观天巨目，一眼千年

贵州省平塘县，有块名叫“大窝凼”的喀斯特洼地。世界上最大的单口径射电望远镜——被称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜，就坐落在这里。它就像一只巨眼，静静地凝望着天空，探寻着百亿光年之外的射电信号。

“中国天眼”还有一个名字，叫 “FAST”，其含义若用一个字来表达就是“快”，蕴含着“追赶”“跨越”“领先”之义。

“有条件要上，没有条件创造条件也要上”

20世纪90年代，中国最大的射电望远镜直径是25米，而全球最大的射电望远镜直径为350米。当时中国的天文学家想要验证自己的研究成果，很多时候需要依赖外国的先进设备。受制于人的苦楚，只有经历过才能体会。

“我们的落后是明摆着的。”南仁东说，但落后了就更应该奋起直追。1994年初春，南仁东拿出了一份包含着国际国内丰富内容的《大射电望远镜（LT）国际合作计划建议书》交给中国科学院，很快获得了支持。夏天刚刚到来，大射电望远镜的选址工作就开始着手进行。

在哪里建这只“观天巨目”呢？南仁东找到了中国科学院遥感与数字地球研究所的聂跃平。两人又联系到了全国20多所大学和科研院所的100多位专家组成团队。这些专家，靠着自力更生的干劲儿，将自己最好的年华、最佳的科研时间投入这项预研究之中。

雨衣、解放鞋、柴刀、拐杖……是他们的装备。下雨路滑，解放鞋最耐穿；拐杖，可用来防备丛林中的蛇……从清晨到黄昏，从寒冬到酷夏，带着300多幅卫星遥感图，这支团队一头扎进中国西南的大山里。巨大的山体，陡峭的山涧，摇摇晃晃的绳索桥以及桥下湍急的河流……他们跋山涉水，花了整整12年，走遍了391个备选洼地，最终于2006年选定了条件最适宜的大窝凼。这是一处天然形成的喀斯特洼地，人迹罕至，可规避无线电的干扰；足够大、足够圆，可大大省去土方工程耗费的时间和财力。更重要的是，这里没有发生重大自然灾害的记录，且独特的喀斯特地貌，可以保障雨水向地下泄流，不会形成积水损坏望远镜。

选址完成后，国家发改委很快批复，FAST工程正式立项。

“FAST立项，不意味着胜利，我们只是刚刚出发，就像哥伦布、麦哲伦刚刚出发一样，前面还会有想象不到的风浪。但是，我们FAST团队正向宇宙的深度进军，这也是一次前所未有的远航。我们将去证明，人类的探索可以到达一百多亿光年以外。”南仁东这样说道。

“有条件要上，没有条件创造条件也要上。”这句话，在建设FAST时被南仁东反复提及。经过艰苦的研究与探索，2016年9月25日，“中国天眼”落成启用。

这群来自高校和科研院所的中国科学家怀抱着对民族的赤诚和探索宇宙的初心，以“敢为天下先”的豪情壮志，在全世界都没有现成经验的情况下，让“中国天眼”最终得以屹立在贵州的群山之中。

这期，我们就来看看“中国天眼”背后的部分高校力量。

“中国天眼”背后的高校力量

东南大学

成功支撑起

“中国天眼”的“视网膜”

“中国天眼”的“视网膜”——球型反射面，是一张由6670根钢索编制的索网，它需要在球面和抛物面之间进行变形，从而对天文信号进行收集和观测。钢索上要装上反射面板，要经常调换角度，要不断拉伸，还要保证至少能用30年。

承担索网工程预研工作

东南大学郭正兴教授、罗斌教授在FAST工程中承担了索网工程预研工作，提供了“中国天眼”反射面支承结构索网施工阶段的技术支撑，参与了高性能钢索的研制，协助解决了大跨度索网安装的技术难题，为项目的顺利实施提供了坚实的保障。

“我们主要协助国家天文台开展工程实施阶段相关施工技术的研究，为包裹该巨型射电望远镜反射面的索网安装等关键问题，提供全过程的技术支撑。”郭正兴教授说。

郭正兴教授团队提出了复杂地形条件下超大直径索网悬空组网安装的方法，研发了V形区动态锚固平台系统，提出了串联拉索空中牵引累积滑移安装方法及理论，研发了既能大斜度爬行又能垂直升降的特种吊篮和研制了节点盘销轴自行对位的千斤顶牵引穿孔装备，解决了高空无任何夹具定位下销轴过盈配合的装配难题。

而在FAST运行阶段，反射面的控制精度补偿及故障预警是该射电望远镜面临的重大难题。国家天文台姜鹏研究员表示，非均匀温度场及促动器故障等诸多因素会影响反射面的控制精度甚至结构安全。如果该问题得不到妥善解决，不仅可能影响反射面的控制精度，正常的观测时间及效率也将难以得到保障。

为解决这一难题，罗斌教授基于FAST反射面索网运行的实际状况，开发了一套实时评估系统。这一套实时评估系统包括预评估和实时评估两个子系统。其中，预评估子系统用于对预期的主动抛物面工作轨迹进行分析；实时评估子系统则负责实时跟踪反射面索网的运行状况，反馈索网状态并及时提供预警信息。这套实时评估系统于2016年11月安装于现场并开始运行，实时判断反射面系统是否具备执行观测任务的能力，以及判断反射面系统执行观测任务时会有何种风险，必要时还会给出停止观测、启动维修工作的建议，为该射电望远镜的调试、运行及维护提供技术支持。

东南大学名片

东南大学的前身是创建于1902年的三江师范学堂，后历经两江师范学堂、南京高等师范学校、国立东南大学、国立中央大学等重要发展时期。1952年全国高校院系调整，学校文理等科迁出，以原国立中央大学工学院为主体，先后并入复旦大学、交通大学、浙江大学、金陵大学等校的有关系科，在国立中央大学本部原址上建立了南京工学院。1988年5月，学校复更名为东南大学。2000年4月，原东南大学、南京铁道医学院、南京交通高等专科学校合并，南京地质学校并入，组建新的东南大学。

目前，东南大学是教育部直属的综合性、研究型全国重点大学，是国家“985工程”“211工程”重点建设高校之一。2017年，东南大学入选世界一流大学建设A类高校名单。

“以科学名世，以人才报国”

☆“以科学名世”

东南大学从创立之初便埋头于科学研究，积极打造国家战略科技力量，努力做有组织、有使命、有学术穿透力的科研。

经过10年的努力，由东南大学等单位完成的“宽带移动通信容量逼近传输技术及产业化应用”项目，实现了从2G到5G的跨越发展，在2011年度国家科学技术奖励大会上，获得国家技术发明奖一等奖。

2016年9月，具有我国自主知识产权的射电望远镜“中国天眼”在贵州落成启用。东南大学为“中国天眼”的顺利实施提供了坚实保障。

2018年，中国第35次南极科考团前往南极，投入试行的我国首个国产极地无人值守能源系统，可实现全天24小时不间断供电，真正让核心地带的南极科考实现无人值守、远程监控，而这同样来自东南大学。

……

东南大学是我国科学技术研究与辐射的重要基地。学校坚持产学研结合，2022年科研经费到款36.01亿元，中国发明专利申请3480件，PCT专利申请120件，中国发明专利授权2997件，有效发明专利13146件。

“探月计划”、“三峡工程”、北京副中心、港珠澳大桥、高铁等国家重大工程，东南大学都有参与。

心无旁骛，勇闯科研大漠区；心怀天下，与国家同命运共呼吸。东南大学“以科学名世”，名副其实。

☆“以人才报国”

中国高校最早的建筑系诞生于东南大学，而“建筑四杰”，东南大学便占了三席，杨廷宝、童寯、刘敦桢三位先生在东南大学为建筑科学奉献了毕生心血。

从中国导弹零的突破，到第一代固体潜地导弹；从“巨浪之父”到“东风-21之父”，被誉为“航天四老”之一的黄纬禄，在东南大学四牌楼2号度过了一段难忘的青葱岁月，留下了宛如印刷体般工整的微积分课堂笔记。

东南大学1981级校友王澍获得了中国第一个普利兹克建筑奖，他用“凝固的音乐”讲述中国故事，向世界传递着中国建筑的魅力。

空警2000预警机总设计师陆军，带领团队做出了全世界最好的预警机和雷达，引领实现了我国预警机装备零的突破和跨越式发展，被誉为“美国最忌惮的十位中国军工领军人”之一。

2020年11月，万众瞩目的“嫦娥五号”在文昌航天发射场点火升空，开启我国首次地外天体采样返回之旅。而负责协调整个发射任务流程和进程状态的“01”指挥员，是东南大学的校友——胡旭东。

2021年2月，让东大人自豪的“学姐”，被誉为“东方居里夫人”“核物理女王”“物理学第一夫人”的吴健雄先生，登上了美国邮政局发行的永久邮票，以纪念她在β-衰变研究领域做出的世界性贡献。而此前登上永久邮票的名字有爱因斯坦、费米、费曼……

……

中央大学时期，罗家伦校长要求学生“为国分忧，为国尽力”。一路走来，东南大学共培养出了20多万名英才，他们胸怀报国大志，潜心钻研，服务四方。

“以科学名世，以人才报国”，东南大学的核心精神正在日益浓郁的现代人文精神浸润中，养育着一代又一代学子。

“瞳孔”指馈源舱，即放置接收宇宙外信号装置系统的舱体。作为FAST的核心部件，馈源舱最大直径13米、高7.6米、重30吨，是集结构、机构、测量、控制等多种技术于一体的光机电复杂系统。

这一核心部件由中国电子科技集团公司第五十四研究所负责、燕山大学赵永生教授团队参与研发。

“青出于蓝而胜于蓝”

由于太空中的天体位于不同的方位，因此馈源舱接收巨大球面反射信号的最佳位置也是不同的。如何用6条钢索驱动总重量相当于30辆小轿车的馈源舱，实现大范围、高精度的空间定位，从而精确接收宇宙信号，是一个极具突破性的技术难题。

好在燕山大学赵永生教授团队有经验。

2010年，赵永生教授团队与中国电子科技集团公司第五十四研究所（以下简称“五十四研究所”）开始建立合作。他们凭借在并联机器人理论及技术领域深厚的学术积淀，历时两年，从理论分析、工程设计到系统集成、工程实施、调试完善，最终自主研制成功上海65米射电望远镜的关键部件——副反射面精调机构。副反射面的位置控制精度达到了0.05毫米，即一枚硬币厚度的1/32；姿态精度为10角秒，即秒针转过一个角度的1/216，圆满实现了天线高运动精度、严苛环境适应性及长期工作可靠性的要求。

正是基于赵永生教授团队与五十四研究所的亲密合作，双方在FAST项目的核心部件——馈源舱的研发中，再次走在了一起。在由五十四研究所负责、赵永生教授团队参与的馈源舱方案设计和工程实施过程中，赵永生教授团队巧妙地将上海65米射电望远镜副反射面精调机构的相关技术应用到馈源舱系统的设计研发中。同时，他们还为馈源舱系统的方案确定、机构分析、结构设计、力学建模、特性仿真等方向提供了强有力的理论指导和技术支撑。

上海65米射电望远镜副反射面精调机构和FAST项目馈源舱位姿调整机构，两者在理论研究和技术上是相互传承的，且后者做到了“青出于蓝而胜于蓝”。

燕山大学名片

锻造，是大国工业的基石，是大国较量的武器，是一片白纸的新中国必须迎头赶上的必争之技。新中国成立时，随着重型机械工业的发展，机械工业部拟建立一所专门为重型机械行业培养干部的高等院校，以适应我国重型机械工业建设的新形势。就这样，燕山大学应运而生。

燕山大学源于哈尔滨工业大学，始建于1920年。1958年，哈尔滨工业大学重型机械系及相关专业成建制迁往齐齐哈尔，组建了我国第一所为重型机械行业培养技术干部的高等工业学院——哈尔滨工业大学重型机械学院。1960年，哈尔滨工业大学重型机械学院独立办学，定名为东北重型机械学院。1997年，经国家教委批准，学校更名为燕山大学。