南仁东:“中国天眼”之父

2022-12-12 15:21王宏甲
青年文摘 2022年4期
关键词:中国天眼南仁东脉冲星

王宏甲

2021 年3 月31 日,500 米口径球面射电望远镜“中国天眼”正式对全球科学界开放。这是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

“中国天眼”的设计师是谁

截至2021 年3 月29 日,通过“中国天眼”,我国已发现300余颗脉冲星。

为什么特别说到脉冲星?“脉冲星就像宇宙中的灯塔。由于它精准的规律性,脉冲星还被认为是宇宙中最精确的时钟。”南仁东曾这样说。

想象一下,人类进行深空探测、星际航行,如果飞往火星或飞出太阳系,甚至飞出银河系,那是无法用地球上的定位系统去导航的。如果确知分散在宇宙中的很多脉冲星的位置,就可以通过它们来定位和导航。

“中国天眼”的功能远不只是寻找脉冲星。按中科院国家天文台的权威说法,“中国天眼”的设计综合体现了我国高技术创新能力。在20 世纪结束的时候,中国最大的射电望远镜口径只有25 米。相比美国350 米口径的阿雷西博射电望远镜,差距巨大。时隔16 年,“ 中国天眼”,这个500 米口径的球面射电望远镜横空出世,一举挺进到人类探测宇宙奥秘的最前沿。那么,它是怎样出现的?

南仁东就是“ 中国天眼”的原首席科学家兼总工程师。2019 年9 月17 日,国家主席习近平签署主席令,授予南仁东“人民科学家”国家荣誉称号。

15 岁打开了人生的志向

吉林省东辽河上游的辽源,是南仁东的家乡。1945 年,南仁东在这里出生。

少年南仁东读书成绩不错,但直到上了初中,也只是不错,并不很突出。一个星期天,一位名叫赵振声的老师把南仁东叫到家里“谈了一天”。谈什么?就是鼓励南仁东将来为国家做贡献。南仁东一生都感激赵老师在他15 岁的那个星期天,打开了他的人生之志。

心中有没有志,学习是不一样的。18 岁那年,南仁东参加高考,以吉林省理科第一名的优异成绩被清华大学无线电系录取。

1968 年初冬,大学毕业的南仁东被分配到吉林通化无线电厂。这是个小厂,总共不到150人。起初,厂里安排他去包装车间。他找厂长“理论”,要求换工种。厂长把他改分到无线电组装车间去做“小金工”。金工是各种金属加工工作的总称,包括车、铣、刨、磨、钻等工艺。南仁东喜欢小金工。可是,他很快就体验到“连车个简单的小零件也连连出废品”的尴尬。正是这份尴尬,使他认识到什么是“一丝不苟”“严丝合缝”,并重新认识了“工人”二字的含义。

1969 年,厂里接上级任务,要研发便携式小型收音机。南仁东入选厂科研小组。这是厂里以前没干过的事。

他边学边干,把理论上的难题去与机器的实际运转磨合,很快成为研制小组的骨干。24岁的南仁东和技术员、工人们一同研发的收音机终于成功了。工厂里一片欢呼。

他们研发的“向阳牌”收音机走俏全国, 成为著名品牌。南仁东在通化无线电厂“学工”10年,经历了研制便携式收音机、电视发射机和小型智能计算器的全过程。

“我是个战术型的老工人。”南仁东这句话里有他对自己青年时代工厂生活的回忆。南仁东初进厂不愿去包装车间,后来他却主动去包装车间“补课”,还去锅炉房干活。他还琢磨统筹谋划、分工协作,了解从原材料进厂到出成品,中间有多少工序。多年后,南仁东成为“中国天眼”的首席科学家兼总工程师,通化无线电厂是他成长的摇篮。

“争取让国际大射电望远镜建到中国来”

1978年,南仁东被中国科学院研究生院录取为天体物理专业研究生,1981年获硕士学位,到北京天文台工作,并继续攻读博士学位。

1993年9月,国际无线电科学联合会第二十四届大会在日本京都召开。在这个会议上,多国天文学家共同提出:要抓紧建造新一代功能强大的“大射电望远镜”。这是要超越美国阿雷西博射电望远镜,一国的力量难以实现,需要多国联手。于是,会议决定成立国际大射电望远镜工作组,由包括中国在内的10国代表组成。

南仁东深知多国将联合建造大射电望远镜这件事的意义。他从日本回到北京,迅速向中科院提出:我们要积极争取让国际大射电望远镜建到中国来。

“这是一个必须抓住的机会。”南仁东说。如能争取到,将极大地提高我国天文学乃至基础科学的研究水平。但是,多国也在争取,我们有希望争取到吗?

1994年初春,南仁东拿出了一篇《大射电望远镜(LT)国际合作计划建议书》。这份建议书共1.73万字,融入了我国天文学家积蓄百年的科研理想和奋斗激情。这是一份历史性文档,也是南仁东全力以赴为国“出征”的宣言书。

12年的漫长选址

建议得到中科院支持。随即着手选址。1994年6月底,他和一位在选址中发挥重大作用的人相遇,这个人就是中科院遥感与数字地球研究所的博士聂跃平。

在贵州万山深处选址时,无路的地方,他们要用柴刀在丛林中劈出一条路来,而建造“中国天眼”,也正是在无路的地方辟出一条路来。雨衣、解放鞋、柴刀、拐杖,是他们长年携带的装备。

选址是卓有成效的。就因中国的选址报告,1995年10月,有30多位国际著名的天文学家到中国贵州来开现场考察会。但此后,南仁东遇到的困难变得复杂起来。他越来越感到有一股力量在阻止中国争取到这个国际项目。

1997年,一个想法逐渐在他的头脑里成熟:我国应自主建造一架500米口径的射电望远镜!这个计划被命名为FAST。

南仁东曾去征求一位外国友人的意见,得到的回答是:“你們连汽车发动机都做不好,怎么能造大射电望远镜?”这句话激起南仁东的反思。他想起自己十分敬佩的“两弹一星”科学家,当年中国的科技、经济条件都很落后,但老一辈科学家却成功搞出了“两弹一星”!我们现在要向他们看齐!

这期间他的身体出现严重不适,他总是说工作忙没时间,不去体检。同事说他生怕查出问题会影响“大射电”立项。他的学生说,南老师其实是个早已把生死置之度外的人,但他说,我要用没死的时间去完成FAST这项巨大工程。FAST没有退路,我们一定要冲出去!

“我们正向宇宙的深处进军”

就在2005年11月,60岁的南仁东向中科院提出:要向国家申请,由我国独立自主建造500米口径射电望远镜。2006年7月,中国申请国际大射电望远镜的方案被否决。2007年7月,我国发改委批复FAST工程正式立项。

这天,南仁东把团队集合起来,对大家说:“FAST立项,不意味着胜利,我们只是刚刚出发。但是,我们正向宇宙的深处进军。”

从1993年开始,南仁东联系了20多家大学和科研院所的100多位专家。

从那时起,他不仅是研究FAST的首席科学家,也是研究众多科学家的科学家,他由此看到“可能性”的存在,重要的是把散在各地的科研力量凝聚起来!这个过程,就是FAST总工程师的诞生。

“美丽的宇宙太空,以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸,走进它无垠的广袤。”南仁东曾用诗一样的语言描绘这项工程的意义。

全国积极参与这项大科学工程建设的有近200家大学、科研院所和大中型企业。2016年9 月25 日,FAST 终于落成启用。

南仁东生前淡泊名利,他说:“在浩瀚的宇宙中,人的一生无论做过什么都微不足道。”但是人们记得南仁东。英国天文学家乔瑟琳·贝尔就是其中之一。

乔瑟琳·贝尔是世界上第一个发现脉冲星的人。2017 年她到中国贵州,第一次看到绿水青山之中藏着这样一个巨大的射电望远镜,空中高悬着馈源舱,一切有如幻想的天宫奇境……她赞叹道:“太美了!这是一位画家设计的吗?”她当然知道,这是南仁东设计的,她是对设计之美发出由衷的赞叹。

每个人都有理想。南仁东把一生的三大理想——美术、建筑、科学——如此完美地融合在一个世界最大的射电望远镜中,如此开阔地将地球、人类,同宇宙联系在一起。

( 摘自2021 年11 月22 日《人民日报》,知止图)

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