位于貴州省黔南州平塘縣克度鎮金科村的500米口徑球面射電望遠鏡全景。FAST工程辦公室提供

　　開欄的話 大科學工程是20世紀以來世界科技進步和社會發展的最重要的基礎設施，也是一個國家創新力以及核心競爭力的主要表征。就當今世界科技而言，一個國家在關鍵領域領先一步，哪怕只是一小步，往往都會造成“勝者全得”或者“強者恒強”的局面。而為實現領先一步，大科學工程當之無愧地成為“國之重器”。從“兩彈一星”到載人航天，從北京正負電子對撞機到大亞灣中微子實驗，中國每一次重大科學突破，幾乎都與大科學工程聯系在一起。新中國成立后，中國的大科學工程同時面向國家戰略需求和世界科學前沿，通過核心技術突破和資源集成，取得了諸多決定著國家地位和命運的重大成果。歷史和現實一再見證，搞大科學工程是中國科學技術跨越式發展的必由之路，也是我們集中力量辦大事的政治優勢的集中體現。本報今天開始以新欄目“走近中國大科學工程”，引領讀者徜徉最前沿的科學天地，并深度感知那些和平發展的中國故事。

　　■走近中國大科學工程

　　從貴陽機場驅車向南，經高速公路轉上土石路，顛簸3個小時，穿過最后一道狹窄山口，500米直徑的白色鋼環突然出現，填滿了視野。那是史上最大望遠鏡的圈梁。

　　走上FAST（500米口徑球面射電望遠鏡）的圈梁，像是走在一座鋼橋上。它被50根6米到50米高低不等的鋼柱支在半空，周長1.6公里，繞走一圈要40分鐘。

　　雞蛋粗細橡膠表面的索繩，攀附圈梁懸垂交錯，總重1300噸，已編織成網，于2月4日完工。下一步，就是拼裝FAST的天線反射面。FAST預計2016年成型，中國的射電天文學屆時將領跑世界。

　　越大越好

　　電視收不到信號時，屏幕上不是一片空白，而是雪花閃爍并發出刺刺聲，這就是來自太空的射電信號。1931年，美國一位電子工程師發現，銀河中心能傳來有規律的電波。這開創了射電天文學。

　　射電跟光沒太大區別，都是電磁波。光只是能刺激眼睛的一小部分電磁波。從伽馬射線到紫外線到可見光再到紅外線和射電，各有監測這些不同波段電磁波的望遠鏡。“射電”是比紅外線頻率還要低的電磁波段。

　　射電望遠鏡，跟收衛星信號的天線鍋是一回事。通過鍋的反射聚焦，把幾平方米到幾千平方米的信號聚攏到一點上。射電天文學家是裝備最高級的無線電愛好者，他們聆聽的信號不是人造的，而是“天生”的。

　　為了提高射電望遠鏡的表現，天文學家想出一個辦法，就是讓許多個天線鍋對準同一目標，通過比對信號算出更精確的信號位置。但是想接收更微弱的射電，只有把天線鍋造得更大。中國科學院國家天文臺FAST工程首席科學家、總工程師南仁東說，宇宙空間混雜各種輻射，遙遠的信號像雷聲中的蟬鳴，沒有超級靈敏的耳朵就分辨不出來。

　　1993年東京召開的國際無線電科學聯盟大會上，包括中國在內的10國天文學家提出建造新一代射電“大望遠鏡”。他們期望，在全球電信號環境惡化到不可收拾之前，能多收獲一些射電信號。建造FAST的動機肇始于此。

　　FAST之前，世界上最大的射電天線鍋，一個是德國100米直徑的“埃菲爾斯伯格”，一個是美國300米直徑的“阿雷西博”。前者是可以移動搖頭的，后者借助波多黎各島上的喀斯特洼坑，跟FAST相似。

　　造更大的望遠鏡非常困難。天線鍋要求毫米級的精度，在平地上建百米以上的天線鍋，自重就會造成形變，一陣風也會讓它變形。有天文學家提出了思路：在喀斯特地形下常見的“天坑”里造。

　　最圓深坑

　　1994年底，北京天文臺（現國家天文臺）牽頭20所院校，提出了“喀斯特工程”。準備從中國西南無數個喀斯特地貌的凹坑中，選出一個來建大望遠鏡。

　　看過遙感圖，大家確定了300個候選的圓坑，經過走訪又篩選出80個最圓的。貴州省黔南州平塘縣克度鎮金科村的一個圓形洼地