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南仁东 燃尽一生 仰望宇宙

2019-12-24褚墨

中国新时代 2019年12期
关键词:南仁东天眼射电

|文·褚墨

南仁东,“中国天眼”首席科学家兼总工程师,被誉为“天眼之父”。

他用了23年,把一个朴素的想法变成了国之重器,打开了中国人追问宇宙的“天眼”。

在过去很长一段时间,1963年建造的位于美国波多黎各的阿雷西博天文台肩负着人类观测宇宙的重任,至今已有几千位科学家使用了它,并让美国在探索宇宙的过程中一路领先。

然而,自2016年9月开始,这个辉煌了半个世纪的世界第一射电望远镜已不再是第一。

2016年9月25日,位于中国贵州省的500 米口径球面射电望远镜(FAST)正式落成启用,标志着中国人打开了追问宇宙的“天眼”,在世界天文史上镌刻下新的高度。

500 米口径球面射电望远镜(FAST)被誉为“中国天眼”,由我国天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,是由中国科学院国家天文台主导建设,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,其综合性能是阿雷西博的10 倍。

然 而, 在2017年9月15日,距离FAST 启用一周年仅有10 天时,FAST 首席科学家兼总工程师、被誉为“天眼之父”的南仁东与世长辞,享年72 岁。

走之前,他实现了奋斗一生的梦想——建一台世界最大最强的射电望远镜。新中国成立70 周年前夕,南仁东被授予“人民科学家”国家荣誉称号。

早已在仰望星空

1945年,南仁东出生在吉林省辽源市,家里6 个孩子中排行老二。小时候,一家人寄住在外婆家,生活很清苦。

童年的南仁东就已经展现出了超强的逻辑推理能力、创造力和记忆力。在同龄孩子眼中,南仁东眼光长远,对科学知识有着强烈的渴望。

“上小学时他就喜欢在龙首山上看星星。”南仁东的邻居张平回忆。随着年龄增长,南仁东对天文的喜爱更甚,高中时就提前自修了全部物理课程,开始研究天文物理,“他的眼睛早已望向太空,心早已向往宇宙。”

但他并不属于苦学型的孩子,虽然比较活泼好动,但考试总是第一名,同学们都喜欢和他在一起玩儿,能长不少知识。

张平表示:“我从小就很仰慕南仁东,他记忆能力超强,解题方法独特,诗词、文化、绘画等方面样样精通,所以在朋友中比较有威信。”

在南仁东高中同学吴学忠的眼中,南仁东是“全才”:字写得漂亮,学校出黑板报非他不可;滑冰、游泳样样擅长,是个体育健儿;会谱曲,谱的小调儿朗朗上口……

成年后的南仁东因为繁忙很少回家乡,弟弟南仁刚对哥哥更多的印象还停留在儿时,河套摸鱼、弹溜溜、采艾蒿……这些儿时的记忆,让南仁刚至今难以忘怀。那时家里条件不好,几乎没有落脚学习的地方。南仁刚总能在窗前看到,在昏暗路灯下是哥哥单薄的身影,少年捧着书如痴如醉地阅读着。

“我哥哥是个有民族气节的人,从小到大都坚定自己的理想信念,为了攻克科研难关,克服了许多常人无法承受的压力和困难。”每次提及哥哥,南仁刚都会很自豪地向身边朋友和家人述说自己有个了不起的哥哥。

1963年,南仁东以吉林省理科状元的成绩考入清华大学无线电系,成为当地10年来唯一一位考入清华的学生。

毕业后,南仁东被分配到通化市无线电厂工作,这一干就是10年。1978年,他进入中科院研究生院攻读硕士研究生,并先后获得了理学硕士和博士学位。改革开放后,他代表中国天文台的专家曾在国外著名大学当过客座教授,做过访问学者。

这位驰骋于国际天文界的科学家,曾得到美国、日本天文界的青睐,却在20世纪90年代中期毅然舍弃高薪,回国就任中国科学院北京天文台副台长。当时他一年的工资,只等于国外一天的薪水。

很多人不理解,为什么要坚持回去?南仁东说:“因为中国需要我!”

为了这七个字,南仁东燃尽了一生。

扛起国之重器的国之脊梁

1993年,南仁东作为中国代表,去东京参加国际无线电科学联盟大会。参与会议的科学家们提出,在全球电波环境继续恶化之前,要建造新一代射电望远镜,接收更多来自外太空的讯息。

南仁东认为这对中国来说是一个千载难逢的好机会。于是,一个大胆的设想油然而生。他推开中国参会代表吴盛殷的门,激动地说:“咱们也建一个吧!”

但这在当时谈何容易,南仁东美好的理想对于当时的中国来说,几乎是疯狂的,很多人并不看好。一方面,射电望远镜不仅对技术的要求非常高,而且还需要一笔巨大的经济投入;另一方面,射电望远镜建设的地理位置极为苛刻,其周围不能有电磁干扰,在幅员辽阔的中国大地上,凭几个人的力量想找到符合条件的地方,几乎是大海捞针。

尽管如此,南仁东还是毅然决然地坚持了这个计划。1994年始,南仁东主持建设国家重大科技基础设施项目——500 米口径球面射电望远镜FAST。之所以取名叫“FAST”,就是希望他们的速度能快一点,再快一点,让项目尽快完成,让中国的天文学尽快追上国际的脚步。此后的10 多年时间里,世界上多了一位名叫南仁东的“勘探者”和“推销员”。

梦想实现的第一步,是要找到能安装这个庞然大物的地方。南仁东带着300 多幅卫星遥感图,跋涉在中国西南的大山里。

从1994年到2005年的11年间,他脱掉西装,换上工作服,坐着绿皮火车一趟趟前往贵州,一头扎进乱石密布的喀斯特山区,翻山越岭,走遍了贵州上百个窝凼。直到在贵州平塘,四面环山的大窝凼出现在眼前,南仁东和他的团队才停下了脚步。

那天,贵州山区绿水村的12 户人家,吃惊地看着这些浑身都是泥,从山坳里刚刚钻出来的“农民”。其中一位皮肤黝黑、留着胡子的男人,拨开前面一群中国人、外国人,兴奋地在洼地里走来走去:这里好圆!——几百米的山谷被四面的山体围绕,正好挡住外面的电磁波。

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。但能不能筹到足够资金,他心里没底。南仁东深知,这种大工程的立项非常艰难。不立项就没有钱,没有钱就没有团队。初期勘探结束后,大多数人都回到了原先的工作单位,只有南仁东仍在满中国跑,寻求合作单位。

天文台没钱,他出差坐火车硬座,从南到北,从东到西。他还设法多参加国家会议,逢人就推销项目,“我开始拍全世界的马屁,让全世界来支持我们。”毕竟FAST 是一个耗资巨大的工程,想要顺利通过立项、获得经费支持并不容易。

他一家单位挨一家单位地去谈,给他们详细讲解FAST 项目是什么,建成后能做什么。最终,厚厚的立项申请书上出现了20 多个合作单位的名字。同时,FAST 跟各大院校合作的技术也有了突破进展。2006年,FAST 立项建议书最终提交。

2007年7月,历经13年,FAST作为“十一五”重大科学装置终于正式被国家批准立项。通过最后的国际评审时,专家委员会主席冲上前紧紧握住南仁东的手:“You did it(你做成了)!”

2011年3月,筹备多年的FAST正式开工建设。开工那天,南仁东在洼地上,默默看着工人们砍树平地,他对身旁的工作人员说:“造不好,怎么对得起人家?”

然而,工程的建设艰难程度远超想象。它不仅涉及天文学、结构工程、岩土工程等几十个不同的专业领域,而且关键技术无先例可循、关键材料急需攻关,现场施工环境也异常恶劣、复杂。

南仁东却硬是凭着执着和勤奋,带领一群有着同样科学梦想的人,把不可思议的设想一步步变成了现实。

FAST 是一个庞大的系统工程,每个领域,专家都会提各种意见,南仁东必须作出决策。在FAST 项目里,术业有专攻,有人不懂天文,有人不懂力学,有人不懂金属工艺,有人不会画图,有人不懂无线电。但他的助理姜鹏说:“这几样你能懂一两个就算不错了,但偏偏南老师几乎都懂。”

2010年,因为索网的疲劳问题,“天眼”经历了一场灾难性的风险。65 岁的南仁东寝食不安,天天在现场与技术人员沟通。工艺、材料,“天眼”的要求是现有国家标准的20 倍以上,哪有现成技术可以依赖。南仁东亲自上阵,日夜奋战,700 多天,经历近百次失败,方才化险为夷。

FAST 的自主创新,几乎样样离不开南仁东。“我不是一个战略大师,我是一个战术型的老工人。”国家天文台研究员朱文白对南仁东这句话记忆犹新。朱文白说,就是这样一个自信的科学家,可以放下身段成了“老工人”,遇到难题和大家一起想办法,在施工一线与工人交流探讨……

南仁东有一次跟FAST 工程副总经理张蜀新说:“你以为我是天生什么都懂吗?其实我每天都在学。”的确,在张蜀新记忆里,南仁东没有节假日的概念,每天都在琢磨各种事情。可以说,南仁东是FAST 工程团队中最勤奋好学的人。

在审核危岩和崩塌体治理、支护方案时,不懂岩土工程的南仁东,用了1 个月的时间学习相关知识,对方案中的每一张图纸都仔细审核。最后,他指出了方案中的不少错误,还提出了许多非常专业的意见,令合作单位的专家们刮目相看。

这是一次勇攀世界科技高峰的探索,在FAST 的建设过程中没有任何现成的经验可以借鉴。在南仁东看来,FAST 是“中国天眼”,不仅是中国的,也是世界的,就是为下一代科学家建一台好用的望远镜。

2016年9月25日,在南仁东和他的团队克服了一项项看似无解的技术困难之后,FAST 终于竣工进入试调试阶段。其独创的索网技术获得了12 项自主创新专利,7 项成果发明专利;6670 根主索,2225 根主索节点,2225 个下拉索被成功安装,总重量达到了1600 吨。这项雄伟的工程从此凝望太空、永恒坚守。

然而,此时的南仁东已罹患肺癌,并在手术中伤及声带。但他仍不顾身体病痛,从北京飞赴贵州,在远处目睹了经历漫长施工岁月的FAST 正式启用仪式。

FAST 开启了中国乃至整个人类对宇宙探索的新纪元,但这位默默无闻的科学家还没来得及过多欣赏自己花费23年所创的杰作,就于一年后离世了。从壮年到暮年,他把一个朴素的想法变成了国之重器,成就了中国在世界上独一无二的项目。同事和学生们评价他:“20 多年只做了这一件事,FAST 项目就像为他而生”。

正如鲁迅所说:“我国自古以来,就有埋头苦干的人,有拼命硬干的人,有为民请命的人等,他们就是中国的脊梁。”

人民的科学家

南仁东,从1994年提出500 米口径球面射电望远镜(FAST)工程概念,主导利用贵州省喀斯特洼地作为望远镜台址,从论证立项到选址建设历时22年,主持攻克了一系列技术难题,为FAST 重大科学工程的顺利落成发挥了关键作用。

2019年,在新中国成立70 周年前夕,南仁东荣获“人民科学家”国家荣誉称号。南仁东的学生、FAST 调试组控制专业组长孙京海说:“这是国家对南老师毕生付出的肯定。我们一定不负使命,持续升级望远镜的软硬件,沿着南老师的脚步前进,确保‘中国天眼’世界一流射电望远镜的地位,为中国科学事业贡献力量。”

是的,南仁东是人民的科学家,所以,他的一生,给家人的时间很少。他苛求自己,更“亏欠”家人。

几十载在外的辛苦耕耘,使得南仁东很少有闲暇顾及亲朋好友。

南仁东刚回国的时候,有老家亲戚朋友去北京找他,他都不接待。“不要把我的电话给别人。”他说话一向“又直又冲”,“我真的一点时间都没有。”

“我们不会借你的光!”为这事,弟弟南仁刚和哥哥吵架“放”过狠话。“我替我哥向大伙说句对不起。时间对我们而言有很多,但他真的太忙了。”南仁刚有些哽咽。

但父母生病,南仁东都尽力赶回老家,衣不解带地服侍。母亲去世时,南仁东在坟前痛哭流涕,嘴上一直念叨:“我对不起你们,没照顾好你们。”当时的南仁东已经开始在大山中做着最艰难的科研。

曾有一次,实在于心不忍的弟弟南仁刚试探着向南仁东道出了心中的困惑:“你又不缺钱,天天在大山里奔波吃苦值吗?”

南仁东沉默良久,双眉紧锁而后坚定有力地吐出了三个字——“值……值……值……”

2009年,是南仁东最后一次回到辽源,也是父亲故去21年、母亲辞世的第11 个年头。

坐在父母坟前的南仁东久久不动,默默地流着眼泪。其间,他说得最多的一句话就是:“对不起父母,我把时间都放在搞科研项目上,真的没有时间照顾父母。”

南仁刚在电视、报纸上看到南仁东的报道是常事,但关于他20 余年在做什么,却了解甚少。“他鲜少和我们提工作的事,但我一直知道他压力大。”南仁刚说。

随着“天眼”不断曝光,南仁刚才知道,原来哥哥从事的是如此震撼的大国工程,一些事也涌上心头,“一个人心里是项目的千头万绪,压力怎么可能不大。”南仁刚说,“他不说,可能是因为在工作中要说的、要想的实在太多了。”

南仁东用一生实现了一个梦想——把FAST 项目扛在了肩上。

“我谈不上有高尚的追求,没有特别多的理想,大部分时间是不得不做。国家投了那么多钱,我就得负点责任。”这是南仁东生前在央视接受采访时说出的朴实话语。

在中科院科学节“中科院的使命与担当”主题讲座现场,时任FAST 总工程师的姜鹏说道:“我们不是建世界上最大的望远镜,而是建好用的望远镜。我们的志向很简单,未来希望后来者们用好这个设备,也祝福未来的科学家们有足够的运气做出好的成果。希望它的科学成就比工程成就更大,这才是我们期待的结果。”

可喜的是,以南仁东为首的老一辈科学家,为“天眼”奉献了数十年之后,如今,接力棒交到了新一代年轻科研人手中,更多的后来者在守护着FAST。

FAST 调试组成员黄琳说:“每当我们遇到困境,就会仰望满天繁星,想想南老爷子的付出和心血,就没有什么过不去的坎,也没有什么解决不了的问题。”

FAST 调试组成员郑云勇讲过一个小插曲。一个炎热的下午,当调试好的多波束和下平台同时运行时,立即出现报警现象。正值调试关键时期,当晚还有观测计划,这下可把大家急坏了。同志们关在蒸笼一样的馈源舱里,不管白天酷热难耐,也不顾天黑升舱的安全风险,忙活了七八个小时,有人还中暑了,可谁也没有怨言,直到最终排除了故障。郑云勇说:“那一刻我明白了,这就是咱们FAST 人的精神,是南老师留给大家的财富!”

“感官安宁,万籁无声。美丽的宇宙太空,以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸进入到无垠的广袤……”南仁东用诗一般的语言,带给人们无限憧憬。此时,天上的那颗“南仁东星”,正熠熠生辉。

一个人的梦想能有多大?大到可以直抵苍穹。一个人的梦想能有多久?久到能够穿越一生。

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