国之重器

2019-11-11 15:49赵旭
大众科学 2019年9期
关键词:南仁东射电望远镜

赵旭

介绍:

南仁东(1945年2月-2017年9月15日),男,满族,群众,吉林辽源人,中国天文学家、中国科学院国家天文台研究员,曾任FAST工程首席科学家兼总工程师,主要研究领域为射电天体物理和射电天文技术与方法,负责国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜(FAST)的科学技术工作。2017年5月,获得全国创新争先奖; 2017年7月,入选为2017年中国科学院院士增选初步候选人。南仁东1963年就读于清华大学,于中国科学院研究生院获硕士、博士学位。后在日本国立天文台任客座教授,1982年,他进入中国科学院北京天文台工作。1994年起,一直负责FAST的选址、预研究、立项、可行性研究及初步设计。作为项目首席科学家、总工程师,负责编订FAST科学目标,全面指导FAST工程建设,并主持攻克了索疲劳、动光缆等一系列技术难题。2016年9月25日,其主持的FAST落成启用。

2017年9月15日晚,南仁东因病逝世,享年72岁。 2018年12月18日,党中央、国务院授予南仁东同志改革先锋称号,颁授改革先锋奖章,并获评"中国天眼"的主要发起者和奠基人。

人类之所以脱颖而出,从低等的生命演化成现在这样,出现了文明,就是(因为)他有一种对未知探索的精神。美丽的宇宙太空,正以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸,进入无垠的广袤。

——南仁东

2016年7月3日,最后一块反射面单元成功起吊,顺利安装,9月25日,直径500米、世界第一大、水平第一高的国之重器——中国天眼经过22年孕育终于睁开了,骄傲的躺在祖国西南喀斯特的怀抱,傲视着浩瀚的宇宙,开始了它的历史使命。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平发来《致我国500米口径球面射电望远镜落成启用的贺信》,贺信指出,天文学是孕育重大原创发现的前沿科学,也是推动科技进步和创新的战略制高点。500m口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,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。它的落成启用,对我国在科学前沿实现重大原创突破,加快创新驱动发展具有重要意义。

夕阳的余晖从山边渗漏出来,安静了FAST,安静了大山。“嗒……嗒……嗒……”,年逾七旬的南仁东在FAST的圈梁上慢慢的奔跑,周长1.6公里的圈梁,南仁东不知在上面走了多少圈,跑了多少遍,22年的光阴,让他的头发和胡须都花白了,在微风中轻轻飘动,22年的岁月,让他的脸上刻上了皱纹,22年的奋斗,让他的眼睛更加坚毅。他的眼神是有力的,看着前方,曾经跑遍大山的双腿不再矫健,但仍同频共振着FAST的心跳。

我们建一个

科学无国界,但科学家有祖国,1993年,日本东京国际无线电科学联盟大会,科学家们提出,在全球电波环境继续恶化之前,建造新一代射电望远镜,接收更多来自外太空的讯息。参加会议的南仁东心里掀起了波澜,“要是在中国建该多好,咱们中国的科技将实现跨越式的发展”。他推开了中国参会代表吴盛殷的门,说:“咱们也建一个吧。”

回国、回国,这是在日本担任国立天文台客座教授,享受世界级别的科研条件和薪水,驰骋于国际天文界的科学家南仁东此刻的强烈愿望,祖国需要他,他要变成祖国的重器,他要建成祖国的重器。任何事都挡不住他回国的步伐,他的心里怀揣着梦想,每离祖国进一步,这個梦想就像要从心里蹦出来一样。在回国的飞机上,他不时的看看窗外,快了,快到了。一会双脚轻轻的跺了几下,一会深深呼吸。飞机一落地,他大步迈出舱门,和家人匆匆见面,就踏上了任中国科学院北京天文台副台长的岗位。

“老师,您的梦想真的能实现吗?”他的学生问他。

“什么是梦想?梦想就像航海员的灯塔,树立在那里,就有了方向,剩下的就是朝着那个方向前进了。”

结缘大窝凼

五十而知天命。1994年,年近50岁的南仁东带着半生的智慧,一腔的热血开始主持国际大射电望远镜计划的中国推进工作。他提出在中国建造巨型球面射电望远镜作为国际一平方公里阵(SKA)的单元,发起工程概念研究和台址的选择。

中国科学院北京天文台副台长南仁东和彭勃博士、中国科学院遥感应用研究所的博士后科研人员聂跃平等人几番探讨FAST的选址问题,

南仁东说:建造大射电望远镜,如果有个天然的洼地就好了,将会节省成本,这个地形要尽可能圆,还得满足渗水、无无线干扰的因素。

聂跃平说,南老,您看我的家乡怎样?我的家乡在贵州,贵州属于山区,有天然的喀斯特地貌,山与山自然围成的窝凼很多,喀斯特地形也具备渗水的条件。 我看找一个电磁波干扰小的地方没问题。

随后,聂跃平提供了拥有喀斯特地貌的贵州地形和贵州可供选择的数以万计的洼地。

南仁东看后,激动不已:“我看可以去勘察试试。”

通过卫星遥感器,南仁东拿到了300多张卫星遥感图。

深夜,南仁东办公室的灯还亮着,他一张张的分析研究着那些卫星遥感图。

“叮铃铃…………”办公室的电话响了。

“喂。”南仁东一边看着卫星遥感图,一边拿起话筒。

“老南,赶快回家吧,身体要紧。都多少个通宵了,你是50岁的人了。”

这是家人的电话,南仁东匆匆说,我知道了,放心。就挂断了电话。

通过不断探索,他提出在我国贵州喀斯特洼地建造大口径球面射电望远镜的工程方案。这一开创性工作备受国内外科学界与工程界的关注。

1994年11月,在聂跃平等科学家编写的《关于在中国贵州省选择大天文望远镜工程场地报告》的基础上,大射电望远镜项目中国推进委员会主任南仁东、副主任彭勃、台址评价组组长聂跃平、国际LT中国代表吴盛殷和荷兰天文专家理查德.斯托进入贵州开始了在贵州的第一轮选址。

于是,在北京开往贵阳的绿皮火车上多了一位老人,在贵州的山林里多了一批科学家。

绿皮火车“哐当哐当”的从北京开到贵阳,一个单程就是50多个小时,南仁东时而看看书,时而在车厢里走走,时而和同行的团队成员聊聊天,时而在火车中途停车时下车抽抽烟。终于到了贵阳,他提着行李,走出火车站,“哐当哐当”的声音还在耳边回响,连续几天,睡觉时仿佛都能听到“哐当哐当”的火车声。

贵州山区山高巍峨,有的山势绝地而起,直耸入云霄,南仁东及他的团队很多生活在北方平原地区,刚进入贵州,常常感到头晕,南仁东说,感觉山要压下来一样。

山路非常窄,崎岖不平,车子颠簸着前行,有的路依着山腰修成,一边是绝壁,一边是悬崖。刚开始的时候,科学家们都惊叹贵州大山的壮丽,当乘车走进山区,科学家们却紧张了,谁都不敢在车上睡觉,直挺挺的坐着,手紧紧的抓着车上的扶手,目不转睛的看着车的前方,帮着司机师傅看路,好像这样能安全些,常常紧张得手心和脑门都出汗了。

要找到电磁干扰小的地势,就得深入到深山里去,尽管进山存在危险,南仁东还是带着团队一次次的前行。

“师傅,我们到哪里了?”當车行驶到一条盘山公路上时,南仁东问。

“前面就到高寨了。”

司机师傅的话刚说完,车子后面传来“轰隆”一声,路竟然垂掉在了悬崖壁上。“南老,看来咱们又要在山里困几天了。”

没有路的地方,南仁东和他的团队就步行进山,从路边随手折一根树枝,既当作拐杖,也用于“打草惊蛇”。遇到大山他们就爬过去,遇到沟坎他们就跨过去,大家劝他,南老,我们去吧,您在这里等着,回来把数据告诉您。南仁东说,我要和你们一起上去,看看实际的情况。

贵州素来天无三日晴,一下雨,土石路就更难走了,路面被压出了深坑,汽车轮子一不小心就会陷在坑里,科学家们冒着雨在当地老百姓的帮助下,推车是常有的事,每次进山回来,他们身上的衣服划破了,脚上穿的鞋子都不看出原来的颜色了。在勘测打多窝凼时,天空突然下起了瓢泼大雨,眼看着山就要塌方了,山洪就要冲下来了。他赶紧往嘴里塞了救心丸,吆喝着和他一起来的科学家和随行人员,让他们赶紧跑,他们连滚带爬地回到垭口,全身都湿透了,汗水混着雨水,鞋子裂开了,衣服破了,手臂也被树枝划开了一条条口子,心跳伴随着闪电剧烈跳动,到了垭口又赶紧清点人数让大家离开。

回来后,大伙都感到后怕,坚决让不让南仁东再进山了,南仁东说:“我的命和你们一样,再说,我命大,上次掉下悬崖,不是也没摔下去吗?”他的学生说:“那是运气好,有两颗小树挡住了。”南仁东连连摆手:“没事没事,下次咱们进山,大伙都注意安全。”

不管是在露珠抚脚的早晨,还是寒霜浸骨的黄昏,十多年间,就是这位倔强的科学家带着他的团队走遍了贵州上百个窝凼。贵州的洼地很多,科学家们在一个洼地一蹲就是数周,大家忍着寂寞,克服山里的恶劣天气和自然环境,通宵达旦地测算数据。南仁东的头发和胡子渐渐白了,一直伴随着选址的长城塞弗越野车报废了。

从1994年到2002年,第一轮选择对贵州省普定县、平塘县进行了台址初选,建立了391个候选洼地的地形地貌数据库,共在国际上发表了11篇与大射电望远镜贵州选择工作有关的学术论文,引起了国际射电天文学界的广泛关注。2002年,为给射电望远镜找到更佳的台址,启动了第二轮贵州选址工作。在选址十余载后,FAST最终落户平塘县克度镇顶灿组的大窝凼洼地。

从克度镇走两个多小时的山路才能到大窝凼。大窝凼被青山环抱,山势不是很险峻,但是很秀美,整片山由大大小小的窝凼组成,窝凼是建设的中心,旁边相连的两个窝凼,根据地势和面积,分别可以作为主窝凼的排水区和工程工作区。山上的树木郁郁葱葱,山下散落着12户人家,南仁东来到窝凼中间,兴奋的说,这里好圆,就是这里了,就是这里了。

他发自内心地喜欢这里,用饱含深情而又富有诗意的话说,“我们选到了一个地球上独一无二的最适合FAST的台址,是我们从300多个候选洼地里挑选出来的。春雨催醒了期待的嫩绿,夏露折射万物的欢歌,秋风编织七色锦缎,冬日下生命乐章延续着它的优雅,大窝凼时刻让我们发现,给我们惊奇。”

进入大窝凼,有8公里的狭窄泥路,遇到下雨天,车子根本无法行驶,组员在窝窝里一困就是四五天。从检测组驻地往山下走,来回一个半小时左右是金克村,这是离大窝凼最近的人家。

克度镇里的人几乎都认识南仁东,南仁东们刚到这里的时候,村民们很好奇,都走出屋子看着这些来自大山外的中国人和外国人。村里几个年纪稍轻的便给南仁东们当起了向导。60多岁的杨朝福看见南仁东们来了就回喊:“南老,进屋吃饭了再走。”

“不了,我们赶着上山看看,天黑得下山。”

“山里有哪样矿不是?”

“我们不找山里的矿,我们找天上的矿。”南仁东说。

有的地方一天不能走个来回,南仁东和他的科学家们就砍几根树枝,支起一个三脚架,用测试车上的帆布车缝,盖起一个临时的住所。山里的蚊虫很毒,一咬就是一个包,有的会红一片,勘察团队无人幸免,南仁东打趣的说:“是我们打扰了它们,让他们吸点血当住宿费了。”住一晚下来,每个人身上都有几十个蚊虫咬的包。

村里人慢慢的也知道南仁东团队不是找矿,而是看天,村里的老乡问:“你们是找外星人?我们山里有外星人?”

南仁东听了哈哈一笑,“总有一天我们会找到外星人的。”

南仁东仿佛成为了这个村子的一员,村里孩子们成了南仁东心里的牵挂。

1996年5月,南仁东给陪同考察台址的当地干部张智勇写了封信,信中夹着500元钱。他说,看到农村家庭很穷,村里的孩子上不起学,希望物色合适的学生资助他们完成学业。南仁东先后多次寄钱资助孩子们上学,直到他们中学毕业。

他成了大山的朋友,大山成了他的朋友,大山里的人也成了他的朋友,多少个节日他们一起度过,多少个夜晚他们一起迎来日出。2005年元月,他和国家天文台的科学家聂跃平、彭勃,贵州省无线电都匀无线电专家、以及平塘县政府张县长、唐县长、李县长,科技局张林,克度镇党委书记等再次进去大窝凼勘察,和合家团圆的日子,他们坚守在深山,和大窝凼的村民们一起过节。

建设

访山归来,南仁东心里有了底,正式提出利用喀斯特洼地建设射电望远镜的设想。当时《科学》杂志的编辑J.Kinoshista 和科学家 J.Mervis 联合撰文::“……望远镜的山谷,天文学家梦寐以求的地方,希望投资2亿美金,在相对封闭的中国贵州大片喀斯特洼地中建造国际射电望远镜。”

钱从哪里来?

人从哪里来?

初期勘探结束后,参加勘探的科学家、研究员大多都回到原单位工作了。这两个问题不知让南仁东想了多少个昼夜,没有钱,没有人,梦想永远是梦想。他把地形勘察作了详细的报告,把望远镜的建设做了仔细的设计,把人员的构成作了周密的规划。为了把夢想变为现实,南仁东从哈工大到同济,从同济到西安电子科技大学,从单位到国家会议,从国家会议到国际会议,南仁东逢人便推销项目,于是世界天文界多了一位“推销员”。

“万丈红尘一壶酒”,似乎喝酒干不了正事。尊严的挑战,总是知识分子内心最敏感而最难跨越的难关。南仁东内心深处有着知识分子常见的傲气,但是,为了事业和梦想,他选择了放低自我。然而,南仁东喝酒是为了正事,为了一件关系国之重器的大事。他生前和身边的人说,为了FAST,干了最不能接受的事——陪人喝酒。鲜有人知,他内心经历过什么样的挣扎。

他的事业是伟大的,他的心是真诚的。他用执着的梦想,真诚的心感动了那些同样拥有梦想的人。他的申请书上也出现了二十多家合作单位。他说:“我开始拍全世界的马屁,让全世界来支持我们。”

全世界看到了,全世界支持了。

2006年,科学院院长会议上,与会人员听取“十一五”大科学工程的立项申请汇报,路甬祥院长点评的话音刚落,南仁东就说:“您说完了,我能不能说两句?”。他说:“第一,我们干了十年,没有名分,我们要名分,FAST 到底是怎么回事儿,有没有可能立项?这么多人,二十多个大专院校、科研院所都看着呢,等着呢。”“第二,我们身无分文,别人搞大科学工程预研究,上千万,上亿,我们囊空如洗。”南仁东的包里随时都背着他的项目书,随时准备着“推销”。路甬祥院长、参会的代表,南仁东一次次的把项目书递交到他们手上。

“秘书长,给个小名分。但启动立项进程之前,必须上国际评审会。”路院长乐了说:“计划局,那就给他们点钱。”

会后,南仁东心里没谱,不知道“小名分”是什么?“点钱”是多少钱,他以为没有希望了,慢慢走回自己的办公室。正掏钥匙开门的时候,电话响了,是张杰院士。他说:“南老师,您别有挫折感,院长对谁都很严厉,对您是最客气的,您今天得到的比别人都多。”

果然如此。立项建议书最终提交了。在国际评审会上,他用英文发言,为这一天他时刻准备着,整篇稿子是提前背下来了。他沉着冷静,为了最后的胜利,他像一位背水一战的战士,国际评审专家开玩笑说:“英文不好不坏,别的没说清楚,但要什么说得特别明白。”会后,专家委员会主席紧紧握着他的手说:“you did it.”

报经费的时候,知识分子的羞涩让他有点不好意思要。项目刚开始预算只有6亿,完全不够,他没好意思开口。还是上海天文台的叶叔华院士在一次会议上帮他说,预算是不是不够?后来就有人提议翻一番。

项目立项和经费总算有了。南仁东却便不轻松,他深感更大的责任已经落在他的肩头。

2008年12月26日,对于平塘县人民来说,他们迎来了新的时代,这个即将离天更近的时代。他们欢欣鼓舞,县城和大窝凼的主会场彩旗飘飘,唢呐队、掌布民族舞蹈队、卡蒲民族风情表演队尽展风采。来自八方的宾客汇聚到平塘,他们为“FAST工程奠基”而来,在锣鼓喧天的氛围中,平塘县人民笑了,科学家们笑了,南仁东穿着一套绣着“南仁东”三个字的工作服也笑了。(编辑/高纬时)

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