◆“中国天眼”天下最大、最灵敏的特性，引发了很多分外的技能需求，须要中国科学家们充分发挥主不雅观能动性和创造力，在不断“寻衅认知和技能极限”、不断“创造问题、办理问题”中优化升级
文 |《瞭望》新闻周刊 潘德鑫 欧东衢
我国科学家日前利用“中国天眼”FAST对一例位于银河系外的快速射电暴开展了深度不雅观测，首次探测到间隔快速射电暴中央仅1个天文单位（即太阳到地球的间隔）的周边环境的磁场变革，向着揭示快速射电暴中央引擎机制迈出主要一步。
该研究由“中国天眼”FAST快速射电暴优先和重大项目科学研究团队完成，干系成果9月21日在国际学术期刊《自然》揭橥。
年不雅观测时长超5300小时，运行效率和质量不断提高；创造660余颗新脉冲星，进入成果爆发期；创造迄今为止唯一一例持续生动的重复快速射电暴FRB20190520B，并将其定位于一个间隔我们30亿光年的矮星系；中国科学家利用“中国天眼”FAST得到的丈量结果，为办理恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”供应了主要不雅观测证据……
近年来，位于贵州省黔南州平塘县大窝凼的500米口径球面射电望远镜（以下称“中国天眼”或FAST）频频传出震荡天下的好。这只“不雅观天巨眼”在快速射电暴起源与物理机制、中性氢宇宙研究、脉冲星征采与物理研究、脉冲星测时与低频引力波探测等方向持续产出成果，拓展了人类不雅观察宇宙视野的极限。
全面培植社会主义当代化国家，必须坚持科技为先，发挥科技创新的关键和中坚浸染。党的十九届五中全会提出，坚持创新在我国当代化培植全局中的核心地位，把科技自主自强作为国家发展的计策支撑。
南仁东（中）与工程技能职员在大窝凼施工现场检讨施工进展（2014年12月1日摄） 中科院国家天文台供图
“中国天眼”作为国家重大科技根本举动步伐，实现了我国在前沿科学领域的一项重大原创打破，是我国科技自主自强的一个典范。
20多年前，一群中国科学家以“敢为天下先”的豪情壮志，在全天下都没有现成履历的情形下，让看似“空中楼阁”的“中国天眼”终极得以耸立在贵州的群山之中。
在这个过程中，有“咬定青山不放松”的韧劲、“不破楼兰终不还”的拼劲、“踏平坎坷成大道”的闯劲，更离不开中国多年景长积累的实力。从选址、培植、调试、运营，“中国天眼”每一个环节、每一块面板、每一行代码，都凝集着中国聪慧和中国创造。
关键核心技能要不来、买不来、讨不来。没有科技创新的自主自强，就难以节制关键核心技能，注定永久受制于人，只能马首是瞻。
近年来，以“中国天眼”为代表的一个个重大科技项目，不断刷新着我国科技发展的高度。光彩背后，与一系列关键核心技能的打破密不可分。而打破力量的源泉，就厚植于自主自强的创新土壤之中。
【敢为人先攀高峰】
如果要问，“中国天眼”最大的特点是什么？撤除科学上的代价，或容许以用六个字来概括：敢创新，能创新。
500米口径，总面积达到25万平方米，相称于30个标准足球场那么大。
20世纪90年代，“中国天眼”设想提出时，大胆到有些突兀，当时中国最大的射电望远镜口径不到30米。口径500米的“中国天眼”，可将类太阳星巡视目标扩大至少5倍。
唯有年夜志多壮志。为了使人类有能力探索更多未知星体、未知宇宙征象、未知宇宙规律，也为缩小中国在天文领域与天下前辈水平的差距，以南仁东、姜鹏等为代表的科学家、工程师，毅然承担了这个很多人认为“不可能完成”的任务。
独一无二的科学工程，没有履历可循，注定会面临亘古未有的寻衅。
2011年3月，“中国天眼”正式开工培植。为加快工期，台址开挖和装置本身部件的设计和试验同步进行。反射面板如“中国天眼”的“视网膜”，索网则是支撑“视网膜”的“神经系统”。“中国天眼”反射面板虽只有1毫米厚，也要利用2000多吨铝合金，其索网构造是天下上跨度最大、精度最高、事情办法最分外的，对抗疲倦性能的哀求极高，现有钢索都尴尬重任。
FAST运行和发展中央常务副主任、总工程师姜鹏带着一帮青年人，用整整两年韶光，进行了大规模的索疲倦试验。近百次失落败，从盘根错节中不断探寻办理问题的关键，终于占领超高强度、抗反复拉伸的钢索，创始主动变形反射面，使望远镜覆盖40度天顶角，成功支撑起“中国天眼”的“视网膜”。
“没人见告你可以怎么做，谁也没有把握自己的方法一定行。”姜鹏见告《瞭望》新闻周刊，“反复试验、多次失落败、越挫越勇”的困难攻关险些贯穿了FAST培植阶段的每一个环节。在培植阶段，“中国天眼”得到了钢构造、自动化家当、机器工业、创新设计、测绘地理信息技能、电磁兼容研发、培植工程等10余个领域的国家大奖。
创新无捷径，唯有敢攀登。
2016年9月25日，“中国天眼”发布落成启用，向环球工程界贡献了大科学工程的中国履历和创新实践：4450个反射单元构成的反射面；6根钢索掌握的30吨馈源舱，可以在140米高空、206米的尺度范围内实时定位；500米的尺度上丈量角度精确到8角秒；超高耐疲倦钢索在200万次循环加载条件下可达500MPa应力幅，国际上尚无先例。
7月24日拍摄的“中国天眼”夜景（掩护保养期间拍摄，无人机光绘）。繁星之下，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜呈现出别样的俏丽。新华社 欧东衢 摄
【严谨求实展极限】
落成启用，施工方松了口气，但FAST运营团队的每一个人心里都清楚，真正的寻衅才刚刚开始：“天下最大”的目标实现了，还要调度成为“天下最灵敏”。
望远镜调试事情极具寻衅，一样平常传统望远镜的调试周期至少须要四年。FAST的调试难度更大，不仅涉及浩瀚学科及专业的交叉运用，同时也存在巨大的安全风险。
“睡觉时，如有人一贯在阁下打呼噜就很难睡着。对FAST也是如此，电磁滋扰就像旁人打的呼噜，不办理就无法正常事情。”FAST运行和发展中央电子与电气工程部主任甘恒谦说，FAST是一个弘大的系统，所有带电设备都会产生电磁滋扰，任何一处滋扰掌握不好就会影响监测。
FAST变电站会产生很强的电磁滋扰，须要安装高压滤波器。之前利用的是薄膜电容器，这本是一种在很多工程中得到验证的成熟设备，但用在FAST就弗成，承受不了高压的薄膜被击穿。
甘恒谦说，创造问题时，全体FAST的调试已经开始，去找厂家办理问题韶光来不及，也不一定能找到办理办法，只能自己打破。经由近2年的摸索与试验，把传统陶瓷电容改造成穿心电容，终极的滤波效果特殊好。
“中国天眼”天下最大、最灵敏的特性，引发了很多分外的技能需求，须要中国科学家们充分发挥主不雅观能动性和创造力，在不断“寻衅认知和技能极限”、不断“创造问题、办理问题”中优化升级。
调试阶段碰到的另一个难题是掌握系统推翻重修。“积木搭好了，却创造各部分无法有效连接，望远镜不能按照总控的指令高效运行。”FAST运行和发展中央丈量与掌握工程部主任孙京海说，“大略的修复办理不了问题，这个别系是别人开拓的，我们把控不了，必须果断放弃，换系统。”
为了尽快开拓出新的掌握系统，孙京海险些独自重写了全部核心算法代码。记不清熬了多少个夜、错过多少顿饭，贰心里只有一个想法：不能让工程调试进度延误在自己这里。终极，在正式测试时，一套为FAST量身定制的掌握系统，所有指标一次通过。
问：“当时有把握开拓出新系统吗？”他说：“也没把握一定能找到新路，但我们肯定老路一定是行不通了。”
日拱一卒无有尽，功不唐捐终入海。经由3年多的艰巨调试，“中国天眼”于2020年1月11日通过国家验收。借助“中国天眼”超高的灵敏度，国家天文台已经将脉冲星的计时精度提升至天下原有水平的50倍旁边，这将有可能使人类首次具备极低频的纳赫兹引力波的探测能力。
“天眼”问天，没有终点。姜鹏坦言，如果只把FAST当成一个望远镜、一台监测设备，现在已经达标了。但要坚持FAST天下领先的地位，我们的创新就不能停下来，我们会倾尽全力让FAST稳定性更好、运行效率更高。
【始终如一探苍穹】
“中国天眼”的建造，无疑是饱含计策眼力的超前支配。
20世纪90年代，当国际上还在为新一代大射电望远镜怎么建、在哪建辩论不休时，以南仁东为首的中国科技事情者提出这一极富寻衅、近乎天马行空的设想，并且得到了国家支持。
“独立自主建”“利用喀斯特地貌建”“技能不成熟就一边研究一边建”。南仁东等人明确了这三条后，连望远镜要落户的喀斯特洼坑在哪都不知道，就开始干了。
看似“不合理”征象的背后，因此南仁东等为代表的中国天文学家们，努力缩小与天下前辈水平差距的急迫欲望和任务担当。
天文学是孕育重大原创创造的前沿科学，也是推动科技进步和创新的计策制高点。重大打破，装置先行。处在发展上升阶段的“朝阳学科”，谁提出问题，谁就节制了科学发展的动向。尤其是对付天文学这样的实验科学而言，古人的理论研究走在了前面，后人的实验验证是关键，这就必须用到大科学装置。只有每天摸着望远镜做不雅观测的人，才能创造前沿的问题。
工欲善其事，必先利其器。怀着回报民族的羞辱和描述宇宙的初心，生动在国际天文界的南仁东在上世纪90年代毅然返国，力主中国独立建造射电“大望远镜”。
树立目标不易，实现目标更难。
第一个寻衅，便是选址。FAST的空想建造地对地形、地质、水文等都有着极高哀求，为了给望远镜找个最得当的“家”，当时年近50岁的南仁东带着团队与300多幅卫星遥感图，风餐露宿地奔忙于贵州大山深处。12年韶光里，他们险些走遍了贵州所有的喀斯特洼地，终极从300多个候选洼地里，选择了平塘县大窝凼——最适宜“天眼”的深深“眼窝”。
重大科技创新，磨练的不仅是科技实力，更是综合国力。人、财、物各方面的大量投入，让当代的重大科技创新成为一项繁杂的系统工程。
2007年，“中国天眼”5公里范围被划定为核心区，30公里范围被划定为电磁波宁静区，克度镇和塘边镇共1410户6633名村落民搬出大山。
如果没有国家的大力支持和统筹安排，没有集中力量办大事的制度上风，可能就不会有本日的“中国天眼”。
从1994年启动选址，到2011年动工，再到2016年竣工，中国的科技事情者们22年磨一“眼”，其困难寻衅可知，其倔强意志可知，这不竭的力量很大程度上正是源于中国特色社会主义制度的独特上风。
敢为人先的魄力、追求极致的毅力和始终如一的定力，这既是“中国天眼”的成功窍门，也是我们勇攀天下科技高峰、加快培植科技强国、实现科技自主自强的不二法门。
8月28日，“秒聚青科·走近中国天眼创新论坛”在贵州平塘举行。姜鹏在论坛上表示：在稳定运行和提升性能时，未来FAST的巡天效率将实现数量级的提升，并利用FAST办理中国射电天文领域的核心技能问题。
中国创新，仍在不断拓展“中国天眼”的效率和视界。
来源： 瞭望
