观天巨目，一眼千年

雁南归

贵州省平塘县，有块名叫“大窝凼”的喀斯特洼地。世界上最大的单口径射电望远镜——被称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜，就坐落在这里。它就像一只巨眼，静静地凝望着天空，探寻着百亿光年之外的射电信号。

“中国天眼”还有一个名字，叫 “FAST”，其含义若用一个字来表达就是“快”，蕴含着“追赶”“跨越”“领先”之义。

“有条件要上，没有条件创造条件也要上”

20世纪90年代，中国最大的射电望远镜直径是25米，而全球最大的射电望远镜直径为350米。当时中国的天文学家想要验证自己的研究成果，很多时候需要依赖外国的先进设备。受制于人的苦楚，只有经历过才能体会。

“我们的落后是明摆着的。”南仁东说，但落后了就更应该奋起直追。1994年初春，南仁东拿出了一份包含着国际国内丰富内容的《大射电望远镜（LT）国际合作计划建议书》交给中国科学院，很快获得了支持。夏天刚刚到来，大射电望远镜的选址工作就开始着手进行。

在哪里建这只“观天巨目”呢？南仁东找到了中国科学院遥感与数字地球研究所的聂跃平。两人又联系到了全国20多所大学和科研院所的100多位专家组成团队。这些专家，靠着自力更生的干劲儿，将自己最好的年华、最佳的科研时间投入这项预研究之中。

雨衣、解放鞋、柴刀、拐杖……是他们的装备。下雨路滑，解放鞋最耐穿；拐杖，可用来防备丛林中的蛇……从清晨到黄昏，从寒冬到酷夏，带着300多幅卫星遥感图，这支团队一头扎进中国西南的大山里。巨大的山体，陡峭的山涧，摇摇晃晃的绳索桥以及桥下湍急的河流……他们跋山涉水，花了整整12年，走遍了391个备选洼地，最终于2006年选定了条件最适宜的大窝凼。这是一处天然形成的喀斯特洼地，人迹罕至，可规避无线电的干扰；足够大、足够圆，可大大省去土方工程耗费的时间和财力。更重要的是，这里没有发生重大自然灾害的记录，且独特的喀斯特地貌，可以保障雨水向地下泄流，不会形成积水损坏望远镜。

选址完成后，国家发改委很快批复，FAST工程正式立项。

“FAST立项，不意味着胜利，我们只是刚刚出发，就像哥伦布、麦哲伦刚刚出发一样，前面还会有想象不到的风浪。但是，我们FAST团队正向宇宙的深度进军，这也是一次前所未有的远航。我们将去证明，人类的探索可以到达一百多亿光年以外。”南仁东这样说道。

“有条件要上，没有条件创造条件也要上。”这句话，在建设FAST时被南仁东反复提及。经过艰苦的研究与探索，2016年9月25日，“中国天眼”落成启用。

这群来自高校和科研院所的中国科学家怀抱着对民族的赤诚和探索宇宙的初心，以“敢为天下先”的豪情壮志，在全世界都没有现成经验的情况下，让“中国天眼”最终得以屹立在贵州的群山之中。

这期，我们就来看看“中国天眼”背后的部分高校力量。

“中国天眼”背后的高校力量

东南大学

成功支撑起

“中国天眼”的“视网膜”

“中国天眼”的“视网膜”——球型反射面，是一张由6670根钢索编制的索网，它需要在球面和抛物面之间进行变形，从而对天文信号进行收集和观测。钢索上要装上反射面板，要经常调换角度，要不断拉伸，还要保证至少能用30年。

承担索网工程预研工作

东南大学郭正兴教授、罗斌教授在FAST工程中承担了索网工程预研工作，提供了“中国天眼”反射面支承结构索网施工阶段的技术支撑，参与了高性能钢索的研制，协助解决了大跨度索网安装的技术难题，为项目的顺利实施提供了坚实的保障。

“我们主要协助国家天文台开展工程实施阶段相关施工技术的研究，为包裹该巨型射电望远镜反射面的索网安装等关键问题，提供全过程的技术支撑。”郭正兴教授说。

郭正兴教授团队提出了复杂地形条件下超大直径索网悬空组网安装的方法，研发了V形区动态锚固平台系统，提出了串联拉索空中牵引累积滑移安装方法及理论，研发了既能大斜度爬行又能垂直升降的特种吊篮和研制了节点盘销轴自行对位的千斤顶牵引穿孔装备，解决了高空无任何夹具定位下销轴过盈配合的装配难题。

而在FAST运行阶段，反射面的控制精度补偿及故障预警是该射电望远镜面临的重大难题。国家天文台姜鹏研究员表示，非均匀温度场及促动器故障等诸多因素会影响反射面的控制精度甚至結构安全。如果该问题得不到妥善解决，不仅可能影响反射面的控制精度，正常的观测时间及效率也将难以得到保障。

为解决这一难题，罗斌教授基于FAST反射面索网运行的实际状况，开发了一套实时评估系统。这一套实时评估系统包括预评估和实时评估两个子系统。其中，预评估子系统用于对预期的主动抛物面工作轨迹进行分析；实时评估子系统则负责实时跟踪反射面索网的运行状况，反馈索网状态并及时提供预警信息。这套实时评估系统于2016年11月安装于现场并开始运行，实时判断反射面系统是否具备执行观测任务的能力，以及判断反射面系统执行观测任务时会有何种风险，必要时还会给出停止观测、启动维修工作的建议，为该射电望远镜的调试、运行及维护提供技术支持。

东南大学名片

东南大学的前身是创建于1902年的三江师范学堂，后历经两江师范学堂、南京高等师范学校、国立东南大学、国立中央大学等重要发展时期。1952年全国高校院系调整，学校文理等科迁出，以原国立中央大学工学院为主体，先后并入复旦大学、交通大学、浙江大学、金陵大学等校的有关系科，在国立中央大学本部原址上建立了南京工学院。1988年5月，学校复更名为东南大学。2000年4月，原东南大学、南京铁道医学院、南京交通高等专科学校合并，南京地质学校并入，组建新的东南大学。

目前，东南大学是教育部直属的综合性、研究型全国重点大学，是国家“985工程”“211工程”重点建设高校之一。2017年，东南大学入选世界一流大学建设A类高校名单。

“以科学名世，以人才报国”

☆“以科学名世”

东南大学从创立之初便埋头于科学研究，积极打造国家战略科技力量，努力做有组织、有使命、有学术穿透力的科研。

经过10年的努力，由东南大学等单位完成的“宽带移动通信容量逼近传输技术及产业化应用”项目，实现了从2G到5G的跨越发展，在2011年度国家科学技术奖励大会上，获得国家技术发明奖一等奖。

2016年9月，具有我国自主知识产权的射电望远镜“中国天眼”在贵州落成启用。东南大学为“中国天眼”的顺利实施提供了坚实保障。

2018年，中国第35次南极科考团前往南极，投入试行的我国首个国产极地无人值守能源系统，可实现全天24小时不间断供电，真正让核心地带的南极科考实现无人值守、远程监控，而这同样来自东南大学。

……

东南大学是我国科学技术研究与辐射的重要基地。学校坚持产学研结合，2022年科研经费到款36.01亿元，中国发明专利申请3480件，PCT专利申请120件，中国发明专利授权2997件，有效发明专利13146件。

“探月计划”、“三峡工程”、北京副中心、港珠澳大桥、高铁等国家重大工程，东南大学都有参与。

心无旁骛，勇闯科研大漠区；心怀天下，与国家同命运共呼吸。东南大学“以科学名世”，名副其实。

☆“以人才报国”

中国高校最早的建筑系诞生于东南大学，而“建筑四杰”，东南大学便占了三席，杨廷宝、童寯、刘敦桢三位先生在东南大学为建筑科学奉献了毕生心血。

从中国导弹零的突破，到第一代固体潜地导弹；从“巨浪之父”到“东风-21之父”，被誉为“航天四老”之一的黄纬禄，在东南大学四牌楼2号度过了一段难忘的青葱岁月，留下了宛如印刷体般工整的微积分课堂笔记。

东南大学1981级校友王澍获得了中国第一个普利兹克建筑奖，他用“凝固的音乐”讲述中国故事，向世界传递着中国建筑的魅力。

空警2000预警机总设计师陆军，带领团队做出了全世界最好的预警机和雷达，引领实现了我国预警机装备零的突破和跨越式发展，被誉为“美国最忌惮的十位中国军工领军人”之一。

2020年11月，万众瞩目的“嫦娥五号”在文昌航天发射场点火升空，开启我国首次地外天体采样返回之旅。而负责协调整个发射任务流程和进程状态的“01”指挥员，是东南大学的校友——胡旭东。

2021年2月，让东大人自豪的“学姐”，被誉为“东方居里夫人”“核物理女王”“物理学第一夫人”的吴健雄先生，登上了美国邮政局发行的永久邮票，以纪念她在β-衰变研究领域做出的世界性贡献。而此前登上永久邮票的名字有爱因斯坦、费米、费曼……

……

中央大学时期，罗家伦校长要求学生“为国分忧，为国尽力”。一路走来，东南大学共培养出了20多万名英才，他们胸怀报国大志，潜心钻研，服务四方。

“以科学名世，以人才报国”，东南大学的核心精神正在日益浓郁的现代人文精神浸润中，养育着一代又一代学子。

“瞳孔”指馈源舱，即放置接收宇宙外信号装置系统的舱体。作为FAST的核心部件，馈源舱最大直径13米、高7.6米、重30吨，是集结构、机构、测量、控制等多种技术于一体的光机电复杂系统。

这一核心部件由中国电子科技集团公司第五十四研究所负责、燕山大学赵永生教授团队参与研发。

“青出于蓝而胜于蓝”

由于太空中的天体位于不同的方位，因此馈源舱接收巨大球面反射信号的最佳位置也是不同的。如何用6条钢索驱动总重量相当于30辆小轿车的馈源舱，实现大范围、高精度的空间定位，从而精确接收宇宙信号，是一个极具突破性的技术难题。

好在燕山大学赵永生教授团队有经验。

2010年，赵永生教授团队与中国电子科技集团公司第五十四研究所（以下简称“五十四研究所”）开始建立合作。他们凭借在并联机器人理论及技术领域深厚的学术积淀，历时两年，从理论分析、工程设计到系统集成、工程实施、调试完善，最终自主研制成功上海65米射电望远镜的关键部件——副反射面精调机构。副反射面的位置控制精度达到了0.05毫米，即一枚硬币厚度的1/32；姿态精度为10角秒，即秒針转过一个角度的1/216，圆满实现了天线高运动精度、严苛环境适应性及长期工作可靠性的要求。

正是基于赵永生教授团队与五十四研究所的亲密合作，双方在FAST项目的核心部件——馈源舱的研发中，再次走在了一起。在由五十四研究所负责、赵永生教授团队参与的馈源舱方案设计和工程实施过程中，赵永生教授团队巧妙地将上海65米射电望远镜副反射面精调机构的相关技术应用到馈源舱系统的设计研发中。同时，他们还为馈源舱系统的方案确定、机构分析、结构设计、力学建模、特性仿真等方向提供了强有力的理论指导和技术支撑。

上海65米射电望远镜副反射面精调机构和FAST项目馈源舱位姿调整机构，两者在理论研究和技术上是相互传承的，且后者做到了“青出于蓝而胜于蓝”。

燕山大学名片

锻造，是大国工业的基石，是大国较量的武器，是一片白纸的新中国必须迎头赶上的必争之技。新中国成立时，随着重型机械工业的发展，机械工业部拟建立一所专门为重型机械行业培养干部的高等院校，以适应我国重型机械工业建设的新形势。就这样，燕山大学应运而生。

燕山大学源于哈尔滨工业大学，始建于1920年。1958年，哈尔滨工业大学重型机械系及相关专业成建制迁往齐齐哈尔，组建了我国第一所为重型机械行业培养技术干部的高等工业学院——哈尔滨工业大学重型机械学院。1960年，哈尔滨工业大学重型机械学院独立办学，定名为东北重型机械学院。1997年，经国家教委批准，学校更名为燕山大学。

如今，燕山大学是河北省人民政府、教育部、工业和信息化部、国家国防科技工业局四方共建的全国重点大学，是河北省重点支持的国家一流大学和世界一流学科建设高校，是北京高科大学联盟成员。

“你可以永远相信燕山大学”

东北重型机械学院时期。哈尔滨工业大学重型机械学院脱离哈尔滨工业大学独立办学后，由时为东北重型机械学院教授的林秀安带领团队与第一重型机器厂共同承担研制的亚洲最大的30000吨级模锻水压机，于1973年投产并服役至今，在国家国防军工、航空航天等领域贡献了重要力量。此模锻水压是国内第一台为波音公司生产零件的水压机，是新中国当之无愧的功勋设备，被誉为中国工业“四大国宝”之一。

此外，东北重型机械学院还先后创造了中国第一台二十辊森吉米尔轧机、第一根波纹腹板H型钢、第一套双层金属卷焊管机组、第一套冷轧带钢厚度液压自动控制系统等一系列“中国第一”，在祖国遥远的边陲一隅，为我国重工业的崛起之路打下一片江山。

燕山大学时期。由于办学与办厂、教学与应用所需环境大不相同，位居边疆小镇的东北重型机械学院在建设国家重点大学的道路上举步维艰，因此，1984年，林秀安院长克服重重困难，在秦皇岛筹建分校，形成南、北两地办学的格局。1997年，南、北两校合并，更名为燕山大学。

南临渤海，北依燕山，在这片广阔的天地中，燕山大学秉持着内敛深沉、沉稳低调的作风，以一身“钢筋铁骨”，在国家国防军工与航空航天等领域踏浪前行。

一方面以“机械”为骨，壮志开疆。燕山大学机械工程一级学科为国家重点学科，在第四轮学科评估中获评A类，进入全国前10%行列。1998年以来，燕山大学以主持或参加的身份获得的23项国家科学技术奖中，仅机械工程学院便斩获了15个奖项。

另一方面以“材料”为剑，腾跃奇袭。材料科学与工程是燕山大学的另一“高峰学科”。在近十年来入选“中国高等学校十大科技进展”的高校中，燕山大学有2项成果入选，分别为2013年度入选的“纳米孪晶结构极硬立方氮化硼”与2014年度入选的“具有极高硬度和稳定性的纳米孪晶金刚石”。这2项成果均来自燕山大学材料科学与工程学院田永君教授科研团队。2017年，田永君教授当选为中国科学院院士，并荣获2018年度陈嘉庚科学奖，而其领导的高压科学研究中心现也已成为国际高压科学研究的重要基地。

在冲击“双一流”的道路上，燕山大学重点布局建设“三个研究院、三个中心”，即人工智能与机器人研究院、海洋科学与工程研究院、康养产业技术研究院，高压科学研究中心、纳米能源材料研究中心、特种运载装备研究中心。学校紧跟国家创新发展战略，积极促进学科的交叉融合和协调发展，在强化原有学科专业优势的基础上，布局新兴研究领域和研究方向，争取在标志性成果和重大项目方面实现更大突破。

燕山大学这一路走来，风霜无惧、雨雪从容，在东北大地上雕琢工业图景，又在华北大地上尽展铁骨柔情。

39岁！这是FAST工程运行团队的平均年龄。如果只算大窝凼的现场施工团队，还要再年轻10岁。北京建筑大学的赵保庆，就是亲历FAST建设过程的众多年轻人中的一位。他从2008年起即参与到FAST工程建设中，经历了挡风墙子系统的设计和施工、工程建设现场施工协调、设备调试保障及基地观测等相关组织工作，现任FAST观测基地办主任。

“中国天眼”建设的拓荒者

谈起毕业后与FAST结缘，赵保庆记忆深刻。2008年刚刚毕业的他经过两轮面试，从清华大学、哈尔滨工业大学等名校毕业生中脱颖而出，获得国家天文台专家的一致认可，顺利进入国家天文台工作并开始参与FAST工程建设。

入职国家天文台后，赵保庆进入FAST项目技术攻关团队。

被派往贵州之前，赵保庆需要进行为期半年的封闭式训练和教育。那是一段对身心有巨大考验、对心智有极大磨炼的经历。由于工程实验需要严格的实验环境，因此赵保庆必须每天早上四五点起床进行低温测试，中午十二点进行高温测试。不过，面对如此反复的工作模式，赵保庆乐在其中。

来到贵州之后，冰冷、潮湿、停电、缺水、酷热的现场环境长年累月地与赵保庆做伴；洗脸、刷牙、做饭、洗衣都要用附近池塘里的水；晚上盖的被子，很容易就能拧出水……纵然如此，赵保庆也一直坚信作为一名工程师能参与到国家重大科技基础设施建设之中就是最大的荣幸。

30万个调整结构单元，4450块铝合金反射面单元，200套水平连杆，100套抗拔装置，50个双向滑移支座……赵保庆与同事们一道为FAST工程建设解决了一个又一个重大难题。在这一过程中，赵保庆一边摸索，一边实践，反复验证自己的新想法，不断取得新突破。

目前，他研制的“FAST射电望远镜反射面单元支撑调整装置”“五等分全铝合金网架结构反射单元”等5项发明专利已问世。

北京建筑大学名片

北京建筑大学源于1907年清政府成立的京师初等工业学堂，1933年更名为北平市市立高级职业学校，1936年增设土木工程科，后历经北京市市立工业学校、北京市建筑专科学校、北京市土木建筑工程学校、北京建筑工程学校、北京建筑工程学院等发展阶段，2013年经教育部批准，更名为北京建筑大学。

如今，北京建筑大学是北京市与住房和城乡建设部共建高校，入选教育部“卓越工程师教育培养计划”试点高校、国家建设行业技能型紧缺人才培养培训工程、国家“双万计划”、首批国家级工程实践教育中心建設单位、北京高等学校高精尖创新中心。

北京建筑大学创立之初便勇担“兴学强国，实业救国”的重任，开启了中国近代工业职业教育之先河。在漫长的发展历程中，学校以服务首都城乡建设发展为使命，一代代北建大人接续奋斗，始终与党和国家同命运共呼吸。

培养国家和首都城市建设系统的骨干力量

从新中国成立之初以人民大会堂为代表的十大建筑，到奥运工程、亚运工程，再到现在的城市副中心、海绵城市、城市地下管网，乃至雄安新区等，都凝聚着北京建筑大学师生和校友的心血。

北京建筑大学先后为国家培养了7万余名优秀毕业生，他们参与了北京70多年来重大城市建设工程，成为国家和首都城市建设系统的骨干力量。校友中涌现出了被称为“当代鲁班”的李瑞环，核工业基地建设的奠基人赵宏，中国工程院院士张在明，全国工程勘察设计大师袁炳麟、高士国、罗玲、赵冬日、沈小克、包琦玮、杨伯钢、刘桂生、胡越、张宇、马海志，在国际上有重要影响力的中国建筑师马岩松等一大批优秀人才。

北京建筑大学无愧于“培养工程勘察设计大师的摇篮”“培养国家和首都城乡建设专业骨干人才的摇篮”的称号。

“FAST每年都会产生海量数据，我们希望与贵州大学的大数据国家重点实验室合作，利用FAST的海量数据，挖掘出更多的科学成果。”——中国科学院院士、国家天文台台长常进

天文大数据联合实验室的建立

拥有固定研究人员近150名、客座研究人员120余名，建成了一流的科研平台与算力中心，具有分布式存储能力12PB，人工智能算力达120PetaFLOPS，牵头及参与大数据标准编制20余项……

以上是我国大数据领域首个国家重点实验室——省部共建公共大数据国家重点实验室（贵州大学）（以下简称“大数据国重” ）成立一年多以来取得的傲人成绩。

大数据国重于2021年10月正式挂牌。2021年12月20日，国家天文台与贵州大学签署战略合作协议，共建“天文大数据联合实验室”。这是国家天文台与贵州大学合作共建的实验室，以期破解“中国天眼”面临的部分科研难题。

“实验室将密切关注天文大数据前沿知识和技术，充分用好‘中国天眼这一大科学装置，推动天文科学与大数据深度融合，助力‘中国天眼产出更多科研成果。” 大数据国重主任李少波说，未来实验室将在脉冲星智能搜索方面进行探索性研究。

中国工程院院士、贵州大学校长宋宝安也表示，双方携手合作后，大数据国重将加大天文大数据存储设备、超算中心等基础建设工作的投入和人才引进力度，打造于国内有知名度和影响力的天文大数据实验室，助力“中国天眼”多出成果、出大成果，也为推动贵州省数字经济发展做出贡献。

贵州大学名片

贵州大学创建于1902年，历经贵州大学堂、省立贵州大学、国立贵州农工学院、国立贵州大学等时期，1950年10月定名为贵州大学。1951年11月，毛泽东主席亲笔题写“贵州大学”校名。1997年8月，学校与贵州农学院等院校合并。2004年8月，学校与贵州工业大学合并。

历经120余年的建设发展，学校先后成为国家“211工程”大学，国家世界一流学科建设高校，教育部、贵州省人民政府“部省合建”高校。

打通人才培养的最后一公里

大数据是指规模巨大、类型多样、价值密度低、時效性强的数据集合，以及对这些数据进行采集、存储、管理、分析和应用的技术、方法和工具。大数据作为一种重要的战略资产，已经不同程度地渗透到每个行业领域和部门，其深度应用不仅有助于企业经营活动，还有利于推动国民经济发展。

2014年，贵州大学大数据与信息工程学院在贵州大学原电子信息学院的基础上成立，为贵州大数据产业发展增添强劲动力。贵州大学大数据与信息工程学院由电子科学系、信息与通信工程系、大数据科学与工程系组成，设有6个本科专业（电子科学与技术、电子信息科学与技术、通信工程、物联网工程、数据科学与大数据技术、信息管理与信息系统），且已形成以知名教授牵头的“信息材料与光电子器件”“集成电路设计”“材料基因工程与材料大数据”“计算智能与大数据分析”“人工智能技术与应用”“先进通信与智能网络”“数据采集与智能家居”“模式分析与机器智能”“复杂网络分析”“混杂系统”“数据采集技术”等教学科研团队。

大数据与信息工程学院成立后一直致力于为贵州的电子信息产业和大数据产业做好人才培养、产学研合作、成果转化和科技服务。该学院院长谢泉牵头申请建立的国家智能制造产学研融合创新平台及研究生联合培养基地，总投资1.25亿元，新建单体建筑面积10988.79平方米，整体建成四个平台：先进光电子材料的设计、模拟与计算产教融合创新研究平台，智能制造设计与仿真平台，集成电路与芯片设计产教融合平台，光电子器件制备的创新研究平台。

该基地的建成，将打通人才培养的最后一公里，为电子信息产业和大数据产业提供高级专业人才。

更多的高校力量——

清华大学相关团队从1999年起参与FAST工程的预研究和总体方案设计工作，在FAST的最终立项和建设中起到了决定性作用；

中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授沈世钊率领空间结构研究团队，历经十几年的研究，设计完成FAST的“主动反射面结构系统”，该系统被称为“中国天眼”三大自主创新之一，为“中国天眼”提供了强有力的技术支撑；

天津大学微电子学院互联与感知集成电路与系统团队教师王健牵头承担并顺利完成了射电天文业务用频干扰分析系统的研制……

一个个身影前赴后继，一次次科学技术创新突破，所有荣耀的背后，都有着不为人知的艰辛，都有着许多默默的付出与努力。