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“天眼之父"南仁东：梦想与坚守 2017年9月15日，72岁的南仁东在美国治疗肺癌时去世。“他说，如果有一天他真的不行了，他就躲得远远的，不让我们看见他。”FAST工程调试组组长姜鹏回忆说，这可能就是南仁东的性格，希望保持着最有尊严的形象。 姜鹏来天丈台面试的时候，并不知道南仁东是谁，“只是感觉到他强大的气场，一看就是头儿’，甚至有点像‘土匪头儿”"。从上世纪90年代开始筹划FAST项目时，南仁东就一直留着一撮小胡子，过了20多年，头发和小胡于都已变得花白。在工地上他随意地穿着大汗衫，鼻梁上架着近视镜和老花镜，回北京又变 回了时髦老人。“出国参加学术会议也很注重形象，要带一箱子衣服去。”FAST工程办公室副主任张海燕说。 南仁东是1963年吉林省的高考理科状元，考入清华大学无线电系，“文革”之后，在北京天文台读天体 物理的研究生。他是一个爱好艺术和哲学的科学家，尤其喜欢画画，在日本国立天文台访学期间，创作了一幅油画《富士山》，至今仍挂在校教学楼的大厅里。“有一次我问他，为什么反射面周围的六座百米支撑塔要等间距排布，打乱排不是能减少很多工作量吗?结果他就一句话，那样不好看’。别看他忙，但做PPT特别讲究，有一次开完会其他单位的人问我，你们是请专人帮忙设计PPT吗，怎么版式那么好看?其实都是南老自己做的。”FAST工程副经理张蜀新回忆道。 “也许是因为喜欢艺术，他和一般科学家不太一样，想法不受拘束，很有想象力，经常会冒出很多创新点出来。”FAST工租接收机与终端系统高工程师甘恒谦说。 数千块单元组成的球面主动反射面技术是由南仁围的改变上，目的是通过改变单元反射面的位置来保持整个反射面的抛面形状，而FAST的反射面要进行大范围的运动，每一个单元反射面的作用是要将球面改成抛物面，通过主动的变形实现对天体跟踪式的观测。而要实现这种跟踪观测，对反射面上空的馈源舱①定位精度要求很高。 当时他们做过几个馈源支撑缩尺模型试验，馈源舱的指向一直不能达到最大的观测角要求。“由于馈源舱是由塔上的钢索拉动的，角度始终趋向于水平状态，如果达不到40度的角度，就看不到银河系的中心。”甘恒谦说，南仁东很有想象力地提出，在馈源舱周围加一圈流体或半流体的“水环”，流体受到重力影响集中在某一方向，这样可以有效补偿姿态控制的不足之处，会使馈源舱的角度发生相应变化。不过后来通过与德国科学家的合作，FAST最终采用了钢索牵引驱动的轻量化柔性馈源支撑模式，“水环”的方案没有被采纳，但南仁东的想象力确实让项目组其他成员印象深刻。 与传统射电望远镜采用独立分块反射面单元技术不同，FAB主动反射面的主要支撑结构采用了创新性的索网技术，2002年FAST技术年会上，南仁东第一次正式提出这个概念。“我问南老师，原来的技术应 用很成熟了，为什么要改?他说：‘很简单，因为省钱。反射面放在索网上面，坑的弧度要求就没那么高了， 不然工程耗费会非常大。”甘恒谦说。 但索网的制造和安装难度相当大，首先是钢索结构超高疲劳性能的要求。索构建疲劳强度不得低于500兆帕，他们从知名企业购买了十余种性能最好的钢索結构进行疲劳试验，结果令人意外的是没有一家 符合FAST的要求。 “一开始并没有想到寻找合适的钢索材料会面临如此大的困难，”姜鹏说，“当时南老压力太大了，在两 年内，几乎总是寝食难安，这是FAST项目遭受到的最大的一次危机。”在想解决方案时，南仁东又开始了他天马行空的想象。“他甚至提出用弹簧作为弹性形变的体，来解决索疲劳问题，我觉得很不可思议，最后拿出一个终极版的弹簧方案，目的是说服他，如果这个方案不行，其他弹簧方案也不用考虑了。但他这么说，其实是望希大家都能发散思维，提出更多的新方案出来。” FAST对钢索结构的性能要求已经远超国内外相关领域的规范，因此没有任何一家企业能够提相关产品，南仁东等人只能将方向转向钢索的研制中。当时发现并无可借鉴的经验，FAST必须从头开始解决材料的问题。姜鹏回忆说，因为无法确定问题的根源，所以研制工作要在涂层改善、锚固技术等几个方向上同时开展，在两年的时间里，经历了近百次的失败，几乎每一次的实验，南仁东都亲临现场，沟通改进措施。他们请来上海、南京等地的十几家单位以及国外钢索结构的顶级专家一起评审，同时也幸运地找到一家既懂技术又有经验，同时愿意配合的厂家，在工艺控制上为FAST提供经验和产品，最终钢索结构才终于被研制出来。 〔节选自吴丽玮《“天眼之父”南仁东：梦想与坚守》） 【注】①馈源舱：里面装置有馈源，也叫作超宽带接收机，是FAST接收和回传信号的最核心部件，整个射电望远镜的反射面所接收到的全部宇宙信号，都靠它来收集。 7．下列理解和分析，不符合原文意思的一项是（3分） A．南仁东油画《富士山》至今仍挂在国立天文台教学楼的大厅里，说明他在艺术上有一定的造诣，也有着自己的艺术审美。 B．姜鹏来天文台面试时对不认识的南仁东的感受是“强大的气场”“头儿”“土匪头儿”，说明南仁东既有魅力，又让人惧怕。 C．南仁东作为一个科学家，能在科学研究过程中不时地展现出艺术方面的想象和灵感，对于当今社会人才的培养模式，很有启示意义。 D．由南仁东领导的FAST工程在研究过程中遇到诸多难题，尤其是钢索结构的研制，经历近百次失败才取得成功，表明科学成功从来不是一蹴而就的。 8．下列对材料有关内容的分析和概括，最恰当的两项是（5分） A．在FAST工程办公室副主任张海燕眼中，南仁东不同扬合的不同着装，既体现出他对职业的尊重，也表明他为人并不古板。 B．作为理科状元，清华无线电系的高材生，南仁东爱好艺术和哲学，尤其画画，这对他今后的科学研究都有着直接的影响。 C．FAST采用球面主动反射面技术，主要支撑结构采用创新性索网技术，主要说明他善于在给自己制造的困难中前行。 D．本文写作上大量引用南仁东身边人的评说，客观真实地表现了南仁东的生活格调、兴趣爱好、工作态度，人物形象立体丰满。 E．本文前面以较少篇幅介绍南仁东相关经历，后面以较多篇幅介绍天眼FAST相关情况，分别照应标题中的“梦想”与“坚守”。 9．在“天眼之父”南仁东身上，你认为有哪些可贵的精神品质值得我们学习?（4分） 参考答案 7．B 思路点拔“又让上人惧怕”表述不当，应是说明了南仁东的气场、魅力和风度。 8．AD（答出一项给2分，答出两项给5分） 思路点拔B．“这对他今后的科学研究都有着直接的影响”表述有误，应为“有着直接或间接的影响”。C．“主要说明他善于在给自已制造的困难中前行”表述不当，主要说明为国家省钱的爱国精神。F．“分别照应标题中的‘梦想与‘坚守’”错，“梦想”与“坚守”贯穿全篇，不可分开理解。 9．①讲究形象，注重尊严。不同场合不同着装，出国代表着国家形象。②文理兼通，善于创新。南仁东作为科学家，热爱艺术与哲学，在工作研究中也注重审美。球面主动反射面技术、“水环”方案、弹簧方案等体现了南仁东的创新精神。③勤俭节约，真诚爱国。将反射面放在索网上面，坑的弧度要求就没那么高了，节省费用。④认真负责，殚精竭虑。FAST钢索结构的研制过程等，南仁东都要亲临现场，沟通改进措施。（每点1分，言之有理即可得分）
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