美云
2019年,年度“全球35位35歲以下科技創(chuàng)新青年”名單中,有這樣一個花一樣的名字——姚蕊。下面,讓我們一起去認識一下這位年輕的女科學家吧。
1984年,姚蕊出生在北京一個工程師家庭,在父母的熏陶之下,品學兼優(yōu)的她選擇了與機械工程打交道。“有些專業(yè)在外行看起來很枯燥,其實一旦深入了解,也有很多令人著迷的地方?!?/p>
短短幾年時間,“學霸”姚蕊就在工學道路上從女學士成長為女碩士,身影也從北航輾轉到了清華園。其實,在科研道路上,姚蕊也曾有過迷茫和疑惑??吹揭郧暗耐瑢W有的從事金融行業(yè),風光無限,讓她多少有點受刺激。但導師對她說:“如果你有能力搞科研,為人類的進步做貢獻,那不僅很酷,更是意義遠大!”正是這一席話,讓姚蕊想通了,“能不斷開拓人類對生命和自然界奧秘的認識,是一項偉大的事業(yè),這并不能用金錢和物質去衡量?!?/p>
姚蕊十分崇拜卓越的科學家,她的兩大偶像是世界著名科學家錢學森和天文學家南仁東。南仁東老先生曾談到的三個問題,“我們是誰?我們從哪里來?我們是否孤獨?”也是姚蕊從事科研工作以來,一直思考的問題。
20多年前,有人在一場聚集了世界頂尖無線電科學家的大會上提出,在全球電波環(huán)境繼續(xù)惡化之前,人類應該建造新一代射電望遠鏡,接收更多來自外太空的訊息。當時中國最大的射電望遠鏡口徑不到30米,南仁東卻放出“狂”言:“將來我們要建造一個口徑500米,全球最大的太空望遠鏡!”有人嘲諷他癡人說夢。為了“建造中國自己的新一代射電望遠鏡”的理想,南仁東放棄了在國外天文學院擔任客座教授、享受世界頂級科研條件和薪水的待遇,毅然回國,開始了論證,選址,立項……
姚蕊讀研究生時,所做的第一個課題,就是國家項目——FAST(500米口徑球面射電望遠鏡)饋源支撐研究。這是姚蕊第一次與FAST相遇,當時她就感覺這個項目很特別,對它充滿了好奇。于是,在導師的指導下,姚蕊開始參與FAST相關的工作。
當26歲的姚蕊碩士剛畢業(yè)時,就有幸加入南仁東的“中國天眼”科研團隊。南教授的敬業(yè)精神和樸實的生活作風令她感佩不已。作為大名鼎鼎的天文學家,南仁東的衣著打扮竟像個老農(nóng)民,待人隨和,沒有一點架子。在這位“中國天眼之父”的影響下,姚蕊也磨煉出超越常人的吃苦精神。
有一次,姚蕊陪同南仁東去貴州山區(qū)考察,前方是七八十度的陡坡,人就像掛在山腰間,已經(jīng)沒有了成形的路,要是抓不住石頭和樹枝,一不留神就會摔下去。當時恰逢瓢潑大雨從天而降,山洪裹著砂石一路狂泄。眾人要護著年邁瘦弱的南教授,大家連扶帶背,個個摔得滿身泥濘,總算保護南教授脫離危險境地……待回到縣城落腳處時,姚蕊和一名師姐的身上,都已經(jīng)摔得傷痕累累。
2012年,只有兩年工作經(jīng)驗但表現(xiàn)突出的姚蕊,被任命為FAST饋源艙的負責人,當時她只有28歲。面對一些人提出“姚蕊太年輕”的異議,南仁東自信滿滿地說:“小姚是‘科研大工匠的好苗子,她能吃苦,工作嚴謹,又敢于創(chuàng)新,放到普通崗位上倒是埋沒了,我們應該給青年才俊大施拳腳的機會。”
FAST位于黔南的群山環(huán)抱之中,建成后,不僅會成為世界上規(guī)模最大的射電望遠鏡,同時,它接收宇宙電波的能力也將是最出色的。饋源是望遠鏡用來接收宇宙無線電波的裝置系統(tǒng),也就是天線;饋源艙是承載饋源的艙體,是“中國天眼”的最核心部件之一。這個世界之最的誕生,很大程度上依賴于靈敏的核心部件——饋源艙。
饋源艙的研發(fā)工作,由中科院天文臺與中科集團第五十四所合作完成,從2012年到2014年,在北京、石家莊兩地奔忙成了姚蕊的日常生活。接受重任后,姚蕊每天早上5點,背起電腦包出門,7點從北京西站坐上前往石家莊的火車,來到“中國天眼”饋源艙科研中心——位于石家莊市的中國電子科技集團公司第五十四所,開學術會議,做科研設計;晚上9點,她回到北京的家,還要參照白天的會議記錄,列出修改清單……
姚蕊是個完美主義者,在科研上總想做到世界最頂尖。項目啟動后,她對每一張圖紙仔細審核,反復計算,甚至曾經(jīng)連續(xù)4天不合眼在電腦前編程?!绊椖孔罹o張的那年,整個饋源支撐系統(tǒng)團隊,僅記錄在案的重要會議就多達140次,多位負責人甚至連去食堂吃飯都在一起,就是為了能爭取更多時間討論交流?!?/p>
饋源艙的設計工作開始后,數(shù)不清的問題向姚蕊撲來。其中,饋源艙限重問題是最“折磨人”的。為保證安全性,按照設計規(guī)劃,饋源艙限重為30噸。但技術人員發(fā)現(xiàn),他們研發(fā)出的饋源艙重量達到了34噸!于是,姚蕊的首要任務,就是帶隊給饋源艙“減肥”。
這場耗時近兩年的“瘦身”著實不易。饋源艙里不僅有饋源裝置,還有配套的其他輔助設備和設施。饋源艙到底哪里的“贅肉”最多呢?姚蕊和團隊成員首先把目光投向了饋源艙的主體框架。經(jīng)過一次次深夜會議的集思廣益,以及反復的模擬實驗,他們最終把主體框架從“正圓形”變成了“近似三角形”,一下減重幾千斤!
成功率團隊打贏攻堅戰(zhàn)的姚蕊,還沒來得及高興幾天,又遇到了一個棘手的難題。原本計劃在“中國天眼”內放置9個不同類型的饋源裝置,但隨著饋源技術的進一步發(fā)展,2014年初FAST項目組決定建設一臺超寬帶饋源接收機,也要一并放入饋源艙。該饋源接收機性能先進,可代替原來的3個饋源裝置。
雖然總體上饋源裝置的數(shù)量減少了,但問題也隨之而來——這位“新房客”的尺寸太大了,占了饋源艙內近一半的使用面積?!八粊恚O?個饋源裝置根本無法全部塞進去了。”姚蕊愁眉不展,因為FAST所有子系統(tǒng)必須在2016年9月25日前完成調試,在此之前,還要預留出大量的設備生產(chǎn)和打磨時間。眼看時間一天天過去,姚蕊心急如焚,連日冥思苦想,整個人很快就瘦了一圈……