古有十年磨一劍，今有廿年造“天眼”。20多年的不懈奮斗，國之重器“中國天眼”，傲然屹立于貴州的崇山峻嶺。
“中國天眼”——500米口徑球面射電望遠鏡
這里是貴州省黔南州平塘縣克度鎮大窩凼。就在這綿延起伏的大山深處，屹立著一座舉世矚目的大國重器。它就是被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡（Five hundred meters Aperture Spherical Telescope，簡稱FAST）。
“天眼”有多大？為什么選址在群山深處？
“中國天眼”是世界上最大的單口徑射電望遠鏡，是直接觀測遙遠星系行星、尋找類似太陽系或地球的宇宙環境，以及潛在智慧生命的重要科技設施。
俯瞰“中國天眼”
從空中俯瞰，它呈現球形網狀結構，反射面總面積25萬平方米，相當于30個足球場大小，周長約1．6公里，繞著圈梁走一圈足足需要40分鐘。FAST工程調試組組長姜鵬打了個形象的比喻：“如果把‘中國天眼’看成一口鍋的話，它盛滿水，全世界每個人可以分到4瓶礦泉水。所以它的體積是非常巨大的。”
2006年7月，“天眼”選址落戶貴州省平塘縣大窩凼
這樣一個大國重器，為什么選址在群山深處呢？
姜鵬介紹，主要原因有三個。首先，這里地處比較偏遠的山區，人跡活動稀少，受其他無線電信號的干擾很小，為我們提供了一個比較優良的臺址環境；其次，它有天然的這樣一個洼坑，可以為我們節約很多建設成本；再次，這里屬于喀斯特地貌，地下暗河比較多，落下的雨水順著暗河流走了，所以排水壓力可以得到有效緩解。
“天眼”由哪幾部分組成，里面有什么高科技？
作為我國具有自主知識產權的大科學裝置，“中國天眼”由主動反射面系統、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機與終端及觀測基地等幾大部分構成，其成功建設和落成啟用是項偉大工程。
2013年12月“天眼”圈梁合龍
主動反射面，可以比喻成“天眼”的“視網膜”。它是一個500米口徑的鋼梁，架在了50根巨大的鋼柱上，6670根鋼索編織的索網環繞其間，上面則鋪著4450塊反射面單元，下面是2225根下拉索，固定在地面的觸動器上。就像水手扯動纜繩控制風帆一樣，通過這些觸動器拽這些下拉索，就可以控制索網的形狀，一會兒是球面，一會兒是拋面，進行天文信號的收集和觀測。
2014年7月“天眼”索網安裝
2015年8月“天眼”反射面安裝
2016年9月，“天眼”主體工程正式完工
國家天文臺FAST工程總工藝師王啟明說，FAST工程的索網結構可以隨著天體的移動變化，帶動索網上的反射單元，在射電源方向形成300米口徑瞬時拋物面，從而極大地提升了觀測效率。
“天眼”饋源艙，被稱為“天眼”的“瞳孔”
饋源艙，是“天眼”的核心部件，被稱為“天眼”的“瞳孔”。饋源，也叫做超寬帶接收機，是FAST接收和回傳信號的最核心部件，整個射電望遠鏡的反射面所接收到的全部宇宙信號，都靠它來收集。
工作人員在“天眼”饋源艙內工作
“它起到聚焦的作用，把反射面反射的外太空射電信號聚焦到饋源艙里面，讓我們能看得更清楚。”專家介紹， FAST采用了光機電一體化的饋源平臺，加之饋源艙內的并聯機器人二次調整，它在饋源與反射面之間無剛性連接的情況下，可實現毫米級指向跟蹤，確保精確地聚集和監聽宇宙中微弱的射電信號。
工作人員在“天眼”總控室內工作
FAST還配有一個“超級大腦”。在總控室里，高性能計算系統的計算能力可以達到每秒200萬億次以上，存儲容量達到10PB以上。目前系統還在繼續建設之中，以滿足FAST對計算性能和存儲容量爆炸式增長的需求。
工作人員在“天眼”總控室內工作
“天眼”厲害在哪？有什么獨門絕技？能發現什么？
“可接收到137億光年以外的電磁信號”“天空覆蓋范圍為天頂角40度”“跟蹤精度8角秒”“觀測換源時間小于10分鐘”……一組數字反映了“天眼”的高超技能。
“天眼”的四大絕技
正因為一項項的技術攻關，讓“中國天眼”具備了超高的靈敏度和大覆蓋天區，使中國制造的望遠鏡在靈敏度這個技術指標上，站在了世界的制高點。與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比，FAST的靈敏度提高約10倍；與排在“阿波羅”登月之前、被評為人類20世紀十大工程之首的美國“阿雷西博”300米望遠鏡相比，其綜合性能提高約10倍。
“中國天眼”的成功建設和落成啟用，使我國形成了具有國際先進水平的天文觀測與研究平臺。借助這只“天眼”，科學家將可以巡視宇宙中的中性氫、探索宇宙起源和演化、觀測脈沖星、研究極端狀態下的物質結構與物理規律、獲得天體超精細結構、探測星際分子、搜索可能的星際通訊信號。宇宙深處微弱的“心跳”，正被我們一個又一個捕捉到。這些發現，很可能會改變人類對宇宙的認知。
“目前望遠鏡處于調試階段，但已經探測到52顆優質的脈沖星候選體，其中有12顆已經通過國際認證。它非常能說明這臺望遠鏡的靈敏度已經達到了世界領先水平。”姜鵬在采訪中介紹說。
FAST發現脈沖星藝術效果圖
“天眼”探測脈沖星等，到底有什么用呢？專家介紹，脈沖星，由恒星演化和超新星爆發而產生，具有地面實驗室無法實現的極端物理性質，是理想的天體物理實驗室，對其進行研究，有希望得到許多重大物理學問題的答案，并有很多應用，譬如，脈沖星的自轉周期極其穩定，就像是宇宙中的精確時鐘，可以提供精確的時鐘信號，為引力波探測、航天器導航等重大科學及技術應用提供了理想工具。
南仁東被譽為“‘天眼’之父”，他有什么動人故事？
“春雨催醒了期待的嫩綠，夏露折射萬物的歡歌，秋風編織七色錦緞，冬日下生命樂章延續著它的優雅，大窩凼時刻讓我們發現，給我們驚奇。”
——“‘天眼’之父”南仁東
“中國天眼”的順利建成，不得不提到一個人——FAST首席科學家、總工程師，被譽為“‘天眼’之父”的南仁東。
FAST首席科學家、總工程師南仁東
從1994年開始預研，到2011年開工，再到2016年9月25日竣工、落成啟用，20余年時間里，南仁東帶領老中青三代科技工作者克服了不可想象的困難。
為尋找合適臺址，南仁東花費十二年光陰，帶著300多幅衛星遙感圖，扎進中國西南部一座又一座大山，足跡遍布荊棘叢生的無人荒野。
2003年10月，南仁東教授與國際專家在平塘大窩凼洼地考察
2003年10月，南仁東帶領外國專家和工作人員考察大窩凼，并和當地村民合影留念
關鍵技術無先例可循、關鍵材料急需攻關、核心技術遭遇封鎖……一個難題一個難題攻克，一步一個腳印摸索前進。南仁東以嚴謹的科學精神參與到 FAST 設計的每一個環節當中，不錯過每一次會議。他還自稱“戰術型老工人”，直接參與一線建設，長期在施工現場與工人一起下工地、爬高塔、睡工棚。
2015年11月，南仁東（左二）在大窩凼施工現場指導反射面單元拼裝工作
“FAST就像是他親手拉扯大的孩子一樣，他看著它一步一步從設想到概念，從概念到方案，到藍圖，再到活生生的現實。”FAST工程饋源支撐系統副總工李輝回憶，2014年，饋源支撐塔剛開始安裝，南仁東就立志要第一個爬上所有塔的塔頂。最終建成后，他的確一座一座親自爬了上去，“他在用自己獨特的方式擁抱望遠鏡！”
“天眼”是一個龐大系統工程，每個領域，專家都會提各種意見，南仁東需要做出決策，對每一個細節進行把關。同事們都非常佩服他的韌勁、他的知識面，說他既懂技術又懂科學。但南仁東說：“其實我并不是天生什么都懂、特別聰明，只不過我花得時間更多。”
經過日復一日的不懈努力，南仁東和他的同事們不斷開啟新的征程，實現了由跟蹤模仿到集成創新的跨越。
從壯年走到暮年，南仁東傾其一生心血筑“天眼”，成就了中國在世界上獨一無二的天文觀測項目。然而，為世人所不知的是，南仁東早已罹患肺癌，并在手術中傷及聲帶。患病后他依然帶病堅持工作，一次次往返于北京和貴州之間，親眼見證自己耗費22年心血的大科學工程落成。2017年9月15日，南仁東因肺癌突然惡化，搶救無效逝世。
南仁東在2016年科技盛典頒獎現場（2017年1月攝）
但是他的故事并沒有結束。在他身后，FAST這個國之重器崛地而起。這項凝聚了千萬人心血的雄偉工程正在此處凝望太空，默默堅守，等待著星外文明的第一聲回響……
他的精神更感染著無數后來之人。2017年11月17日，中共中央宣傳部向全社會公開發布南仁東的先進事跡，追授他為“時代楷模”榮譽稱號。
“我覺得南老師最酷的就是他影響了一大批人，他好像還沒有離開我們一樣。”中國科學院國家天文臺射電天文研究部副主任、FAST工程副經理張蜀新感慨，我覺得這就是他的精神對我們團隊的一種影響。你可能不自覺地就會把他的一些要求變成對自己的要求，然后再一代一代的薪火相傳。
精神的力量，可以穿越時空。南仁東當年寫下的小詩，至今讀來仍讓人心潮澎湃：
“人類之所以脫穎而出，
從低等的生命演化成現在這樣，
出現了文明，
就是（因為）他有一種對未知探索的精神。
美麗的宇宙太空，
以它的神秘和絢麗，
召喚我們踏過平庸，
進入到無垠的廣袤。”
（蘭琳宗丨供圖：國家天文臺 新華社）