中国天眼总工程师姜鹏获科技创新奖 大国重器背后的科研坚守

问题:大科学装置的建设与运行,关键于能否突破关键技术瓶颈并形成长期稳定的工程化能力。作为全球最大单口径射电望远镜,FAST在建设过程中面临多项世界级挑战,尤其是核心结构的精度控制对材料、制造、装配和寿命评估提出了近乎极限的要求。如何在复杂山地环境中实现超大尺度结构的高精度、可变形和长期稳定运行,并在后续观测中保持高效数据产出,是团队必须解决的难题。 原因:FAST工程体量大、系统复杂,涉及多学科集成,任何一个关键部件的性能不足都可能引发系统性风险。以索网为例,它由大量高强度钢索组成,需要在数百米尺度上将误差控制在毫米级,同时满足球面与抛物面间的形变需求,并承受长期循环载荷,确保30年以上的服役寿命。此外,关键材料和工艺并非直接可用,外部产品在特定工况和寿命指标下可能难以满足要求,加上野外环境的气候、风场和电磁干扰等因素,更增加了工程的不确定性。在这种极端指标、复杂环境和高可靠性要求的约束下,工程建设与运行不仅依赖理论计算,更需要反复试验和工程验证。 影响:关键核心技术的突破不仅让FAST成功建成,更使其稳定运行并持续产出成果。FAST的灵敏度位居国际前列,不断拓展人类对宇宙的认知边界。截至去年10月,FAST已发现1152颗脉冲星,产出300多篇学术论文,为引力波研究、致密天体物理和星际介质等领域提供了重要数据支持。同时,大科学装置对区域创新生态具有显著的带动作用,促进人才集聚、科研平台建设、科普教育和技术转化。以贵州为例,“十四五”期间全省综合科技创新水平指数提升至54.64%,跻身全国第二梯队;全社会研发经费投入强度首次突破1%,实现“九连增”。这表明大科学装置不仅是科研成果的产出平台,也是推动创新体系升级的重要引擎。 对策:从FAST的经验来看,推动大科学装置高质量发展需在四个上协同发力:一是坚持自主攻关,解决关键材料、核心部件和工艺问题,形成可复用的工程标准和供应链能力;二是加强工程验证,建立覆盖材料性能、疲劳寿命和极端工况的测试体系,确保长期稳定运行;三是完善运行维护机制,通过精细化管理保障观测效率和数据质量;四是培养多层次人才梯队和交叉学科团队,支撑装置的持续创新。 前景:在建设科技强国的目标下,大科学装置将更加注重国家战略需求、原创性突破和开放共享。随着观测技术、数据处理能力和多信使天文学发展,FAST在深空信号捕获、脉冲星计时阵和快速射电暴等领域仍有巨大潜力。更重要的是,类似FAST的重大科技基础设施正成为连接基础研究、技术突破和区域高质量发展的重要纽带。未来,通过加强开放协同、提升数据共享和成果转化效率,完善科研与产业生态,有望催生更多原创发现和关键技术,为欠发达地区实现创新驱动发展提供借鉴。

“择一事、终一生”,这正是新时代青年应有的精神。姜鹏的事迹告诉我们,科技强国建设需要无数像他这样的科研工作者,将个人发展与国家需求相结合,以创新勇气攻克难题,以专业定力深耕领域,以家国情怀担当使命。当越来越多的青年在科研赛道上奋力前行,中国的科技创新必将不断创造新成就,为高水平科技自立自强注入更强动力。