行的一个天文学国际会议上报告了LAMOST科学思想和方案。

“这次会议是LAMOST在国际上产生反响的开始。”崔向群说。LAMOST前瞻性的科学思想和创新的方案得到了国际天文学界的赞许，这让他们更加认识到了LAMOST的科学价值，也让他们有了必须研制成功的信心和决心。

然而，随之而来的是更大声浪的质疑，人们大都认为连国外都研制不出来的东西，我们也很难取得成功。对于这些质疑，崔向群表示理解：“因为的确太难了!”LAMOST在口径、视场和光纤数目三者结合上超过了所有国际上目前已完成的或正在进行的大视场多天体光纤光谱巡天计划。其核心关键技术——主动光学技术和4000根光纤定位都属国际首创；主要关键技术，如24块高精度超薄六角形光学镜面的磨制和检测、曲率半径一致性要求近三万分之一的37块球面镜子镜的磨制、大口径超薄镜面和倒挂式大口径镜面的精确支撑技术、40米长的光路上的气流改善、海量光谱数据处理等也均为国际前沿。

LAMOST的团队就像一群立下生死状的敢死队员，除了设法前进，别无选择。

创新：世界天文的典范

在褚耀泉的一份PPT报告里有一幅LAMOST示意图，通过它，我们可以清晰地看到LAMOST的结构组成：反射施密特改正镜MA、球面主镜MB和焦面。

在观测过程中，天体的光经MA反射到MB，再经MB反射后成像在直径1.75米的焦面上。主镜MB为6.67米×6.05米，反射施密特改正镜MA为5.72米×4.40米，其视场5度，等效通光口径为3.6米～4.9米，在直径为1.75米的大焦面放置了4000根光纤，由光纤将天体的光分别传输到焦面下面的光谱仪房内的16台光谱仪的狭缝上，然后通过光谱仪后端高灵敏的CCD探测器获得4000条光谱。

LAMOST最主要的技术难点就是主动光学技术和4000根光纤的定位。

崔向群说仅主动光学技术攻关就耗费了6年时间。世界上的主动光学技术要么是拼接的要么就是变形的，但LAMOST的主动光学的难点是既要变形又要拼接，这是一个相当艰难的攻关。

LAMOST实现了在一块镜面上(MA)同时应用薄变形镜面和拼接镜面的主动光学技术，在一个光学系统中同时应用两块大口径拼接镜面。而且在观测使用中要实时依靠主动光学系统精确地变成需要的非球面——这就是薄镜面主动光学加拼接镜面主动光学技术。这一创新技术在国际上还没有先例。

同类的光谱望远镜，世界上目前最大的光纤数也就是660根，而LAMOST创新地提出分小区、并行可控的光纤定位方案将光纤数提高了一个数量级，使其光纤数达到4000根，远远超过世界现有水平。

“通过LAMOST，我国的天文望远镜研制已经逐步走向创新发展。”褚耀泉说。LAMOST被专家称赞为我国科技创新的典范。它是我国最大的光学望远镜(主镜>6米)，是国际上最大口径的大视场望远镜、国际上光谱获取率最高的望远镜。其研制规模和技术难度与国际上8～10米级光学望远镜相当，主要关键技术处于国际领先水平，同时也为我国研制极大口径望远镜打下了坚实基础。

目前LAMOST已开始调试工作，明年进入试观测，2011年开始正式观测。崔向群也表示，今后LAMOST巡天获得的资料将对国内外天文学界公开，这将大大推动天文学各个领域研究工作的蓬勃发展。

人才：成长中的收获

LAMOST是国家“九五”期间投资的重大科学工程之一，1997年4月经国家计委批准LAMOST立项。项目由中国科学技术大学与国家天文台、南京天文光学技术研究所三方共同承担。

经过十多年的方案论证到最终批准立项，本是件令人欣慰的事情。然而这种欣慰立即被随之而来的人才难题所取代。

20世纪90年代中期可以说是国内各学科人才断档的时期，各类人才青黄不接，LAMOST任务也面临几乎无人可挑的困境。即使是崔向群和褚耀泉当时也不过40多岁，都没有管理大型科学项目的经验。

“我们很多工作只能靠刚毕业的大学生和研究生来做。”崔向群说。然而，让他们痛心的是，因为当时条件较差，几乎90％的学生都走掉了，有的甚至连在职博士都不读就走了。

为了解决人才稀缺的问题，他们想尽各种办法，包括返聘退休的老专家承担重任和带年轻人。南京天文光学技术研究所的研究员王亚男、姚正秋、徐欣圻、陈海元、陶庆陞等都是他们返聘的专家。

“1998年到2004年是我们最困难的时期，技术攻关难题、人才青黄不接、机构调整带来的矛盾等一系列问题都集中在这个时期，当时我们心里的苦可想而知。”崔向群说。

2004年以后，随着国家经济的不断发展和中国科学院知识创新工程的不断深入，情况逐步开始好转。不仅中国科学院的科研环境得到很大改善，人员待遇提高，而且知识创新工程提出的“面向世界科学前沿”的号召，对很多有志于科学的年轻人产生了很大的吸引力。

“现在我们已经形成了一支稳定的队伍，年轻人迅速成长，不少已可独当一面。”崔向群说。一些年轻人已经成长为副研究员或研究员，他们可以担当项目负责人，独立申请基金项目、知识创新工程的重点项目等。

面对LAMOST的成功，国际主动光学技术权威雷·威尔逊评价说：“中国的新设备是主动光学技术最先进和雄心勃勃的应用。”美国著名天文学家理查德·埃里斯更是赞叹不已：“一架大口径天文望远镜是人类文明进步的最好例子，看到了这个新家伙，我们才知道中国人都做成了些什么。”我们也有理由相信，在质疑声中成长出来的LAMOST必定会给世界天文学带来宝贵的研究财富。