“FAST之父”南仁東

2017年9月15日，我國(guó)“FAST之父”南仁東去世，享年72歲。

2016年8月，南仁東剛被推選為院士候選人，成為同期157人中年齡最大的一位。然而最該成為院士的他，卻沒有等到評(píng)上院士的那一天。

想必很多人會(huì)問，F(xiàn)AST是什么？它是貴州平塘深山里的一口“大鍋”。有人說，全世界70億人用它做蛋炒飯的話，每人能吃三兩；用它裝葡萄酒，每人能喝二兩。

當(dāng)然，這口“大鍋”既不是用來做蛋炒飯，也不是用來裝葡萄酒的。它是我國(guó)于2016年9月25日建成的500米口徑射電望遠(yuǎn)鏡，英文簡(jiǎn)稱“FAST”。

第一次看到這口“大鍋”，不了解的人會(huì)覺得有點(diǎn)搞笑，但其實(shí)它牛得不行。

它是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界上口徑最大、最靈敏的望遠(yuǎn)鏡，比德國(guó)波恩100米口徑望遠(yuǎn)鏡靈敏度高10倍，比美國(guó)阿雷西博350米口徑望遠(yuǎn)鏡綜合性能高10倍。據(jù)預(yù)測(cè)，它將在未來至少20年內(nèi)領(lǐng)先世界。

那么它是用來干什么的呢？

它可以用來觀測(cè)脈沖星、暗物質(zhì)、黑洞，甚至星外文明，還可以接收到137億光年以外的宇宙信號(hào)。一個(gè)通俗的例子就是，你站在月亮上打電話，都能被它探測(cè)到。

它可以為我國(guó)帶來什么呢？

答案是—天文學(xué)獲得巨大進(jìn)展的機(jī)會(huì)。

在過去40年間獲得諾貝爾獎(jiǎng)的10個(gè)天文學(xué)項(xiàng)目中，有6個(gè)是直接或間接地通過射電天文手段取得的，可以說，射電天文學(xué)是天文學(xué)諾獎(jiǎng)的搖籃。而這口“大鍋”的建成，讓我國(guó)在該領(lǐng)域的研究走在了世界前列。

在這里，我們就給大家講講“FAST之父”南仁東的故事。

1945年，南仁東出生于吉林遼源。和大多數(shù)同齡人一樣，他6歲入學(xué)。從小學(xué)到中學(xué)，他的成績(jī)一直十分優(yōu)異。

高考時(shí)，他以平均98.6分的成績(jī)（百分制）奪得了當(dāng)年的吉林省理科狀元，進(jìn)入清華大學(xué)無線電系學(xué)習(xí)，成為他所在地區(qū)10年間唯一一位考入清華大學(xué)的高才生。

你可能會(huì)想，這是不是個(gè)只知道學(xué)習(xí)的書呆子呀？并不是。人家美術(shù)、音樂樣樣都行。

大學(xué)畢業(yè)的時(shí)候，正趕上“上山下鄉(xiāng)”，于是他來到了吉林長(zhǎng)白山附近的一個(gè)工廠車間。去的時(shí)候他還留著長(zhǎng)發(fā)，活脫脫一副藝術(shù)家的氣質(zhì)，只是從畫漫畫改成了畫毛主席頭像。廠里的軍代表把他列為重點(diǎn)“關(guān)照對(duì)象”。

他們沒想到，這小子還挺能干，開山放炮、鍛造、電鍍無所不知，一路做到了無線電廠的技術(shù)科長(zhǎng)。

或許是“野”慣了，南仁東想：這樣好沒意思啊，我干脆考個(gè)研算了。于是他就去考了天文學(xué)的研究生。理由是：我喜歡看星星，而且這個(gè)專業(yè)考試資料好薄，肯定很好考。

結(jié)果還真給他考上了。這下子，他又開始看光學(xué)、人造衛(wèi)星、宇宙學(xué)資料。他的不專一讓老師很是傷腦筋。畢業(yè)后，他直接跑去荷蘭做了兩年訪問學(xué)者，然后去其他幾個(gè)國(guó)家晃了一陣子，又到日本國(guó)立天文臺(tái)做了客座教授。

就在南仁東的人生風(fēng)生水起之時(shí)，他卻突然決定回國(guó)。他加入了北京天文臺(tái)，當(dāng)時(shí)他一年的工資，只相當(dāng)于在國(guó)外時(shí)一天的工資。

1993年，國(guó)際無線電聯(lián)盟大會(huì)在日本東京召開，科學(xué)家們商議，要在全球電波環(huán)境惡化到不可收拾之前，建造新一代射電望遠(yuǎn)鏡。這下南仁東忍不住了。他跑去推開中國(guó)參會(huì)代表吳盛殷的門，激動(dòng)地說：“咱們也建一個(gè)吧。”

那時(shí)他可能沒想到，當(dāng)時(shí)那一句話帶出來的這個(gè)大工程，耗費(fèi)了他整整22年的人生。

事情一開始就遇到了重重困難，幾乎所有人都不看好。大家的理由有二：一是需要找到一塊荒無人煙的開闊地，這在國(guó)內(nèi)很難找到；二是技術(shù)條件和工程資金都跟不上。

的確，大家的擔(dān)心不是沒有道理的，畢竟射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)環(huán)境的要求非常高，附近不能有一點(diǎn)點(diǎn)電磁干擾。

有一個(gè)著名的小故事：澳大利亞的一座射電望遠(yuǎn)鏡號(hào)稱發(fā)現(xiàn)了宇宙信號(hào)，人們還就此發(fā)表了論文，事后卻證實(shí)，它接收到的只是無意間啟動(dòng)的微波爐的信號(hào)。

再者說，在1994年的中國(guó)，哪有那樣的技術(shù)條件呢？建造需要的12億元投入就更不用說了。然而倔強(qiáng)的南仁東無論如何都不肯放棄，硬是開始干了起來。他找各種人聊天，尋找適合的地域，最后有人偶然提到了云貴高原的喀斯特洼地。

南仁東喜出望外，立即帶人去了貴州。從1994年到2005年的11年間，這個(gè)曾經(jīng)深愛西裝的男人換上了工作服，每天帶著煮雞蛋和咸菜，在貴州翻山越嶺，走遍了衛(wèi)星圖上的300多個(gè)窩凼。

直到有一天，在貴州平塘，他發(fā)現(xiàn)了一片青山環(huán)抱的洼地。南仁東興奮地說：“這里好圓！”這意味著電磁干擾可以被很好地阻擋，也會(huì)極大地降低工程成本。

地址總算選定了，南仁東正式提出了他建造射電望遠(yuǎn)鏡的想法。媒體紛紛對(duì)此予以報(bào)道，連外媒也來湊熱鬧，然而這個(gè)項(xiàng)目的立項(xiàng)還是非常困難。不立項(xiàng)，就沒錢、沒團(tuán)隊(duì)，一切就只能是空想。眼看著當(dāng)初勘探隊(duì)的成員一個(gè)個(gè)回到了原來的工作崗位，南仁東心急如焚。

他一個(gè)科學(xué)家，生生被逼成了推銷員。他自己掏錢買火車票，開始滿中國(guó)跑，從哈工大到同濟(jì)大學(xué)，再到西安電子科技大學(xué)，一家挨一家地去談。3厘米厚的立項(xiàng)申請(qǐng)書上，最終出現(xiàn)了20多個(gè)合作單位的名字。

跑完國(guó)內(nèi)還不算，他又到國(guó)外去跑，因?yàn)檫@種項(xiàng)目需要國(guó)際評(píng)審會(huì)通過。他利用一切機(jī)會(huì)參加國(guó)際會(huì)議，見人就推銷自己的項(xiàng)目。

那些年，他幾乎跑遍了全世界所有國(guó)家。曾有記者問他：“你都去過哪些國(guó)家？”南仁東說：“我想想我沒去的都有哪些國(guó)家。”

漸漸地，F(xiàn)AST項(xiàng)目在國(guó)際上終于有了名氣，當(dāng)然，這和南仁東個(gè)人的影響力也是分不開的。1984年，南仁東就開始使用國(guó)際甚長(zhǎng)基線網(wǎng)對(duì)活動(dòng)星系核進(jìn)行系統(tǒng)觀測(cè)研究，先后主持完成了歐洲及全球網(wǎng)的10余次觀測(cè)。他首次在國(guó)際上應(yīng)用甚長(zhǎng)基線干涉（VLBI）測(cè)量技術(shù)“快照”模式，取得了豐富的天體物理研究成果，VLBI混合成圖達(dá)到了當(dāng)時(shí)國(guó)際最高動(dòng)態(tài)范圍水平。2006年，在他不在場(chǎng)的情況下，各國(guó)科學(xué)家推選他為國(guó)際天文學(xué)會(huì)射電專業(yè)部主席。

歷經(jīng)12年，射電望遠(yuǎn)鏡的立項(xiàng)建議書終于提交了。在最后的國(guó)際評(píng)審環(huán)節(jié)，因?yàn)閾?dān)心中途出錯(cuò)，需要用英文發(fā)言的南仁東把整篇稿子都背了下來。

2007年，國(guó)家終于批復(fù)了立項(xiàng)申請(qǐng)。2011年，村民搬遷安置完畢，F(xiàn)AST項(xiàng)目終于動(dòng)工了。

按道理，跑了17年，項(xiàng)目終于立下來了，錢要到了，團(tuán)隊(duì)也有了，南仁東這顆心也該放下來了。實(shí)際上，作為FAST項(xiàng)目首席科學(xué)家兼總工程師的他卻比之前的任何時(shí)候都要忙碌。曾經(jīng)在國(guó)際上為立項(xiàng)滔滔不絕的他一下子安靜下來，研究光機(jī)電、熱工、鋼結(jié)構(gòu)、地理地質(zhì)，工程的每一個(gè)小細(xì)節(jié)他都要親自參與，而且要求做到盡善盡美。

他的助理姜鵬說：“術(shù)業(yè)有專攻。在這個(gè)項(xiàng)目里，你要么不懂天文，要么不懂力學(xué)，要么不懂金屬工藝，要么不會(huì)畫圖，要么不懂無線電，但南仁東幾乎什么都懂。”

從設(shè)計(jì)到制造，再到安裝，國(guó)內(nèi)外均沒有任何相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。經(jīng)歷了一次次“失敗—認(rèn)識(shí)—修改—完善”，歷時(shí)一年半，他們終于攻克了技術(shù)難關(guān)，單是索網(wǎng)技術(shù)，就形成了12項(xiàng)自主創(chuàng)新性的專利成果，獲得發(fā)明專利7項(xiàng)。

在南仁東的帶領(lǐng)下，2016年9月25日，F(xiàn)AST項(xiàng)目終于完工。500米口徑射電望遠(yuǎn)鏡像一口大鍋一樣坐落在山中，接收面積相當(dāng)于30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。

這一工程引起了全世界的廣泛關(guān)注，英國(guó)媒體說：“中國(guó)的巨型射電望遠(yuǎn)鏡是其遠(yuǎn)大科學(xué)雄心的象征。”

荷蘭國(guó)家射電研究所資深研究員理查德·斯特羅姆博士說：“相信以后許多科學(xué)研究成果都將由此產(chǎn)生。”

與此同時(shí)，國(guó)際射電天文科普旅游文化園項(xiàng)目也在FAST周圍建起，總面積達(dá)300公頃，計(jì)劃總投資24億元。國(guó)際射電天文科普旅游文化園項(xiàng)目預(yù)計(jì)將包括旋渦狀星系廣場(chǎng)、中軸迎賓廣場(chǎng)、FAST訪客服務(wù)中心、天文體驗(yàn)園、暗夜觀星園、天文教育園、天文時(shí)光村、平塘星酒店綜合體、星辰主題酒店、萬國(guó)風(fēng)情美食街等15個(gè)項(xiàng)目，將讓天文學(xué)科普稀缺的中國(guó)真正迎來這一科學(xué)的普及，這大概就是所謂的“功在當(dāng)代，利在千秋”吧。

可是，就在所有人都為這一重大工程驕傲的時(shí)候，南仁東卻病倒了。因?yàn)榉伟┳隽耸中g(shù)的他，聲音沙啞得幾乎說不出話來，但無論醫(yī)生怎么勸阻，他還是堅(jiān)持飛到貴州，參加了竣工儀式。

然而遺憾的是，這個(gè)用 22年時(shí)間催生FAST這一偉大工程，讓中國(guó)在這一領(lǐng)域領(lǐng)先世界20年，讓人類在邁向星辰大海的征途上更進(jìn)一步的科學(xué)家，2017年9月15日深夜因病情惡化而逝世。他的FAST工程再有10天就滿一周年了，他卻沒能等到這一天。