李蕊娟
一心歸國,立志建立中國人自己的“天眼”
南仁東,1945年出生在吉林省遼源市,6歲上學,18歲奪得吉林省理科狀元,進入清華大學無線電系。畢業(yè)后,他留在當時的中科院北京天文臺(現(xiàn)中科院國家天文臺)工作。
1984年,南仁東使用國際甚長基線網(wǎng)對活動星系核進行系統(tǒng)觀測研究。在這一領(lǐng)域的早期發(fā)展階段,南仁東取得一系列成果:主持完成歐洲及全球網(wǎng)10余次觀測,首次在國際上應(yīng)用vlbi“快照”模式,取得豐富的天體物理成果;vlbi混合成圖,達到當時國際最高動態(tài)范圍水平;建立國內(nèi)相關(guān)后圖像處理中心,使上世紀80年代國內(nèi)進行vlbi數(shù)據(jù)分析成為可能。多年的努力也讓南仁東獲得國際同行贊譽,由于他在甚長干涉vlbi領(lǐng)域的突出貢獻,2006年,南仁東本人被國際天文學會射電天文分部選為主席。
有趣的是,南仁東愛好廣泛,業(yè)余時間愛讀科幻小說,喜愛繪畫和音樂,且繪畫技藝精湛。他業(yè)余時間創(chuàng)作的《富士山》油畫,至今仍陳列在日本國立天文臺大廳里。
“我們是誰?我們從哪里來?我們是否孤獨?”這是南仁東生前常常談起的三個問題。這一切要從1993年說起。
在日本東京一場聚集了全球頂尖無線電科學家的聯(lián)盟大會上,有人提出,在全球電波環(huán)境繼續(xù)惡化之前,人類應(yīng)該建造新一代射電望遠鏡,接收更多來自外太空的訊息。南仁東按捺不住激動之情:“中國為什么不能做?我們也建一個吧!”自此,他的生命重心就再也沒有遠離這一主題———“建造中國自己的新一代射電望遠鏡”。南仁東曾在日本國立天文臺擔任客座教授,享受世界級別的科研條件和薪水待遇??伤f:“我得回國?!?/p>
“天眼”是一個大膽到有些突兀的計劃。上世紀90年代初,中國最大的射電望遠鏡口徑不到30米。南仁東卻放出“狂”言:要建造一個口徑500米,全球最大的射電望遠鏡!有人嘲諷他癡人說夢。南仁東做了一個比較:當年哥倫布建造巨大船隊,得到的回報是滿船金銀香料和新大陸;但哥倫布計劃出海的時候,伊莎貝拉女王不知道,哥倫布也不知道,未來會發(fā)現(xiàn)一片新大陸。
打造這個射電望遠鏡,選址要求特別嚴格,需要有一個數(shù)百米大的被四面山體圍繞的山谷,這個“天然大坑”能放下超大反射面,而且山體還要擋住外面的電磁波。南仁東提出利用喀斯特洼地作為望遠鏡臺址,建設(shè)巨型球面望遠鏡作為國際ska的單元。
有人告訴他,貴州的喀斯特洼地多,能選出性價比最高的“天眼”臺址,南仁東馬上跳上了從北京出發(fā)的火車,綠皮火車“咣當咣當”開了近50個小時才到貴州。從此之后,他便一次次穿梭在北京與貴州之間。從1994年到2005年,南仁東帶著300多幅衛(wèi)星遙感圖,走遍了貴州大山里300多個備選點,上百個窩凼。亂石密布的喀斯特石山里,有些荒山野嶺連條小路都沒有,只能從石頭縫間的灌木叢中,深一腳、淺一腳地挪過去。
因道路條件差,南仁東每天最多走幾十公里,晚上回到縣城,白天再跋涉。當時,周邊縣里的人幾乎都認識南仁東,一開始人們以為發(fā)現(xiàn)了礦,后來流傳說發(fā)現(xiàn)了“外星人”。
時任貴州平塘縣副縣長的王佐培,負責聯(lián)絡(luò)望遠鏡選址,第一次見到這個“天文學家”,詫異他太能吃苦。七八十度的陡坡,人就像掛在山腰間,要是抓不住石頭和樹枝,一不留神就摔下去了。有一次,南仁東下窩凼時,瓢潑大雨從天而降。他親眼見過窩凼里的泥石流,山洪裹著砂石,連人帶樹都能一起沖走。南仁東往嘴里塞了救心丸,連滾帶爬回到埡口。
最終,南仁東選擇了貴州省平塘縣金科村大窩凼的喀斯特洼坑。這個洼地剛好能盛起差不多30個足球場面積的FAST巨型反射面。從地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等多方面看,此洼地都比較理想。更巧的是,射電望遠鏡要遠離各種無線電波的干擾,剛好這附近5公里半徑之內(nèi)沒什么人家。這個人跡罕至的山窩窩,具有天然的隔離性。
無所不能,首席科學家更像“超人”
從貴州回到北京后,南仁東正式提出了自己的這個“瘋狂設(shè)想”。當時美國《科學》雜志編輯j.ki-noshista和科學家j.mervis聯(lián)合撰文:“望遠鏡的山谷,天文學家夢寐以求的地方,希望投資2億美金,在相對封閉的中國貴州大片喀斯特洼地中建造國際射電望遠鏡。”
初期勘探結(jié)束后,南仁東開始滿中國跑。為尋求技術(shù)上的合作,他坐火車從哈工大到同濟大學,再從同濟到西安電子科技大學。他的立項申請書上最后出現(xiàn)了20多個合作單位。南仁東還設(shè)法多參加國際會議,逢人就推銷項目?!拔议_始拍全世界的馬屁,讓全世界來支持我們。”后來,F(xiàn)AST項目逐漸有了名氣。
2006年,中國科學院召開各院長會議,聽取各個“十一五”大科學工程的立項申請匯報,南仁東在會上為FAST申請立項得到通過。在最后的國際評審中,他用英文發(fā)言,由于提前把整篇稿子背了下來,評審最后,國際專家開玩笑說:“英文不好不壞,別的沒說清楚,但要什么,他說得特別明白?!?/p>
科學家們剛到這個洼地時,喝的是天然的“渾水”,吃的是自帶的冰冷干糧。幾個年輕人回憶起第一年冬天在這里的場景:凍得實在受不了,大家不得不砍下一棵樹,燃起篝火,相擁著熬過了一個漫漫寒夜。大窩凼現(xiàn)場,工棚是三棟呈C形擺放的鋼板房。每個房間住四人,洗浴、廁所全是公用的,食堂里做的是大鍋飯菜。
項目啟動后,作為首席科學家和總工程師,南仁東參與到“天眼”設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)當中。審核“天眼”方案時,不懂巖土工程的南仁東,用了1個月時間埋頭學習,對每一張圖紙都仔細審核、反復計算。助理姜鵬說,“他是個完美主義者,什么都想做到最頂尖。甚至有連續(xù)七天七夜不合眼編程的紀錄。”
這位首席科學家、總工程師,同樣也是一個“戰(zhàn)術(shù)型的老工人”。每個細節(jié),南仁東都要百分百肯定的結(jié)果,如果沒有解決,就一直盯著,任何瑕疵在他那里都過不了關(guān)。工程伊始,要建一個水窖。施工方送來設(shè)計圖紙,他迅速標出幾處錯誤打了回去。施工方驚訝極了:這個搞天文的科學家怎么還懂土建?還有一次,一位外國天文雜志的記者采訪他,他竟然講起了美學。endprint
南仁東所構(gòu)思的“天眼”,一個500米直徑的球面射電望遠鏡,要在鋼索的牽拉下形成350米的瞬間拋物面變換角度。為這項創(chuàng)新,他上鋼架擰過螺絲,拿扁鏟削過鋼材,還在高空梁山上打過孔套絲?!霸谶@個項目里,有人不懂天文,有人不懂力學,有人不懂無線電,有人不懂金屬工藝,有人不懂畫圖……但偏偏南老師都懂?!彼耐抡f,這個首席科學家簡直無所不能,頗有點“超人”的味道。而南仁東自己卻這樣解釋:“我特別怕虧欠別人,國家投了那么多錢,國際上又有人說你在吹牛皮,我就得擔負責任。”
尋找外星生命,在別人眼中“當不得真”,這位世界知名的天文學家,自己在電腦里卻存了好幾個G的資料,每次談起這個話題,他都會講得繪聲繪色,引人入勝。在南仁東看來,“天眼”建設(shè)不是由經(jīng)濟利益驅(qū)動,而是“來自人類的創(chuàng)造沖動和探索欲望”。他也時常告訴學生,“科學探索不能太功利,只要去干,就會有意想不到的收獲?!?/p>
2010年,因為索網(wǎng)的疲勞問題,“天眼”經(jīng)歷了一場災難性的風險。南仁東寢食不安,天天在現(xiàn)場與技術(shù)人員溝通?!疤煅邸钡墓に?、材料要求是現(xiàn)有國家標準的20倍以上,沒有現(xiàn)成技術(shù)可以借鑒。他帶領(lǐng)團隊日夜奮戰(zhàn),700多天,經(jīng)歷近百次失敗,方才化險為夷。
南仁東的性格里有股子“野勁”。2014年,“天眼”反射面單元即將吊裝,他堅持自己第一個上,親自進行“小飛人”載人試驗。這個試驗需要用簡易裝置把人吊起來,送到6米高的試驗節(jié)點盤。在高空中無落腳之地,全程需手動操作,稍有不慎,就有可能摔下來。從高空下來,南仁東的衣服被汗水浸透了,但他欣慰地發(fā)現(xiàn)試驗中的幾個問題。
南仁東喜歡冒險?!疤煅邸爆F(xiàn)場有6個支撐鐵塔,每個建好時,他總是“第一個爬上去的人”。幾十米高的圈梁建好了,他也要第一個走上去,甚至在圈梁上奔跑,開心得像個孩子。
夢想成真,留得生前身后名
2015年,已經(jīng)70歲的南仁東忽然查出肺癌,動了第一次手術(shù)。家人讓他住到郊區(qū)一個小院,養(yǎng)花遛狗,靜養(yǎng)身體。他的學生、國家天文臺研究員蘇彥去看他。一個秋日里,陽光很好,院子里花正盛開,蘇彥勸慰他,終于可以過清閑日子了。往日里健談的南仁東卻呆坐著不吱聲,過了半晌,才說了一句:“像坐牢一樣!”
2016年9月25日,全球最大的500米口徑球面射電望遠鏡FAST,宣告落成啟用,開始探索宇宙深處的奧秘。今后,它將帶著人類一起見證科學奇跡。習近平總書記也親自發(fā)來賀信。
“天眼”的靈敏度,比此前世上最先進的德國波恩100米望遠鏡高出約10倍,比美國阿雷西博300米望遠鏡高約2.25倍,并且在觀測時會變換角度,接收更廣闊、更微弱的信號。它一開機,就能收到1351光年外的電磁信號。
“你們相信UFO嗎?反正我是不信?!蹦先蕱|說,美國研究了兩萬件UFO目擊事件,英國研究了1600件,排序后發(fā)現(xiàn),這些UFO其實70%是晚上在日落附近出現(xiàn)的飛機,其他30%則是一些太空碎片、氣球以及行星、流星及一些氣象現(xiàn)象等等。
人類到底有沒有鄰居?這個世界獨一無二的項目,不僅是研究天文學,還將叩問人類、自然和宇宙亙古之謎,未來可用于捕捉外星生命信號,《三體》故事有望成真。
英國《每日郵報》等外媒預測:中國從此進入觀星時代,它將持續(xù)領(lǐng)先世界20年!南仁東的一位同事說,“他用20多年只做了這一件事。一個當初沒有多少人看好的夢想,最終成為一個國家的驕傲。”
令人遺憾的是,2017年4月底,南仁東的病情加重,進入生命倒計時階段。9月15日夜間,72歲的南仁東因病情惡化搶救無效逝世。這離“天眼”落成啟動一周年紀念日僅差10天,這不僅讓人扼腕嘆息。
這個外表瀟灑的天文老頭,不是院士,也沒拿過什么大獎,他把這一切都看得很淡?!疤煅邸?,就是他留下的寶貴遺產(chǎn)。
還有幾句詩,他寫給自己和這個世界:“美麗的宇宙太空以它的神秘和絢麗,召喚我們踏過平庸,進入它無垠的廣袤?!?/p>
(責編 梁 悅)endprint