姚蕊：“中國天眼”守艙人

●文/美云

2019年，年度“全球35位35歲以下科技創新青年”名單中，有這樣一個花一樣的名字——姚蕊。下面，讓我們一起去認識一下這位年輕的女科學家吧。

南仁東賞識，贊她是“科研大工匠”好苗子

1984年，姚蕊出生在北京一個工程師家庭，在父母的熏陶之下，品學兼優的她選擇了與機械工程打交道。“有些專業在外行看起來很枯燥，其實一旦深入了解，也有很多令人著迷的地方。”

短短幾年時間，“學霸”姚蕊就在工學道路上從女學士成長為女碩士，身影也從北航輾轉到了清華園。其實，在科研道路上，姚蕊也曾有過迷茫和疑惑。看到以前的同學有的從事金融行業，風光無限，讓她多少有點受刺激。但導師對她說：“如果你有能力搞科研，為人類的進步做貢獻，那不僅很酷，更是意義遠大！”正是這一席話，讓姚蕊想通了，“能不斷開拓人類對生命和自然界奧秘的認識，是一項偉大的事業，這并不能用金錢和物質去衡量。”

姚蕊十分崇拜卓越的科學家，她的兩大偶像是世界著名科學家錢學森和天文學家南仁東。南仁東老先生曾談到的三個問題，“我們是誰？我們從哪里來？我們是否孤獨？”也是姚蕊從事科研工作以來，一直思考的問題。

20多年前，有人在一場聚集了世界頂尖無線電科學家的大會上提出，在全球電波環境繼續惡化之前，人類應該建造新一代射電望遠鏡，接收更多來自外太空的訊息。當時中國最大的射電望遠鏡口徑不到30米，南仁東卻放出“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鏡”的理想，南仁東放棄了在國外天文學院擔任客座教授、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……

姚蕊讀研究生時，所做的第一個課題，就是國家項目——FAST（500米口徑球面射電望遠鏡）饋源支撐研究。這是姚蕊第一次與FAST相遇，當時她就感覺這個項目很特別，對它充滿了好奇。于是，在導師的指導下，姚蕊開始參與FAST相關的工作。

當26歲的姚蕊碩士剛畢業時，就有幸加入南仁東的“中國天眼”科研團隊。南教授的敬業精神和樸實的生活作風令她感佩不已。作為大名鼎鼎的天文學家，南仁東的衣著打扮竟像個老農民，待人隨和，沒有一點架子。在這位“中國天眼之父”的影響下，姚蕊也磨煉出超越常人的吃苦精神。

有一次，姚蕊陪同南仁東去貴州山區考察，前方是七八十度的陡坡，人就像掛在山腰間，已經沒有了成形的路，要是抓不住石頭和樹枝，一不留神就會摔下去。當時恰逢瓢潑大雨從天而降，山洪裹著砂石一路狂泄。眾人要護著年邁瘦弱的南教授，大家連扶帶背，個個摔得滿身泥濘，總算保護南教授脫離危險境地……待回到縣城落腳處時，姚蕊和一名師姐的身上，都已經摔得傷痕累累。

2012年，只有兩年工作經驗但表現突出的姚蕊，被任命為FAST饋源艙的負責人，當時她只有28歲。面對一些人提出“姚蕊太年輕”的異議，南仁東自信滿滿地說：“小姚是‘科研大工匠’的好苗子，她能吃苦，工作嚴謹，又敢于創新，放到普通崗位上倒是埋沒了，我們應該給青年才俊大施拳腳的機會。”

科研路上追求完美，給饋源艙“減肥”

FAST位于黔南的群山環抱之中，建成后，不僅會成為世界上規模最大的射電望遠鏡，同時，它接收宇宙電波的能力也將是最出色的。饋源是望遠鏡用來接收宇宙無線電波的裝置系統，也就是天線；饋源艙是承載饋源的艙體，是“中國天眼”的最核心部件之一。這個世界之最的誕生，很大程度上依賴于靈敏的核心部件——饋源艙。

饋源艙的研發工作，由中科院天文臺與中科集團第五十四所合作完成，從2012年到2014年，在北京、石家莊兩地奔忙成了姚蕊的日常生活。接受重任后，姚蕊每天早上5點，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”饋源艙科研中心——位于石家莊市的中國電子科技集團公司第五十四所，開學術會議，做科研設計；晚上9點，她回到北京的家，還要參照白天的會議記錄，列出修改清單……

姚蕊是個完美主義者，在科研上總想做到世界最頂尖。項目啟動后，她對每一張圖紙仔細審核，反復計算，甚至曾經連續4天不合眼在電腦前編程。“項目最緊張的那年，整個饋源支撐系統團隊，僅記錄在案的重要會議就多達140次，多位負責人甚至連去食堂吃飯都在一起，就是為了能爭取更多時間討論交流。”

饋源艙的設計工作開始后，數不清的問題向姚蕊撲來。其中，饋源艙限重問題是最“折磨人”的。為保證安全性，按照設計規劃，饋源艙限重為30噸。但技術人員發現，他們研發出的饋源艙重量達到了34噸！于是，姚蕊的首要任務，就是帶隊給饋源艙“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備和設施。饋源艙到底哪里的“贅肉”最多呢？姚蕊和團隊成員首先把目光投向了饋源艙的主體框架。經過一次次深夜會議的集思廣益，以及反復的模擬實驗，他們最終把主體框架從“正圓形”變成了“近似三角形”，一下減重幾千斤！

成功率團隊打贏攻堅戰的姚蕊，還沒來得及高興幾天，又遇到了一個棘手的難題。原本計劃在“中國天眼”內放置9個不同類型的饋源裝置，但隨著饋源技術的進一步發展，2014年初FAST項目組決定建設一臺超寬帶饋源接收機，也要一并放入饋源艙。該饋源接收機性能先進，可代替原來的3個饋源裝置。

雖然總體上饋源裝置的數量減少了，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去了。”姚蕊愁眉不展，因為FAST所有子系統必須在2016年9月25日前完成調試，在此之前，還要預留出大量的設備生產和打磨時間。眼看時間一天天過去，姚蕊心急如焚，連日冥思苦想，整個人很快就瘦了一圈……

苦心人，天不負。姚蕊最終想出一個大膽又合理的方案：機設備分組運行。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？探測時使用哪一個，就將它裝進饋源艙里，這樣不就解決“放不下”的問題了嗎！姚蕊為這個想法激動得徹夜未眠，次日天剛蒙蒙亮，她就急匆匆趕到研發中心，按照這一思路，和團隊開始了新一輪的設計改造工作。

在不久后的饋源艙詳細設計評審會上，這一方案得到了專家組成員的認可。“中國天眼”的饋源艙開始依照姚蕊提出的新方案，進行研發打造，安裝調試。

2016年7月3日11時46分，平塘500米口徑大射電望遠鏡現場，最后一塊反射面板成功到達預定位置，順利完成安裝。這標志著世界最大的射電望遠鏡主體工程全面完工，“天鍋”已經成型！在“中國天眼”安裝工程現場，姚蕊親自帶領團隊成員，鉆到望遠鏡的底部，對饋源艙內的設備進行精心調試。

守住孤獨，誓做“中國天眼”守艙人

饋源艙位于整個“天眼”望遠鏡球面的中心位置，正式投用后，它會隨著探測的需要沿球面中心軸做上下運動。從高處往“天鍋”底部看去，饋源艙就像一個碉堡。姚蕊打了個比方：“如果把FAST看作一個天眼，那饋源艙就相當于這個眼睛的瞳孔，它起到聚焦的作用，我們能看得更清楚。”

姚蕊在完成饋源艙系統初步調試后，又展開升艙調試，結果顯示，這只巨大的“中國天眼”運行十分正常。2017年12月，饋源艙驗收工作圓滿完成，FAST正式睜開了它探索宇宙的大眼睛。

在現代前沿科技領域，西方國家一向認為，只有他們才掌握科學的真相。但隨著中國科技力量的快速崛起，這一局面逐漸被打破。“中國天眼”的誕生就是典型代表，由此在中西方科學界引發了震蕩。在貴州平塘縣大窩凼的喀斯特洼坑中，這座舉世聞名的鍋狀建筑——500米口徑球面射電望遠鏡，被美國的權威科學雜志評選為“本世紀全球最大最靈敏的單口徑射電望遠鏡”。憑借這一成就，中國的天文科研水平可持續領先世界20年！

遺憾的是，FAST射電望遠鏡剛建成不久，“中國天眼之父”南仁東先生就因病情惡化逝世，享年72歲。姚蕊哭腫了眼睛，她始終銘記導師曾說過的那三個問題。常年奮戰在條件艱苦的深山之中，姚蕊守住了作為科學家的孤獨和寂寞。

探索未知宇宙，搜尋和發現脈沖星是FAST的主要科學目標之一。截止到目前，“中國天眼”已經先后發現了43顆脈沖星，極大地增加了人類對宇宙的認知，我國天文學家們正在破解“天眼”獲取的海量信息。如今，已經博士畢業的姚蕊，正是這口“天鍋”的“眼瞳”守護人。“中國天眼”的正常運行，始終離不開姚蕊和團隊在背后默默的技術支持。因為他們的堅持付出，一個當初沒有多少人看好的夢想，最終成為一個國家的驕傲。

姚蕊詩意地說：“FAST射電望遠鏡的作用，就是幫助人類從宇宙的白噪音中，更靈敏地分辨出有意義的聲音。它可以接收到1351光年外的電磁信號，可以從雷聲中聽見蟬鳴。”2019年1月21日，作為饋源艙控制技術領域的代表人物，姚蕊入選《麻省理工科技評論》年度“35位35歲以下科技創新青年”名單！如此年輕卻有如此成就，讓我們看到了中國創新科研力量的崛起。

在忙碌的工作之余，姚蕊對生活同樣熱愛，她會穿上美麗的旗袍去和閨蜜喝咖啡，會在休假的日子去練瑜伽，和丈夫四處旅行……作為一位女科學家，姚蕊在工作中拼搏，對待生活也十分認真投入，朋友們都評價她“集科學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，進入它無垠的廣袤之中。未來，她會繼續做好“中國天眼”的“守艙人”，完成饋源艙的后續優化任務。“作為年輕的科研工作者，我們有精力、有干勁，應該為國家項目貢獻自己的力量！”