清晨，貴州平塘大窩凼。望遠鏡偌大的反射面從茫茫宇宙中抓取的射電信號數據，正源源不斷傳輸到一百多公里之外的貴陽天文大數據基地。

　　2019 年 8 月 27 日拍攝的 " 中國天眼 "（檢修期間拍攝）。新華社記者 歐東衢 攝

　　被譽為 " 中國天眼 " 的 500 米口徑球面射電望遠鏡，自 2016 年 9 月 25 日落成啟用以來，已發現 279 顆脈沖星，是同期國際上其他望遠鏡發現脈沖星總數的 2 倍多；多次捕捉到極罕見的快速射電暴爆發；參與揭示的一種快速射電暴起源機制入選《自然》十大科學發現 ……

　　" 中國創造 " 擦亮深邃 " 天眼 "，探求著宇宙奧秘。

　　以創新思維開拓科研之基工欲善其事，必先利其器。" 中國天眼 " 的建造，是飽含戰略眼光的超前部署。

　　20 世紀 90 年代，當國際上還在為新一代大射電望遠鏡怎么建、在哪建爭論不休時，以南仁東為首的中國科技工作者提出一個極富挑戰、近乎天馬行空的設想，得到了國家支持。

　　" 獨立自主建 "" 利用喀斯特地貌建 "" 技術不成熟就一邊研究一邊建 "。南仁東等人明確了這三條后，連望遠鏡要落戶的喀斯特洼坑在哪都不知道，就開始干了。

　　圖為拍攝于 2009 年 5 月的大窩凼原址。（中科院國家天文臺供圖）

　　帶著幾百幅衛星遙感圖，幾個人踏上漫漫十年尋址路。要給望遠鏡找個最合適、節約成本的 " 家 "，光看遙感圖不行，只能用雙腳 " 丈量 "。經過反復篩選，最終在貴州省平塘縣找到了大窩凼——最適合 " 天眼 " 的深深 " 眼窩 "。

　　過去同類射電望遠鏡的反射面是固定的，只能通過改變接收機的位置掃描天空中約 20 度的帶狀區域。為了在同等工程體量下獲取更大觀測范圍，南仁東想出主動反射面的構想，并連夜畫在草稿本上。

　　當時，在一些人看來，那是一張工程科技很難支撐的 " 草圖 "。南仁東一邊帶著團隊做實驗，一邊到各大院所、高校 " 招兵買馬 "。

　　2010 年 8 月，工程開工前夕。" 國內頂級的應用于斜拉橋上的鋼索，標準強度是 200 兆帕、抗 200 萬次彎曲，用在‘天眼’實驗上都斷了。" 時任饋源支撐系統總工程師的孫才紅說。

　　當時負責索疲勞問題的是剛到國家天文臺工作的力學博士姜鵬。他立下 " 軍令狀 "，與一家企業合作，進行了有史以來最系統、最大規模的索疲勞試驗，經歷近百次失敗，用了一年半時間終于找到突破口，研制出滿足要求的鋼索。

　　" 天眼 " 團隊一天天壯大。光是為主動反射面這個創新思維，便有幾十個人貢獻自己所學，聯合院所、高校、企業等各方力量，完成了一連串創新。

　　2016 年 9 月 24 日，從側面看群山之中的 " 中國天眼 "。新華社記者 歐東衢 攝

　　以不懈努力保障科研環境

　　" 天眼 " 落成啟用時，姜鵬已接過總工程師的擔子。調試和運維一點也不輕松，控制反射面索網的液壓促動器工作強度非常高，工程師每天都要巡檢，誰也不知道壞了幾個促動器會不會影響觀測效果，陷入疲于檢修的重復勞動中。

　　" 姜鵬提出必須建一個反射面安全評估系統。" 在望遠鏡調試中負責結構的工程師李輝說，按照這個思路，團隊利用全過程仿真技術，把整個反射面用力學模型完全數字化，" 哪個促動器壞了，哪個節點工作不正常，都能在總控室的安全評估系統中顯示 "，并模擬出對觀測的影響，一旦超出安全范圍會自動報警。

　　2200 多個促動器中，誤差或斷通訊數量超過 40 個，" 天眼 " 就必須暫停觀測。有反射面安全評估系統作保障，這種情況從未發生過。

　　如果反射面板出問題怎么辦呢？厚度僅 1 毫米的面板，弧度大到 50 多度，直接站上去肯定不行。工程師想到了模仿 " 太空行走 "。

　　2019 年 8 月 28 日拍攝的不同光線環境下的 " 中國天眼 "（拼版照片，檢修期間拍攝）。新華社記者 歐東衢 攝

　　這項創新技術叫 " 微重力蜘蛛人 "，使用一個直徑 7.6 米的氦氣球將運維人員的體重減少到反射面板能承受的重量，使得人員能夠到達反射面任意地方執行巡檢和維護作業。

　　科學家也沒有停止對 " 天眼 " 的技術更新。北京大學教授、中科院國家天文臺研究員李柯伽說，除了聚焦科學本身，跟 " 天眼 " 相關的天文儀器設備研制正在有序推進。

　　" 天眼 " 觀測的是來自遙遠天體的微弱電磁信號，要求臺址電磁干擾水平極低，必須減少常規強干擾源，控制小功率干擾源，防止噪聲背景惡化，預防偶發干擾。

　　為了讓望遠鏡能 " 安靜 " 地仰望星空，方圓 5 公里核心區里數千名群眾搬離故土開啟新生活；平塘縣關閉了核心區內及其附近的所有通信基站；羅甸縣擱置了機場項目；黔南布依族苗族自治州境內劃出了方圓近 30 公里的電磁波寧靜區 …… 系列舉措為 " 天眼 " 筑起一道道安全運行防護網。

　　以開放心態推動科學合作

　　天文學的每一項重大成就，都豐富了人類知識寶庫；天文學與其他學科交叉融合實現的每一次重大突破，都對基礎科學乃至人類文明進步帶來深刻影響。

　　自 2020 年初正式開放運行以來，中科院國家天文臺實現了 " 天眼 " 這座天文學利器的高水平管理和運行，但作為大科學計劃、大科學工程、大科學中心中的一員，它的科學征途才剛剛起航。在科學家眼中，它能刺穿 " 光年之外 "，能洞悉宇宙 " 前世 "，是個身在洼地、心系深空的 " 天空實驗室 "。

　　" 在某些觀測能力上有飛躍的設備，總會有意想不到的發現。" 中科院國家天文臺研究員、" 中國天眼 " 首席科學家李菂說，" 中國天眼 " 的靈敏度超群，使它在很多領域具備超強 " 發現力 "，以及突破的潛力。它可以驗證和探索很多宇宙奧秘，比如引力理論驗證、星系演化、恒星和行星起源，乃至物質和生命的起源等。

　　圖為 " 中國天眼 " 饋源艙。2020 年 1 月 11 日，專家學者對 " 中國天眼 " 進行考察（檢修期間拍攝）。新華社記者 劉續 攝

　　李菂說，天文學是個開放的學科，大部分 " 天眼 " 早期科學成果都有國際專家參與。2021 年 4 月面向全球科學界開放后，交流合作會更多。" 中國天眼 " 科學委員會和時間分配委員會的成員是中國人，但相關評審是按照提交申請所屬的專業領域，交由國際頂尖專家評審，完全與研究前沿接軌。

　　由于 " 天眼 " 是中國獨資的大科學工程，有既定的科學任務和規劃，包括多科學目標漂移掃描巡天、中性氫星系巡天、銀河系偏振巡天、脈沖星測時、快速射電暴觀測等在內的先導項目，大多已由中國科學家領銜。

　　據李菂介紹，在時間分配上，外國科學家總計可以分享 10% 的望遠鏡時間，按照項目評審的打分情況，在這 10% 的時間內進行分配，預計競爭會比較激烈。

　　" 不管項目是誰在牽頭，大家都是朝著同樣一個科學目標邁進。" 李柯伽說，自己除了繼續關注快速射電暴觀測，還在利用 " 天眼 " 進行納赫茲引力波探測。相信 " 天眼 " 在超大質量或者極低質量脈沖星、黑洞脈沖星雙星等領域也有取得舉世矚目成就的機會。

　　人類只有一個天空，一個宇宙。回溯原初宇宙，揭示更多宇宙奧秘，這是建造 " 天眼 " 的原動力，也是終極目標。因此，" 天眼 " 需要聯合各國科學家，以開放的態度對全球開放。外國科學家可以獨立或者作為首席專家主導一些研究項目，有潛力的探索性項目也會得到支持。

　　南仁東生前有兩個希望：一是后來者盡快完成望遠鏡的調整及試運行試觀測，這一點已經順利完成；二是希望他們有運氣，能夠做出巨大的天文成就，這一點值得全人類期待。