十九大代表張蜀新：中國“天眼” 做星際旅行的GPS
張蜀新
從2016年9月25日,具有中國自主智慧財產權、世界上最大單口徑射電望遠——FAST(500米口徑球面射電望遠鏡)在貴州平塘縣落成開始,張蜀新的工作更忙了。
採訪當天,張蜀新剛剛從貴州趕回北京,作為“中國天眼”FAST工程的副經理、辦公室主任,他一個月的時間就要在北京和貴州之間飛幾個來回。
中國共產黨第十九次全國代表大會代表召開在即,張蜀新成為了由貴州省推選出的黨代表。從長時間地面對“冷冰冰”的天文儀器,到成為代表傾聽群眾和基層黨員意見、上傳下達,他在接受央廣網記者專訪時表示,第一次當選黨代表,非常高興,也覺得責任重大。“我代表的不僅是我個人,更是身後整個FAST工程團隊”。
自主研發沒有可以借鑒的模板
在張蜀新辦公室裏,挂著一張巨幅圖片,這是他自己拍攝的“中國天眼”FAST的全貌圖。“它的外形像一口巨大的‘鍋’”,張蜀新指著照片給記者介紹,“它主動反射面是由4450個反射單元所組成的球冠型索膜結構,接收面積相當於30個標準足球場那麼大。目前是世界上正在建造及計劃建造的口徑最大、最具威力的射電望遠鏡”。
在FSAT建成之前,世界上保持領先的射電望遠鏡,一個是德國100米直徑的“埃菲爾斯伯”,一個是美國300米直徑的“阿雷西博”。“雖然當時各國的設備按國際慣例都是共用使用,但中國人要獨立申請使用國外望遠鏡還是比較難”,張蜀新坦言,我國自二戰以來,天文觀測長期處於相對滯後的狀態,這在很大程度上受制于望遠鏡設備的落後。
“只有自主研發,才能扭轉被動的局面”。從1994年7月,“建設我國自主大口徑射電望遠鏡FAST工程”概念提出,到2016年9月25日落成,共花了22年。“當時沒有任何可以借鑒的經驗,一切都要我們摸著石頭過河”,在談起這其中的經歷時,張蜀新反覆提起這句話。
“中國天眼”建在一個被叫做“大窩凼”的圓形洼地中。在喀斯特地貌的天然凹坑中建造射電望遠鏡在當時世界上都是一個創舉。“因為我們的望遠鏡規模比較大,需要足夠面積,並且牢固的空間。如果通過人為的手段挖出一個大坑,成本太大,並且容易滑坡”,張蜀新解釋。
在幾年的時間裏,科學家們前後考察、走訪了400多個洼地。既要考慮電磁波環境、地質條件,還要考慮造價等問題。 經過反覆比較論證,最終選定了貴州省平塘縣克度鎮金科村的大窩凼洼地。
從張蜀新第一次踏入這個喀斯特凹坑到現在,已經過去了8年,“剛開始建設的時候,那邊的環境還比較差,別說熱水,連我們日常用的冷水都是從附近的池塘裏引過來的,臟的很”。然而,幾年的時間,他親眼看著周圍的設施環境越來越完善、“中國天眼”FSAT一天天拔地而起,也見證了這幾年來中國天文事業的蓬勃發展。
建成後的FAST,開創了建造巨型射電望遠鏡的新模式,具有獨立自主智慧財產權.其靈敏度比“埃菲爾斯伯格”提高約10倍;與“阿雷西博”相比,其綜合性能提高約10倍。“我們現在建造的FAST將在未來10至20年內保持世界一流地位”,張蜀新自豪的對記者說道。
大科學工程催化社會各項技術革新
“FAST從2016年9月投入使用到現在,我們還在不斷的進行調試”,張蜀新指著手機上一張剛剛收到的脈衝星信號接收圖對記者說到,“目前從每天反饋的結果上來看,還是不錯的”。
大科學工程是20世紀以來世界科技進步和社會發展的最重要的基礎設施,也是一個國家創新力以及核心競爭力的主要表徵。五年來,我國的大科學工程項目“雨後春筍”般涌現,不管在數量還是品質上,都取得了長足發展。
作為天文領域的大科學工程項目,FAST為中國科學家探尋未知宇宙和生命起源,開啟了一道“天眼”,科學家可以窺探星際之間互動的資訊,觀測暗物質,測定黑洞品質,甚至搜尋可能存在的星外文明,也將中國天文學研究推向了一個更為廣深的世界。
“FAST除了為我國乃至世界天文學家的科研工作提供更多可能性,還在科研成果轉化方面帶來了巨大紅利”,張蜀新表示,它的建設不僅推動了眾多高科技領域的發展,也成為了社會各項技術革新的催化劑。
FAST工程在建設中需要使用大量非標準、特別定制的零部件。“因為我們對零部件的要求標準很高,很多廠商都是標準化生產,不能達到我們的需求”,張蜀新拿FAST核心部件鋼索為例,幾年前,一般所用的鋼索強度是200兆帕、200萬次彎曲。而FAST建設中需要的鋼索網很重,需要超高的耐疲勞強度,至少要500兆帕,可以應用30年。
“當時,一般的大廠家都不願意接我們這種活兒。因為不是量產,還需要攻克很多難題,並且有失敗的危險”,張蜀新坦言。最後是柳州的一家小企業與FAST進行的合作研發,雖然過程不易,但是卻倒逼企業進行了技術創新。鋼索項目結束後,這家企業申請了12項專利。“後來因為種種原因很多制索企業業績滑坡,這家企業卻越來越好,因為它們掌握了核心的創新技術,在很多需要高應力幅鋼索的時候,佔有絕對優勢”。
從工程師到攝影師再到黨代表
張蜀新的手機總是處於關機狀態,因為為確保射電望遠鏡工作中不受干擾,在中國天眼FAST周圍五公里,被劃定為電磁波“寧靜區”,不允許使用手機等電子設備。所以,在工作閒暇時,他喜歡拿著相機,記錄FAST工程建造過程中的點滴。
“我從FAST工程立起的第一個腳手架開始拍攝,到現在已經拍了有幾萬張照片”,張蜀新打開電腦向記者展示著他的成果,“開始建造的時候很艱辛,因為一切都要摸索、嘗試,很多配套的技術還不成熟。但是最近幾年,我國經濟的飛速發展、技術飛躍式地進步,給FAST工程提供了強有力的保障和技術支援”。
第一次當選黨代表,張蜀新很開心,他說這是國家對整個FAST工程團隊的一種支援和肯定。“FAST目前處於調試期,還需要引進大量的相關天文學人才”,作為科技領域的代表,在張蜀新眼裏,機器只是一種輔助的手段,人才才是可續持發展的內生動力。
我國要建設世界科技強國,關鍵是要建設一支規模宏大、結構合理、素質優良的創新人才隊伍,激發各類人才創新活力和潛力。近五年來,國家對於科技的重視程度越來越高,在科技人才的吸引、教育培養等方便加大了投入力度。
FAST這項大科學工程項目的落成,在張蜀新看來,對於貴州的發展和脫貧有著非常重要的戰略意義。“用科技發展帶動地區經濟發展,進而擺脫貧困,人才是這其中重要的抓手”。
“現在很多年輕的優質科研人才傾向去機會較多的北上廣深大城市發展”,作為來自貴州的黨代表,張蜀新表達了自己的憂慮,而像地處西部的一些欠發達地區則陷入“無人才問津”的窘境。“對於西部地區來說,人才的儲備不僅是促進當地科技發展的動力,同時也是推動區域經濟發展的重要抓手”。
科技人才隊伍的建設,包括社會環境和人文環境的改善。“對貴州來說,把人才引進來是其中一個方面,更重要的是給人才創造良好的發展平臺,做到人盡其才。國家也應該在這些地區的人才政策制定上給予相應的傾斜”,張蜀新說。(記者王曉蕾)
[責任編輯：葛新燕]
