1、五、大国重器中国天眼内涵解读历经20多年，设想变为现实。2016年9月25日，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜落成启用。这是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。习近平总书记发来贺信，称其“对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义”。“中国天眼”有多大？它的总面积相当于30个标准足球场，如果把它盛满水，够全世界每个人分到4瓶水。“中国天眼”有多灵敏？它达到当时世界第二大射电望远镜的2.5倍以上。假设你在月球上打电话，它也可以探测到你的信号。“中国天眼”还向世界贡献了大科学工程的中国经验和创新实践：世界上跨度最大、精度最高的索网结构；445
2、0个反射单元构成的反射面；6根钢索控制的30吨馈源舱；500米的尺度上测量角度精确到8角秒一项项自主创新，铸就了独一无二、世界领先的超级工程“中国天眼”。是什么，让中国在射电天文领域从远远落后到领先世界20年？是中国天眼。坐落在贵州省平塘县大窝凼，是目前世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜，一个妥妥的大国重器。最远能探测137亿光年之外，灵敏度比德国高10倍，比美国高3倍，甚至“你在月球上打电话，这里能听得清清楚楚”。为了铸就这口“大锅”，天文学家南仁东耗尽了一生心血。最终，中国天眼开了“眼”，他却永远闭上了眼。令人欣慰的是，无论是在调试期间，还是正式投入运行，中国天眼的表现没有让人失望。而今
3、，越来越多的科学家接力呵护中国天眼，让其表现越来越亮眼。故事背后一个人和他的22年“别人都有自己的大设备，我们没有，我挺想试一试。”南仁东说这话的时候是1993年。那一年，中国射电望远镜的口径只有25米，而早在1963年，美国就已经拥有350米口径的阿雷西博射电望远镜。抱着这个朴素的念头，从1994年开始，南仁东和他的团队踏上了漫漫征程。他们要建造的，是一个世界上最大的射电望远镜。这在当时，被认为是一项不可能实现的任务。从选址开始，就像打怪升级一般，南仁东克服了一个又一个的困难。最终，在贵州平塘，南仁东找到了一个地球上独一无二、最适合建设射电望远镜的台址。这是从全国成千上万个候选洼地里挑选出来
4、的，可谓万里挑一。光选址和研究，南仁东就花了13年的时间。选址难，立项难，建设难上加难。南仁东和团队解决了一个又一个的难题，而这些难题在全世界几乎都没有经验可以借鉴，只能埋头开展技术攻关。“如果没成功，我怎么交代？欠了国家的、乡亲的，我有退路吗？”没有退路的南仁东，把心思全放在了中国天眼的建设现场，他亲力亲为，耗尽心血。2016年9月25日，中国天眼建成。南仁东用自己人生中的22年，铸就了一个大国重器。2017年9月15日，他却永远闭上了双眼。真是“古有十年磨一剑，今有廿载铸天眼”。2020年9月，习近平总书记在科学家座谈会上称赞南仁东是爱国科学家的典范，并为科学家们的好奇心点赞：“科学研究特
5、别是基础研究的出发点往往是科学家探究自然奥秘的好奇心”，“凡是取得突出成就的科学家都是凭借执着的好奇心、事业心，终身探索成就事业的。”相比于浩渺宇宙，人类微若尘埃。但正如南仁东所说：“人类之所以脱颖而出，就是因为有一种对未知探索的精神！”原始创新，争取更多“从0到1”“中国天眼”落成之时，习近平总书记提出了“早出成果、多出成果，出好成果、出大成果”的希望。被寄予厚望的“中国天眼”不负所托，在调试阶段就系统发现新脉冲星，截至目前，共发现300多颗脉冲星，成为国际瞩目的宇宙观测“利器”。科学家们将借助“中国天眼”进一步进行各项基础研究，发现更多未知星体、未知宇宙现象、未知宇宙规律。基础研究是科技创
6、新的源头。在2020年9月的科学家座谈会上，习近平总书记深刻剖析了我国基础研究同国际先进水平的差距：“我国面临的很多卡脖子技术问题，根子是基础理论研究跟不上，源头和底层的东西没有搞清楚。”他强调，要持之以恒加强基础研究。正是从加强基础研究的角度出发，我国加大了一批像“中国天眼”、上海光源、全超导托卡马克核聚变装置等重大科研基础设施的投入。甘于坐冷板凳，勇于进“无人区”，敢于啃硬骨头，加大基础研究力度，把原始创新能力提升摆在更加突出的位置，才能实现更多“从0到1”的突破。中科院上海应用物理研究所“上海光源”位于浦东张江高科技园区，整座建筑如一座巨大的银灰色“鹦鹉螺”。“真正的大国重器，一定要掌握
7、在自己手里。”党的十九届五中全会提出，要把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。在2021年开年的省部级专题研讨班上，习近平总书记强调，构建新发展格局最本质的特征是实现高水平的自立自强。可上九天揽月，可下五洋捉鳖，谈笑凯歌还。中国科技工作者将勇攀世界科技高峰，为加快建设科技强国、实现科技自立自强作出新的更大贡献。224颗脉冲星和5000个工作机时进入调试期后，中国天眼表现令人惊艳。一般情况下，国际上传统大型射电望远镜的调试周期不少于4年，但中国天眼提前完成了调试任务，整体性能稳定可靠，并在调试阶段取得了一批有价值的科学成果。其中，探测到146颗优质的脉冲星候选体（102颗得到认证），实现了目前国
8、际最高精度的脉冲星测时观测，并找到一例新的重复性快速射电暴，这些成果为利用脉冲星计时阵探测低频引力波提供了重要条件。同时，中国天眼还实现了偏振校准，并利用创新方法探测到银河系星际磁场。正因为主要性能指标达到了国际领先水平，今年1月份，中国天眼通过了国家验收，正式投入运行。不过，在正式投入运行不久，中国天眼即遭遇疫情冲击。为了确保中国天眼观测不停摆，运营团队制定观测计划，20多名科研人员坚守在观测现场，克服了疫情带来的种种不便，有的一待就是两个月。这期间，中国天眼完成观测时长达1000多小时，多项观测任务提前完成。“它超出了我的预期，现在每天可以保证20个小时左右的观测时长。”针对中国天眼正式运
9、行以来的情况，总工程师姜鹏表示，观测时长是科学产出的重要保障，原以为要达到5000个工作机时的话，至少需要3至5年，没想到今年就做到了。“这需要很好的可靠性。”截至9月中旬，中国天眼发现的脉冲星已达224颗。在探测脉冲星领域，中国天眼已经达到国际上的绝对一流水平。目前，中国天眼已经启动了脉冲星测时阵列、漂移扫描多科学目标巡天等5个重大和优先项目。未来3至5年，中国天眼的高灵敏度将有可能在低频引力波探测、快速射电暴起源、星际分子等前沿方向取得突破。重大影响01“中国天眼”与世界共“见”未来中国日前向世界宣布，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）4月1日起将正式对全球科学界开
10、放。为世界科学界提供中国智慧，为全球工程界提供中国技术，为人类外空命运共同体提供中国贡献和中国发展经验“中国天眼”邀请各国科学家携手走向星辰大海，共“见”未来。遥望未知宇宙，全球科学家在未来若干年间将因“中国天眼”变得更为“火眼金睛”。从宇宙星辰，到基本粒子，人类重大科学发现往往离不开尖端科研仪器。天文学界通常认为，宇宙中只有不到1%是人类能看见的发光物质。科学家们常常通过射电望远镜来提升观测宇宙的能力。作为全球最大且最灵敏的射电望远镜，“中国天眼”能看见更遥远暗弱的天体，其高灵敏度将可能帮助科学家在低频引力波探测、快速射电暴起源、星际分子等前沿方向取得突破，使科学家有能力发现更多未知星体、未
11、知宇宙现象、未知宇宙规律。“中国天眼”对全球开放的消息，让美国西弗吉尼亚大学射电天文学家莫拉麦克劳夫林“感到超级兴奋”，她一直期待用它来研究脉冲星，包括在银河系外的星系追踪这些天体。“中国天眼”还向全球工程界贡献了大科学工程的中国经验和创新实践：4450个反射单元构成的反射面；6根钢索控制的30吨馈源舱；500米的尺度上测量角度精确到8角秒；超高耐疲劳钢索在200万次循环加载条件下可达500MPa应力幅，国际上尚无先例“天眼”非凡，凝聚着中国人的智慧和汗水，更体现着中国的决心和魄力。多位天文学家指出，除了天文学观测以及建造望远镜带动的技术创新，“中国天眼”将成为最精确的物理规律验证实验平台。未
12、知和未来面前，人类命运与共。“中国天眼”向世界开放，正是人类命运共同体的又一注脚。这不仅让“中国天眼”的开放程度再次向前推进，也必将成为中国科学家与世界分享科研成果的标志性事件。事实上，“中国天眼”从一诞生，就肩负全球使命。早在中科院国家天文台主导建设初期，就已确立了“中国天眼”将按国际惯例逐步开放的原则，以更好地发挥其科学效能，促进重大科学成果产出，为全人类探索和认识宇宙作出贡献。德国马克斯普朗克射电天文学研究所天文学家劳拉斯皮特勒指出，“中国天眼”将会推动国际合作，到本世纪30年代，它将为人类研究超大质量黑洞碰撞等积累大量数据。从中国开放空间站、与全球共享北斗系统，到“中国天眼”邀世界共“
13、见”未来无一不体现中国在利用外太空时与世界携手合作的精神。在可预见的未来，中国将为国际科学界持续探索宇宙、尝试寻找未知事物带来更多新视角，为引领人类突入认知新领域作出更大贡献。02“天眼”问天，没有终点1月11日，“中国天眼”顺利通过国家验收，灵敏度达到全球第二大单口径射电望远镜的2.5倍以上。从器不如人到技高一筹，中国望远镜实现了从追赶到局部领先的跨越。通过国家验收，是国家重大科技基础设施工程成功的标志，意味着“中国天眼”完成了工程师和科学家之间的交接棒，同时吹响了凝练科学方向、集中科研力量、全天候观测、加快科学研究的集结号。“天眼”问天，潜力可期。“中国天眼”在主要性能指标上占据制高点，见
14、证了我国大科学装置从模仿学习、奋力追赶到自主创新、局部超越的发展历程。低频引力波探测、快速射电暴起源、星际分子探索高灵敏度使它在多领域有望催生突破。重大突破，装置先行。处在发展上升阶段的“朝阳学科”，谁提出问题，谁就掌握了科学发展的动向。工欲善其事必先利其器。天宫、蛟龙、天眼、悟空、墨子科学装置为实验科学突破提供了宝贵机遇。机不可失，时不再来。当今科技发展日新月异，大科学装置不可能永远领先。只有抓住“中国天眼”灵敏度领先的窗口期，做好战略规划、项目遴选和数据公开，才能激励科研工作者，更好地发挥其科学效能，促成科学成果产出的黄金期。科学无国界。星辰大海，是人类共同的征途。“中国天眼”已开展多领域
15、国际合作研究，并将逐步向全球科学界开放。它将全面更新脉冲星和近邻宇宙的气体分布图像，系统拓展人类的宇宙视野，为人类探索未知世界做出贡献。“天眼”问天，没有终点“日拱一卒无有尽，功不唐捐终入海”，方不负“天眼”之名。03中国“天眼” 世界共享世界最大的单口径射电望远镜，能刺穿“光年之外”，能洞悉宇宙“前世”“中国天眼”开放运行第一年，成果即入选自然十大科学发现。它有望在哪些科学领域取得突破？今年4月将正式对全球科学界开放的它为何受到热切关注？据中科院国家天文台研究员、“中国天眼”首席科学家李菂介绍，“天眼”在很多领域具备超强“发现力”：发现气体星系的数量有望在过去的基础上提高10倍，发现的脉冲星
16、数量有望翻倍，有望发现新的星际分子这使它可以验证很多科学规律，在引力理论，星系演化，恒星、行星乃至物质和生命的起源等方面，都具备突破的潜力。李菂说，天文学是个开放的学科，不少“天眼”早期成果都有国际专家参与，面向全球科学界开放后，外国科学家可以独立或以首席专家身份主导一些研究项目，有潜力的探索性项目也会得到支持，在望远镜时间分配上会有更激烈的竞争。“天眼”研究的领域有意思吗？拿脉冲星来说，它们的密度，每立方厘米相当于1万艘万吨巨轮的质量压缩起来。那是一个地球上无法想象的、类似科幻小说三体里“水滴”的世界。从脉冲星中遴选出脉冲信号稳定的毫秒脉冲星，将来有望应用于星际导航。在中外读者对三体改编的动
17、画作品更新保持期盼的时候，科幻作家刘慈欣对“中国天眼”同样充满期待：它对人类认识宇宙有重大意义，具备了探寻“地外文明”的条件，“希望能有划时代的发现”。探寻“地外文明”，用科学家的话说叫“搜寻星际通信信号”，确实是“天眼”的科学目标之一。宇宙从哪里来，又将到哪里去？暗物质分布与大尺度结构，以及星系演化等领域充满了未知，许多问题有待科学家通过探索与研究去解决。20世纪后半叶，射电天文学方兴未艾，接连涌现类星体、脉冲星、星际分子和宇宙微波背景辐射四大天文发现。这些发现看上去高深而遥远，却在某些方面“洞悉”了未来。天文学家在研究中的副产品转化成了今天的无线局域网技术。回溯原初宇宙，揭示更多宇宙奥秘，
18、这是建造“天眼”的原动力，也是终极目标。离原初最近，才可能离未来最近。从这个意义上说，洞穿未来的“天眼”是人类在科学前沿实现重大突破、加快创新驱动发展的利器。从孩子第一次抬头看到星星那一刻，天文学已经在他们心里埋下了种子。天文学的发展，是人类认识宇宙的智慧结晶。“天眼”为更多人投身科学事业提供了平台，理所当然会受到全球热切关注。04从“中国天眼”看科技自立自强2月5日上午，习近平总书记亲切会见了“中国天眼”项目负责人和科研骨干，听取“中国天眼”建设历程、技术创新、国际合作等情况介绍。总书记指出，“中国天眼”是国家重大科技基础设施，是观天巨目、国之重器，实现了我国在前沿科学领域的一项重大原创突破
19、，以南仁东为代表的一大批科技工作者为此默默工作，无私奉献，令人感动。 “中国天眼”学名叫500米口径球面射电望远镜，是世界上最大的单口径射电望远镜，具有我国自主知识产权。 2016年“中国天眼”落成启用，总书记曾专门致信祝贺。二一七年新年贺词中，他又专门提及“中国天眼”。此次贵州之行，他亲切会见了“中国天眼”项目负责人和科研骨干，愈发凸显了这一国之重器的重要意义，再度宣示了我们勇攀世界科技高峰、加快建设科技强国、实现科技自立自强的决心和信心。 敢创新，能创新如果要问，“中国天眼”最大的特点是什么？除去科学上的价值不论，或许可以用六个字来概括：敢创新，能创新。 “中国天眼”曾是一个大胆到有些突兀
20、的设想。20世纪90年代初，中国最大的射电望远镜口径不到30米。跨越式发展，比肩世界先进，还要为全人类叩问宇宙亘古之谜，当时在不少人看来简直是“空中楼阁”。 但南仁东等科技工作者扛起这份如山的责任，历时20多年，在偏远的贵州山区，克服重重困难，建成了这个世界上独一无二的大科学工程。在这个过程中，有“咬定青山不放松”的韧劲、“不破楼兰终不还”的拼劲、“踏平坎坷成大道”的闯劲，当然更离不开中国多年发展积累的实力。 某种程度上，“中国天眼”的建设正是当下中国科技创新的一个缩影，这份标志意义，不只是像人们看到的那一口“大锅”那么简单。 发挥科技创新的关键和中坚作用全面建设社会主义现代化国家，必须坚持科
21、技为先，发挥科技创新的关键和中坚作用。 5日上午，习近平总书记通过视频察看“中国天眼”现场，并同总控室的科技工作者代表连线，向他们并向全国广大科技工作者拜年，再次彰显了他对科技工作的高度重视和对科技工作者的关心关怀。 从“中国天眼”落成启用到“奋斗者”号万米深潜，从“天问”奔火到“嫦娥”揽月特别是在抗击新冠肺炎疫情、应对外部环境变化的进程中，总书记高度重视科技创新，多次强调要向科学“要答案、要方法”。2020年11月28日8时30分许，创造了10909米中国载人深潜新纪录的“奋斗者”号，完成第二阶段海试，胜利返航。2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返
22、回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。 实践也反复证明，科技自立自强是促进发展的根本支撑。只有秉持科学精神、把握科学规律、大力推动自主创新，才能把国家发展建立在更加安全、更为可靠的基础之上。 在全面建设社会主义现代化国家新征程和“十四五”开局起步的关键时刻，更需吹响科技创新号角，进一步让全社会创新创造的活力迸发涌流。 “中国天眼”所在的贵州曾是“经济洼地”和“脱贫主战场”，在新一轮科技革命和产业变革浪潮中，发掘出大数据等“弯道超车”产业的创新潜力。 当前，我国经济结构深度调整、新旧动能接续转换，已到了只有依靠创新驱动才能持续发展的新阶段。坚持创新发展，是我们贯彻新发展理念、构建新发展格局的必然
23、要求。在一些领域实现并跑领跑。自2016年9月25日启用以来，“天眼”已发现279颗脉冲星，是同期国际上其他望远镜发现脉冲星总数的2倍多；多次捕捉到极罕见的快速射电暴爆发，参与揭示的一种快速射电暴起源机制入选自然十大科学发现 与美国的“凤凰”计划相比，口径500米的“中国天眼”，可将类太阳星巡视目标扩大至少5倍。人们寄予厚望，希望“中国天眼”能够产出更多科研成果，令全世界都能分享中国的创新成就。 经历了调试、试运行和正式开放运行后近6000个机时的观测服务积累，目前“中国天眼”运行稳定可靠，灵敏度稳居世界射电望远镜之首，可有效探索的空间范围体积远超此前最先进的射电望远镜。 近年来，我国在量子信息、铁基超导、干细胞、合成生物学等方面取得一批重大原创成果。疫情防控科研攻关让全国科技界经历了一次前所未有的“大考”，更加凸显了加快实现科技自立自强的重要性和紧迫性。 实现科技自立自强之路注定不会是一片坦途。只有形成应对风险挑战的抗压能力、对冲能力和反制能力，才能在危机中育先机、于变局中开新局，为加快建设科技强国作出新的更大贡献。 8 / 8
