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“天眼”首席科学家南仁东去世,今年最年长的院士候选人

原标题:“天眼”首席科学家南仁东去世,今年最年长的院士候选人

南仁东先生驾鹤西归

中国科学院国家天文台今天证实,国家天文台研究员,FAST(500米口径球面射电望远镜)首席科学家、总工程师南仁东因肺癌突然恶化,抢救无效,于北京时间2017年9月15日23时23分在美国波士顿逝世,享年72岁。

▲南仁东(图片来源:中国科学院国家天文台)

南仁东从1994年开始主持FAST项目的选址、立项、可行性研究及初步设计,主编科学目标,指导各项关键技术的研究及其模型试验。历经22年,2016年9月,FAST正式竣工并进入全系统的调试阶段。利用这一世界最大的单口径球面射电望远镜,人类有望观测脉冲星、中性氢、黑洞等等这些宇宙形成时期的信息,探索宇宙起源。

根据中国青年报·中青在线记者的了解,今年8月,在中国科学院公布的2017年中科院院士初步候选人名单中,72岁的南仁东榜上有名,成为此次增选中年龄最大的候选人。年龄最小的则是39岁的清华大学颜宁。

而在今年5月,我国首个全国科技工作者日到来之际,南仁东还获得了“全国创新争先奖”奖章。该奖每3年评选表彰一次,被称作仅次于国家最高科技奖的一个科技人才大奖。今年和南仁东一样名列首批28名奖章获得者榜单的,还有潘建伟、施一公等科学家

作为FAST项目的首席科学家和首席工程师,南仁东领导了FAST射电望远镜大部分早期工作,并为这个“天眼”当了十几年“推销员”。

因此有了这样一句说法:没有南仁东,就没有FAST。

早在1993年,人类就为探测遥远、神秘的“天外之谜”而作出努力。在当年的国际无线电联大会上,包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议,渴望在电波环境彻底毁坏前回溯原初宇宙,解答天文学中的众多难题。

后来,就有了中国FAST的想法,南仁东是提出并落实这一想法的第一拨科学家。

FAST馈源支撑系统总工程师、国家天文台研究员朱文白告诉中国青年报·中青在线记者,作为南仁东的学生和接力者,他自己是第二拨参与进来的科学家。

当时30岁不到的朱文白,还是一名刚刚毕业的天文学硕士生,就是被南仁东和这个项目吸引,才投身天文事业

今天用两篇旧文纪念FAST之父南仁东

“观天巨眼”明年将睁开“天眼”探索宇宙

本报记者 邱晨辉 《 中国青年报 》

( 2015年11月22日 01 版)

▲2015年11月21日工人在安装反射面面板。当日,6根钢索拖动球面射电望远镜(FAST)馈源舱进行功能性测试。新华社记者 金立旺/摄

有人说,如果今后一二十年里,地球接收到外星人释放的信号,那一定有FAST的功劳。

尽管这种说法在一些科学家眼里为时尚早,但也在某种程度上道出了这个世界上最大射电望远镜的厉害——一旦建成,就是人类迄今为止看得最远、看得最清的望远镜,许多人类探索宇宙的未解之谜,都有望从她身上找到答案。

如今,这个被誉为“观天巨眼”的射电望远镜,已经进入工程建设的冲刺期。11月21日,FAST在她的出生地贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县动了一下“眼珠”,完成了其馈源支撑系统的首次升舱试验,标志着整个工程的建设进入尾声。FAST工程常务副总经理、国家天文台副台长郑晓年告诉记者,整个工程预计于2016年9月竣工。

FAST虽是射电望远镜,却不喜欢待在一个有电的环境里,哪怕是一丁点的电波都难以忍受。中国科学院国家天文台FAST工程首席科学家、总工程师南仁东曾有一个形象的说法,不要说用手机,就算是附近使用电器,或者几十公里外有飞机向地面发送信息,在FAST那里都会造成一场电磁风暴。

换言之,最灵敏的天线相当于最娇弱的耳膜,轻声耳语也可能造成细微声处听惊雷。

为了照顾FAST的“情绪”,科学家们不得不把她的出生地选在中国西南部的偏远山区——平塘县克度镇金科村。FAST馈源支撑系统总工程师、国家天文台研究员朱文白向记者回忆,这里原本是一片万籁俱静的田野,但对FAST来说,无疑是最好的产地。

科学家们把这个产地称为大窝凼,所谓大窝凼,就是一个大水坑,也被称作“天坑”,这里不通电线,最近一个乡镇在5公里外。

这天一早,记者跟随科学家,从距离最近的克度镇驱车前往,约摸半个小时车程,抵达大窝凼。当地人说,就在半年前,来时的路尚是开车冒烟儿的土路,甚是颠簸。

穿过一个山口,塞满整个山谷的“钢筋水泥”映入眼帘。不少人第一次见到FAST,都会这样说:这哪是望远镜,分明是一口大锅。

作为射电望远镜,FAST的基本原理和人们常见的锅式卫星天线相差无几,主要由反射信号的抛物面和接收信号的馈源两大部分组成,通过“锅”的反射聚焦,把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。

只不过,FAST这口“锅”更大,接收面积相当于30个足球场那么大。相应地,射电天文学家就像是装备最高级的无线电爱好者,他们聆听的信号不是人造的,而是“天生”的,为接收更微弱的宇宙信号,也只有把天线锅造得更大。

在FAST建成以前,世上已存的最大射电望远镜有两个,一个是号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜,一个是被评为人类20世纪十大工程之首的美国阿雷西博300米望远镜。FAST工程副总工艺师、国家天文台研究员孙才红说,FAST建成后,与前者相比,灵敏度提高约10倍,与后者比,综合性能则提高约10倍。

当然,打造这样一只“眼睛”并不容易。郑晓年告诉记者,FAST工程自开工报告通过之日起已建设5.5年,预计还要建设大半年才能竣工,在此之前,已有长达13年的预研究时间。

FAST的一大特点在于,钢索网结构可以随着天体的移动自动变化,带动钢索网上活动的4450个反射面板(也就是人们俗称的“镜子”)产生变化,以观测到任意方向的天体。

但正如水手扯动缆绳控制风帆的朝向一样,FAST是通过拉扯钢索网来使天线锅变形,其变形过程,基本都是靠激光定位系统校准,每一部分的位移都要控制在毫米级,难度之大可想而知。

一旦“大锅告成”,孙才红觉得一切都是值得的,他说,“FAST这一‘观天巨眼’一旦睁开,就像哥伦布航海一样,我们也不知道会发现什么,但是我们充满期待。”

今年8月,“地球表哥”开普勒452b行星的发现,让“开普勒”太空望远镜坚守23年的故事为公众所知,很快,国内的天文爱好者把“中国造”的FAST请了出来,随后,一篇《美国惊呼!中国突然公布与外星人沟通的先进装备》的文章在网络流传,其内容就是介绍FAST“寻找外星人”的能力。

作为天文研究者,尽管朱文白对寻找外星人的说法有些忌讳,但他也提到,寻找地外生命的确是FAST射电望远镜的一个目标。更为重要的是,FAST投入使用后,可观测的天体数目将大幅度增加,为科学家提供更多更好的观测统计样本,更可靠地检验现代物理学、天文学的理论和模型。

朱文白告诉记者,FAST覆盖了当今射电天文的三大主流热点方向:宇宙演化、脉冲星探测和星际分子。这意味着,一旦FAST建成,能以很高的灵敏度巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星、探测星际分子,这些听上去略显拗口的专业术语,给人类绘制完整的宇宙图景提供了一种可能。还有一种说法是,一旦FAST观测到中性氢信号,就能获知星系之间互动的细节,还可能发现早期宇宙中刚刚形成的氢是怎么运动的,从而为宇宙发育史提供线索。

早在1993年,人类就为探测遥远、神秘的“天外之谜”而作出努力。在当年的国际无线电联大会上,包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议,渴望在电波环境彻底毁坏前回溯原初宇宙,解答天文学中的众多难题。

后来,就有了中国FAST的想法,南仁东是提出并落实这一想法的第一拨科学家,作为他的学生和接力者,朱文白是第二拨参与进来的科学家。当时30岁不到的朱文白,还是一名刚刚毕业的天文学硕士生,就是被这个项目吸引,才投身天文事业。

从一个年轻大学生,到如今在FAST工程上干了近20年的科学家,朱文白希望自己的这种专注和坚持,换来一个理想的结果,即FAST能像一把更密的筛网,捞出宇宙中更多的“漂流瓶”。

被天文改变的小镇

中国青年报·中青在线记者 王景烁 邱晨辉

来源:中国青年报 ( 2016年07月12日11 版)

上图为2014年8月21日从FAST馈源舱处拍摄的天空(国家天文台FAST项目团队提供);下图为2016年6月28日从FAST馈源舱处拍摄的天空。新华社记者 欧东衢/摄

▲2016年7月2日,在FAST最后一块“镜片”吊装完成的前一天,距离其5公里外的航龙村上,“平塘国际射电天文科普旅游文化园”正在加紧施工。据文化园指挥部负责人透露,该项目一期将随着FAST的全面竣工而完工,剩下只有不到两个月的时间。中国青年报·中青在线记者 王景烁/摄

克度镇的居民没有想过,他们原本习以为常的生活轨迹,会在某一天以这种形式被改变。

7月2日,FAST最后一块“镜片”吊装的前一天,在这个世界最大单口径射电望远镜的金科村大窝凼施工现场,20年前因为没柴砍而翻过山头搬到这里的老杨夫妇,穿上工装,干起了最后的安装工作。

克度镇上,克度中学的初中教师杨叶梅,在结束一天的语文课后,回到自家人所开的宾馆,做起兼职,招待着这一年来渐渐多起来的外来游客。这家宾馆取名“天文酒店”,而在一年前,这里还没有太多天文的元素,宾馆的前身是一家零售超市。

5公里外的航龙村,村民黄光伦和妻子带着几个月大的孩子,在施工中的天文科普旅游文化园建设指挥部,签下了征收房屋的协议,这是村民签署搬迁协议的第三天。一切就绪后,一座“天文小镇”就要在他们的祖宅这里拔地而起。

位于克度镇另一头的前进村,祖上七八代都居住在金科村大窝凼的杨天信、舒德美夫妇,扔下铁锹和锄头,带着搬迁补偿款,来到距离镇上只有一两公里的前进村,开了一家汽车修理门面店,这一天,他们正在等待顾客上门修补轮胎。

17岁的袁天慧刚刚经历过中考,这个自称性格害羞几乎没怎么出过门的姑娘,现在是一家新建天文酒店的实习员工——在前台勤工俭学帮忙接待。偶尔,她也会和客人聊上两句。有人问她,什么是FAST,她低下头,讪讪地说:“知道,但没有去过”。

事实上,克度镇上生活的居民,很少真正走近过这个全世界都聚焦的“天眼”,也没有几个人能将它说个究竟。但对他们来说,这个神秘的大家伙已经打开一扇窗户,带来大量的变化,缩短这个中国西南山区与外界的距离,让这里生活着的人们,或主动或被动地改变着。

走出“锅底”

杨天信今年40岁。33岁之前,他一直生活在绿水村。

这是位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇边上的一个被绿色环绕的村子,地处圆形的大窝凼洼地,方圆5公里的半径内没有其他的乡镇——不通路,不通电,光是村里人上山坡就要二三十分钟。

还在绿水村时,杨天信和村民们一度为了搬东西负重上爬,一天里,坡上坡下地往返七八趟是常事儿,算下来,每天有长达4个多小时的时间都“在路上”。

“锅底”到“锅边沿儿”,就这样被村民走出了歪歪扭扭的小路。杨天信的小儿子就近读了坡外的小学,每天上学都得“翻山越岭”;大儿子要读初中,走到镇上的中学少说也要2个小时,夫妇俩人便把他送到镇上,寄宿在姨妈的家里。

2009年,大窝凼被最终确定为FAST工程的建造基地。原因是这里有着天然的喀斯特洼坑,而且深度适宜,岩石承载强度达标。

这一年,33岁的杨天信一家,和“锅底”的其他11户一起正式搬离。在此之前,杨家已经在这里生活了七八代。

搬迁那天,几乎构成了杨天信曾经见过最宏大的场面。“人太多了,那里面(大窝凼)像蚂蚁一样。”

杨天信和妻子舒德美是地地道道的农民。离开大窝凼之前,他们在自家的20多亩地,养鸡,喂猪,种庄稼。“那时候就种玉米,家家都是种玉米。”赶上个把月亲戚来,他们会杀头猪,没亲戚走动,就只吃些白菜和土豆。

搬离头一年,镇上担心村民“闲着没事干”,便安排杨天信回到大窝凼,帮忙修建FAST的基础设施之一——基站。之后,他又在当地的警务室工作一年。然而,没过多久,杨天信便发现,这点儿零星的工资根本无法担负整个家庭的重量。

随着FAST声名远扬,来克度镇要看“大望远镜”的人越来越多,车子也越来越多,杨天信干脆和妻子开起了汽车修理店。

在镇上的前进村,他们用拆迁的补偿款建起了现在的家——20多万买下地基,后来又花了70多万砌了房子,楼上自己住,楼下就用来修车。

为了学手艺,杨天信用1800元专门请来师傅,10天熟悉了机器。现在,一个月能挣两万元,这是他们一家过去一年的收入。

他更喜欢现在的生活。

提起大窝凼,杨天信认为“里面的生活挺好”——“亲近,没得蛇没得虫,春天也不会淹水”。但他不愿再回到过去,“要是还住里面,别说小娃读大学,高中和初中都供不起。”

国际化

对于克度镇的居民来说,FAST除了“仰望星空”,还被赋予了更多的现实意义。

2012年,贵州省发展和改革委员会委托中国国际工程咨询公司完成了《500米口径球面射电望远镜项目贵州省配套设施建设总体规划》,其中专篇重点提及,将要打造一个“平塘国际射电天文科普旅游文化园”。

文化园的地址选在了距离大窝凼直线5公里外的航龙村。未来,在这片占地约300公顷的土地上,将会依次落成FAST游客服务中心、天文体验馆、中轴迎宾广场、星辰主题酒店等建筑。

眼下,文化园第一期项目正在紧锣密鼓地施工。数百名工人在挂着“抓机遇 聚合力 加快推进FAST配套设施建设”横幅的建筑里上上下下地穿梭作业。按照计划,这些楼房将随着FAST整个工程全面竣工而完工。

7月2日的文化园区建设指挥部墙上,一块红底白字的牌子时刻在倒数提醒——“距FAST竣工庆典只剩45天”。

文化园的建设只一个是开始。

这部发展规划期望打造的,是一个更为广阔的“国际天文小镇”概念——让FAST走向整个克度镇,拉动整个贵州省经济社会“又好又快、更好更快发展”。

尽管从外表看,目前的克度镇绝对算不上“国际化”。

这里隶属于黔南布依族苗族自治州平塘县,离省会贵阳有着大约4个小时的车程,因为身处山地丘陵,还一度在网络上被描述为“交通状况非常落后,路面状况多为晴通雨阻”。一路上四处挂着“此段危险!危险!危险!”的红色警示牌,往来的客车时常需要和推土机对峙。

如今,在FAST还未告成,更未搜寻到“地外文明”的时候,克度镇,这个曾经以文化老区而闻名的贵州省南端小镇里,已经摇起了“国际化”的大旗。

目前的克度镇主街道两旁,最常见的是正在施工中和已经装修完成的房子,它们大多都被赋予了和天文沾边儿的名字:比如晨星酒店、星园床上用品以及银河广告传媒,等等。

坐落在金星村红塘街上的天文酒店是其中之一。不到10平方米的酒店前台,墙上却紧巴巴地挤着4块时钟:北京、纽约、伦敦和巴黎,然而细心对比,就能发现另外3个“国际时间”,和真实的国际时间差了“十万八千里”。

天文酒店的工作人员说,表是请人调的,他们不懂这个,弄上就是图个“装饰”,图个“国际”。

这点“误差”并没有影响酒店的生意。连续两个月里,天文酒店的29间房一度住满了26间,有时还会“爆满”。管着这家酒店的杨叶梅发现,形形色色的住店人中,搞建设的最多。“有几个外地老板一住就是一年半。”

天文酒店正式营业不过5个月,此前,这座房子楼上闲置,楼下经营超市。“不是发展嘛,肯定很多外地人要来,我们就想做酒店。”她说。

在杨叶梅的印象里,天文酒店不算是克度镇上最早的一批酒店之一,但这些旅馆开始讲究起装饰,几乎都是建设FAST之后。杨叶梅白天在镇上的中学教语文,对于酒店礼仪“一窍不通”,端茶、拿卡、退钱的方式“都是现学的”,老师是她的侄女——一个在镇政府组织的培训学校里速成了50天酒店管理的姑娘。

天文酒店的前台还坐着一个经常低着头的年轻女孩。杨叶梅说这是她的学生袁天慧,今年17岁,刚刚中考结束,来酒店勤工俭学不过2天。因为贫困,她几乎从未出过远门。即使住在克度镇里离FAST最近的航龙村,袁天慧也始终没能走近大窝凼,去看一眼那个传说中的“大射电”。

袁天慧说,如果没有FAST,她的暑假生活应该会和以前一样平淡——在家里看书,扫地,忙活点其他家务。

距离

在克度镇上,几乎没有谁对FAST感到陌生。但FAST究竟是什么,却很少有人能说得清楚。

杨叶梅是在一场奠基仪式上得知克度镇要“建天文台”的。那天,她被学校叫去做了接待。一帮政府的官员和北京来的科学家到场让她“有了底”,想到要开酒店,就直接把名字起作了“天文”。“天文台嘛,叫天文酒店,外地人来了容易第一感觉就把它记住。”

至于这个“天文”具体是干什么的?这位中学教师却并不知道:“确实不知道,你问我,我也答不了。”

在她和家人的眼中,FAST等于“大射电”“大窝凼”“天眼”,是平塘县继“天书”“天坑”景区之后,可以并称为旅游胜地“三天”的奇观。

“这儿绝大多数的人都没去过(FAST),他们只知道这个会带来很多的建设和好处。”杨叶梅说。

在袁天慧的理解里,FAST是一句响当当的口号——“追赶、领先、跨越”。不少和她一样大的中学生都对这句口号耳熟能详,偶尔赶上外边的老师到学校交流,这就成了她们介绍当地时必然要提及的话。

这6个字被称为法斯特(FAST)精神,一度被印在平塘县三中足球场上的横幅上、天文文化园工地前,以及平塘第二届房产交易展示会的宣传单上。

“我们是建设小康社会比较落后的地方,领导说了,‘追赶、领先、跨越’,就是这么回事。不单单指FAST,是对贵州的整体情况说的,要以望远镜为标准。”杨叶梅的堂哥虞先生表示。

在修基站的时候,杨天信见证过大窝凼的“蜕变”。开了汽车修理店之后,因为要给大窝凼的施工队伍补胎,他也曾回去过几次。

现在,杨天信能准确地在这4450块的反射面板单元下定位出自己家的位置。然而,他并不知道,这个自己曾经生活的地方的主体工程建设在后一天就将完工。

杨天信和村民们对FAST最初的印象,来自于很多年前科学家实地到访选址。“当天,有个科学家说要建天文台,就讲要修个‘铁锅’,要500米,挺大。”这让绿水村的村民觉得“惊讶”和“稀奇”。

FAST让原本不同频道的人因此聚合,人生轨迹也就此改变。但对于更多的克度镇村民来讲,很多难题仍旧无解。

比如,考上大学依然是袁天慧的头等大事。因为FAST,家庭贫困的她暂时有了机会走出航龙村,也收获了勤工俭学的一点儿收入,但学费的压力还是制约着她的选择。

杨叶梅说,克度中学里还有很多像袁天慧一样的学生。“现在分数还没出来,经济条件好的可以选更好的高中,但她这种情况是百分百要留在平塘的,这样才能拿到资助。”

再如,杨天信一家已经逐渐适应了新的生活,两个儿子一个上了大学,一个当了特警。他们正计划着把另一处施工的房子也开成宾馆。

然而,当年和杨家一起迁出的其他11户村民,并非都像杨天信一样幸运,补偿的拆迁款总有用完的时候。杨天信的邻居说,那些没本事的(大窝凼村民),现在没钱了,只能给大卡车下水泥,干苦力。

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编辑:Cloudiiink

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