80后科研大工匠姚蕊：“中國天眼”守艙人

張東亮

?標(biāo)題

被譽為“中國天眼”的FAST，是世界上口徑最大、最靈敏的射電天文望遠(yuǎn)鏡。若是把FAST看作一個窺探神秘宇宙的“天眼”，那饋源艙就相當(dāng)于這個眼睛的瞳孔。而姚蕊成為天眼饋源艙系統(tǒng)負(fù)責(zé)人時，只有28歲。她外表柔弱內(nèi)心強大，做得了實驗穿得了旗袍……集科學(xué)之美和女性之美于一身。2019年，姚蕊入選年度“全球35位35歲以下科技創(chuàng)新青年”名單。

獲“偶像”賞識，剛畢業(yè)就當(dāng)上了“科研大工匠”

1984年，姚蕊出生在北京一個工程師家庭，在父母的熏陶之下，這位品學(xué)兼優(yōu)的女孩選擇了機(jī)械工程專業(yè)?！坝行I(yè)在外行看起來很枯燥，其實一旦深入了解之后，也有很多令人著迷的地方。而且我的兩大偶像，就是世界著名科學(xué)家錢學(xué)森和天文學(xué)家南仁東。”

于是短短幾年時間，“學(xué)霸”姚蕊就在工學(xué)道路上從女學(xué)士蛻變成了女碩士，身影從北航輾轉(zhuǎn)到了清華園。

科研路上，她也有過迷茫和疑惑。讀研時，看到以前的同學(xué)從事金融行業(yè)，風(fēng)光無限，也曾讓姚蕊多少有點受刺激。但導(dǎo)師說，如果你有能力搞科研，為人類的進(jìn)步做貢獻(xiàn)，那不僅很酷，更是意義遠(yuǎn)大！這一席話讓她頓悟?！澳懿粩嚅_拓人類對生命和自然界奧秘的認(rèn)識，是一項偉大的事業(yè)，這并不能用金錢和物質(zhì)去衡量?！?/p>

談及與FAST的緣分，姚蕊不禁感嘆：“我讀研時的第一個課題，就是做FAST饋源支撐研究。當(dāng)時就感覺這個國家項目很特別，我對它充滿好奇，于是便在導(dǎo)師的指導(dǎo)下開始參與這項工作。”

20多年前，就有人在一場聚集了世界頂尖無線電科學(xué)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(yīng)該建造新一代射電望遠(yuǎn)鏡，接收更多來自外太空的訊息。當(dāng)時中國最大的射電望遠(yuǎn)鏡口徑不到30米，姚蕊的偶像南仁東先生卻放出“狂”言：“將來我們要建造一個口徑500米，全球最大的太空望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡”的理想，南仁東放棄了在國外天文學(xué)院擔(dān)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……

從1994年到2005年，南仁東帶著300多幅衛(wèi)星遙感圖，走遍了300多個備選點，有些荒山野嶺連條小路都沒有，只能從石頭縫間的灌木叢中，深一腳、淺一腳地挪過去。最終，南教授選擇了現(xiàn)在的洼地。

2010年，26歲的姚蕊碩士剛畢業(yè)，有幸加入了偶像南仁東的“中國天眼”科研團(tuán)隊。南教授的敬業(yè)精神和樸實的生活作風(fēng)，令她敬佩不已。

在這位“中國天眼之父”的影響下，姚蕊也磨煉出了異乎常人的吃苦精神。

有一次陪南教授去山區(qū)考察時，前方是七八十度的陡坡，人就像掛在山腰間，要是抓不住石頭和樹枝，一不留神就會摔下去。當(dāng)時又恰逢瓢潑大雨從天而降，山洪裹著砂石一路狂泄，眾人連扶帶背，個個摔得滿身泥濘，回到縣城落腳處時，姚蕊和一名師姐，已經(jīng)摔得傷痕累累。

2012年，只有兩年工作經(jīng)驗的姚蕊，被任命為FAST饋源艙的負(fù)責(zé)人，當(dāng)時她只有28歲。饋源艙是“中國天眼”的最核心部件之一。饋源是望遠(yuǎn)鏡用來接收宇宙信號的裝置系統(tǒng)，饋源艙就是用于安放這個系統(tǒng)。

面對一些人提出的“姚蕊太年輕”之類的異議，南教授信心滿滿地說：“小姚是科研大工匠的好苗子，她能吃苦，工作嚴(yán)謹(jǐn)，又敢于創(chuàng)新，放到普通崗位上倒是埋沒了，我們應(yīng)該給青年才俊大施拳腳的機(jī)會?！?h3>敢想敢干，為“中國天眼”解決兩大難題

成為饋源艙負(fù)責(zé)人后，姚蕊開始了她“雙城狂奔”式的生活。每天早上5點，她背起電腦包出門，7點從北京西站坐上前往石家莊的火車，來到“中國天眼”饋源艙的科研中心，開學(xué)術(shù)會議、做科研設(shè)計等;晚上9點回到北京的家，參照白天的會議記錄列出修改清單……

項目啟動后，她對每一張圖紙都仔細(xì)審核、反復(fù)計算，姚蕊是個完美主義者，什么都想做到最好，甚至還有連續(xù)4天不合眼在電腦前編程的記錄！

“項目最緊張的那年，整個饋源支撐系統(tǒng)團(tuán)隊僅記錄在案的重要會議就多達(dá)140次，多位負(fù)責(zé)人甚至連去食堂吃飯都在一起，就是為了能爭取更多的時間討論交流?！币θ镎f。

饋源艙的設(shè)計工作開始后，數(shù)不清的問題向姚蕊撲來。其中，饋源艙限重問題最“折磨人”。為保證安全性，按照設(shè)計規(guī)劃，饋源艙限重為30噸。但技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，他們研發(fā)出的饋源艙重量達(dá)到了34噸！于是，姚蕊的首要任務(wù)，就是帶著團(tuán)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(shè)備和設(shè)施，如六桿精調(diào)平臺、電氣系統(tǒng)等，這些設(shè)施關(guān)系到“瞳孔”是否看得清、看得準(zhǔn)。

饋源艙哪里的“贅肉”最多呢？姚蕊及其團(tuán)隊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(fù)的模擬實驗，他們最終把其從“正圓形”變成了“近似三角形”，一下減重幾千斤！

率團(tuán)隊打贏攻堅戰(zhàn)的姚蕊，還沒來得及高興幾天，就又遇到了一個棘手的問題。原本計劃在“中國天眼”內(nèi)放置9個不同類型的饋源裝置，但隨著饋源技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，2014年初FAST項目組決定建設(shè)一臺超寬帶饋源接收機(jī)，也一并放入饋源艙。該饋源接收機(jī)性能先進(jìn)，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(nèi)近一半的使用面積。“它一來，剩下6個饋源裝置根本無法全部塞進(jìn)去了?！币θ镎f。

FAST所有子系統(tǒng)必須在2016年9月25日前完成調(diào)試，而在此之前，還要預(yù)留出大量的設(shè)備生產(chǎn)和打磨時間。眼看時間一天天過去，科研人員們心急如焚。姚蕊冥思苦想數(shù)日，連做夢都在思考相關(guān)問題，很快整個人就瘦了一圈。

功夫不負(fù)有心人。后來她提出了一個大膽而又合理的想法：機(jī)械設(shè)備分組運行！事實上，“天眼”每次觀測宇宙星空時，通常情況下只會用到其中一個饋源裝置，其他饋源裝置在此期間是不工作的。那為何不把閑置的饋源裝置“請”出饋源艙呢？探測時使用哪個，就將哪個裝進(jìn)饋源艙里，這樣就解決了“放不下”的問題了！

姚蕊因想到這個解決方法激動得徹夜未眠，次日天剛蒙蒙亮，她就急匆匆趕到研發(fā)中心，按照這一思路，和團(tuán)隊開始了新一輪的設(shè)計改造工作。

在不久后的饋源艙詳細(xì)設(shè)計評審會上，這一方案得到了專家組的認(rèn)可！

就這樣，“中國天眼”的饋源艙，開始依照姚蕊提出的新方案，進(jìn)行研發(fā)打造、安裝調(diào)試。

會工作也懂生活，樂做世界最大“眼瞳”守護(hù)人

FAST位于群山環(huán)抱之中，建成后，不僅成為了世界上規(guī)模最大的射電望遠(yuǎn)鏡，同時，它接收宇宙電波的能力也是最出色的！事實上，這個世界之最的誕生，不僅要依靠25萬平方米的巨大反射面（用于匯聚無線電波供饋源接收機(jī)接收），還依賴于一個靈敏的核心部件——饋源艙。

姚蕊打了個比方：“如果把FAST看作一個天眼，那饋源艙就相當(dāng)于這個眼睛的瞳孔，它起到聚焦的作用，我們能看得更清楚?！?/p>

在“中國天眼”安裝工程現(xiàn)場，姚蕊親自帶領(lǐng)團(tuán)隊成員，鉆到望遠(yuǎn)鏡的底部，對饋源艙內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行精心調(diào)試。

此后幾天內(nèi)，姚蕊等人在完成饋源艙系統(tǒng)初步調(diào)試后，又展開了升艙調(diào)試，也就是跟著“索驅(qū)動機(jī)器人”一起進(jìn)行整體聯(lián)合調(diào)試，結(jié)果顯示，這只巨大的“中國天眼”運營十分正常！

2017年12月，饋源艙驗收工作圓滿完成，F(xiàn)AST正式睜開了它探索宇宙的大眼睛……

在現(xiàn)代前沿科技領(lǐng)域，西方一些國家一向自視甚高，認(rèn)為只有他們掌握著科學(xué)的真相。但隨著中國科技力量的快速崛起，這一局面逐漸被打破。其中最典型的案例，就是“中國天眼”的誕生在中西方科學(xué)界引發(fā)的震蕩！

南仁東等天文科學(xué)家，總共耗費了22年的心血，締造出這座舉世聞名的鍋狀建筑——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，之后很快就被美國的權(quán)威科學(xué)雜志評選為“本世紀(jì)全球最大最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡”，就憑這一成就，能讓中國的天文科研水平持續(xù)領(lǐng)先世界20年！

遺憾的是，F(xiàn)AST射電望遠(yuǎn)鏡剛建成不久，“中國天眼之父”南仁東先生就因病情惡化逝世，享年72歲。姚蕊為此哭腫了眼睛，深深銘記她的這位偶像和導(dǎo)師生前的一句名言：“用科學(xué)報國，是一個科學(xué)家最大的榮耀！”

探索未知宇宙，搜尋和發(fā)現(xiàn)脈沖星是FAST的主要科學(xué)目標(biāo)之一，從2016年9月25日中國天眼落成至目前，它已經(jīng)先后發(fā)現(xiàn)了43顆脈沖星，極大地增加了人類對宇宙的認(rèn)知。我國天文學(xué)家們正在破解“天眼”獲取的海量信息。這著實讓西方天文學(xué)家們羨慕不已。

如今，已經(jīng)博士畢業(yè)的姚蕊，仍是這個最大“眼瞳”的守護(hù)人，中國天眼的正常運行，始終離不開她和團(tuán)隊在背后默默的技術(shù)支持。

用姚蕊詩意的解釋，F(xiàn)AST射電望遠(yuǎn)鏡的作用，就是幫助人類從宇宙的噪音中，更靈敏地分辨出有意義的聲音?！八梢越邮盏?351光年外的電磁信號，可以從雷聲中聽見蟬鳴”。因為南仁東老先生和姚蕊等后輩的堅持與付出，一個當(dāng)初沒有多少人看好的夢想，最終成為了國家的驕傲！

2019年1月21日，作為饋源艙控制技術(shù)領(lǐng)域的代表人物，姚蕊入選《麻省理工科技評論》年度“35位35歲以下科技創(chuàng)新青年”名單！從榜單中，我們看到了中國創(chuàng)新科研力量的崛起。

在忙碌的工作之余，姚蕊對生活同樣熱愛，她喜歡穿上風(fēng)情萬種的旗袍去和閨密喝咖啡，會在休假的日子去練瑜伽、與丈夫四處旅行……

這位女博士在工作中很拼，對待生活也十分認(rèn)真投入，丈夫說，她集科學(xué)之美和女性之美于一身。

姚蕊表示，美麗的宇宙太空以它的神秘和絢麗，召喚我們踏過平庸，進(jìn)入它廣袤無垠的空間。未來，她會繼續(xù)做好中國天眼的“守艙人”，完成饋源艙的后續(xù)優(yōu)化任務(wù)?！白鳛槟贻p的科研工作者，我們有精力、有干勁，應(yīng)該為國家項目貢獻(xiàn)自己更大的力量！”

責(zé)編/伊和和

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