《大先生》崔向群院士：鑄鏡觀天，為人類解碼星辰的“追光者”

從元代郭守敬的簡(jiǎn)儀，到今日屹立于群山之巔的“大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)”國(guó)家重大科學(xué)工程，中國(guó)人探索宇宙的渴望，如同一條永不熄滅的星河，穿越時(shí)空，奔流至今。《大先生》第四季第八期有幸邀請(qǐng)到了“鑄鏡觀天”的天文光學(xué)專家、中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜望遠(yuǎn)鏡（LAMOST——郭守敬望遠(yuǎn)鏡）總工程師崔向群院士，讓我們一起走進(jìn)她與星辰為伴的五十余載歲月，聆聽(tīng)她如何率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，用一面“會(huì)呼吸”的巨鏡，為中國(guó)建造了一扇通往宇宙深處的新窗口，讓中國(guó)在洞察銀河、破譯星辰起源的征途上，從追隨者躍升為引領(lǐng)者。

緣起：一本書種下的“星辰夢(mèng)”

每一個(gè)偉大的夢(mèng)想，都始于一顆不經(jīng)意間埋下的種子。對(duì)于崔向群院士而言，這顆種子是母親買回的第一版《十萬(wàn)個(gè)為什么》，其中天文分冊(cè)為她打開了仰望星空的第一扇窗。然而，通往星辰的道路并非坦途。

1975年，作為工農(nóng)兵大學(xué)生的崔向群，最初拿到的是計(jì)算機(jī)專業(yè)通知書，但報(bào)道時(shí)被調(diào)配到陌生的“光學(xué)儀器”領(lǐng)域。這個(gè)看似偶然的轉(zhuǎn)折，卻讓她年少時(shí)種下的天文“種子”，意外地找到了破土而出的土壤。1975年大學(xué)畢業(yè)后，崔向群主動(dòng)放棄了省會(huì)南昌飛機(jī)制造廠的優(yōu)渥工作，執(zhí)意選擇了處于深山里的光學(xué)儀器廠。

“我到了那個(gè)軍工廠，才知道那個(gè)山溝有多偏僻，組織科的人說(shuō)‘你為什么要分到我們這里來(lái)呀？我們這里人想出去都出去不了’。”崔向群院士笑著回憶，而彼時(shí)的她只有對(duì)天文相關(guān)工作的執(zhí)著。

在軍工廠的三年，崔向群院士每天磨制望遠(yuǎn)鏡和周視瞄準(zhǔn)鏡的光學(xué)零件，卻不滿足于按部就班。看到閑置的高速拋光機(jī)，她主動(dòng)研究工藝，摸索方案。我就把它當(dāng)做一個(gè)專業(yè)來(lái)學(xué)，所以我就去買書來(lái)，自己看自己學(xué)，然后這個(gè)對(duì)我現(xiàn)在搞天文光學(xué)，那些大鏡子非球面磨制和檢測(cè)這些也是有用的，我還是很幸運(yùn)的，沒(méi)有浪費(fèi)時(shí)間。”這份不浪費(fèi)時(shí)光的自覺(jué)，為她后來(lái)的科研之路埋下了伏筆。

1978年，恢復(fù)考研的消息從廣播里傳來(lái)。崔向群立刻借了一輛自行車，騎了40里的山路，報(bào)考了天文光學(xué)天文儀器專業(yè)。當(dāng)接到中國(guó)科學(xué)院研究生錄取通知書時(shí)，車間的女工們圍著她歡呼雀躍，她卻突然發(fā)呆：“讀研究生這個(gè)路，可能要花很大的精力和壓力了，新的一個(gè)歷程開始了。”

從1985年起，崔向群院士先后赴英國(guó)卓瑞爾河岸天文臺(tái)、歐洲南方天文臺(tái)學(xué)習(xí)，參與射電望遠(yuǎn)鏡更新改造、甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）項(xiàng)目，在國(guó)際天文界嶄露頭角。可當(dāng)蘇定強(qiáng)院士來(lái)信告知 “國(guó)內(nèi)籌劃LAMOST項(xiàng)目，急需光學(xué)人才”時(shí)，她毫不猶豫選擇回國(guó):“蘇定強(qiáng)院士代表王綬琯院士要叫我回來(lái)參加王綬琯和他提出的LAMOST的項(xiàng)目，我覺(jué)得國(guó)家需要的時(shí)候我就回來(lái)，這是應(yīng)該的。”

崔向群院士的人生軌跡，恰是一代中國(guó)科研人的縮影：路途雖非坦途，但目標(biāo)始終堅(jiān)定；鮮有個(gè)人利益的計(jì)較，唯有國(guó)家需要的擔(dān)當(dāng)。她的“初心”，從不是一句口號(hào)，而是轉(zhuǎn)化于行動(dòng)，始終把每一步都走在靠近星空的路上。

破壁：讓鏡面 “活”起來(lái)的世界級(jí)創(chuàng)舉

因此，當(dāng)?shù)谝淮我?jiàn)到科學(xué)院科技基礎(chǔ)能力局局長(zhǎng)，聽(tīng)到對(duì)方一句“LAMOST拜托你了”時(shí)，崔向群院士感受到了肩頭沉甸甸的分量。“如果不做成，我這些年的精力和時(shí)間都浪費(fèi)了，也白回來(lái)了,所以我還是努力在爭(zhēng)取，要把它做成。”

如果說(shuō)LAMOST的構(gòu)想是前輩學(xué)者繪下的一張“星圖”，那么崔向群院士便是將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的“鑄鏡師”。她與團(tuán)隊(duì)面對(duì)的核心挑戰(zhàn)，是一個(gè)世界級(jí)難題：如何讓一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡同時(shí)“看得廣”又“看得清”？這近乎天方夜譚。

面對(duì)這道世界級(jí)難題，崔向群與團(tuán)隊(duì)開始了長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的技術(shù)突圍。而破題的關(guān)鍵之一，便是LAMOST與眾不同的身形。與大眾印象中“圓柱體鏡筒”對(duì)準(zhǔn)天體的傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡不同，LAMOST由三個(gè)柱體銜接而成，最高處達(dá)48米，最低處亦有30米。崔向群底氣十足地解釋：“王綬琯和蘇定強(qiáng)的這個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)在世界上獨(dú)一無(wú)二。”常規(guī)的方案支撐四五十米長(zhǎng)鏡筒，需要高達(dá)數(shù)十米的跟蹤機(jī)架，“我們的方法，是把鏡筒固定，只用這一塊鏡子來(lái)跟蹤。”

蘇定強(qiáng)選擇了一個(gè)更艱難的方案——拼接變形鏡面，用直徑1.1米的六邊形變形鏡進(jìn)行拼接，成本降低了，難度卻呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。一旦成功，可將我國(guó)的主動(dòng)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到國(guó)際最前沿。

LAMOST項(xiàng)目總指揮趙永恒先生的一句話，道出了其中的難點(diǎn)：“大概兩三分鐘，這個(gè)鏡面的整體形狀就變一次”，而這種調(diào)整對(duì)精度的要求，達(dá)到了二、三十納米——相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的三、四千分之一。“如果做不到這個(gè)精度，我們的方案就不可行。”

交棒：青出于藍(lán)而勝于藍(lán)

正是在如此極致的條件約束下，崔向群院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功研制出LAMOST，讓中國(guó)天文學(xué)實(shí)現(xiàn)了從“追趕”到“引領(lǐng)”的跨越。在LAMOST之前，國(guó)際上一次最多獲取640條天體光譜，而王綬琯院士最初的目標(biāo)是“要超出他們一個(gè)數(shù)量級(jí)”。當(dāng)時(shí)國(guó)際學(xué)界在稱贊之余也心存懷疑：“4000根光纖的定位，你們能做出來(lái)嗎？”

“回來(lái)了過(guò)后，就一定要做出來(lái)。”崔向群院士的回應(yīng)簡(jiǎn)單而堅(jiān)定。

如今，LAMOST一晚上便能捕捉數(shù)萬(wàn)條光譜，累計(jì)發(fā)布了千萬(wàn)量級(jí)的“黃金數(shù)據(jù)源”，并取得了發(fā)現(xiàn)“最古老的恒星”、“最大質(zhì)量的恒星級(jí)黑洞”等一系列重磅成果。它讓那句永恒的哲學(xué)追問(wèn)——“我們從哪里來(lái)，又將到哪里去”，開始有了基于海量觀測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)回答。

當(dāng)宏偉的科學(xué)目標(biāo)一步步成為現(xiàn)實(shí)，精神的傳承便成為下一段征程的起點(diǎn)。如今，已過(guò)古稀之年的崔向群院士，思考更多的是傳承。她說(shuō)：“宇宙是如此之大，我們只是冰山一角……年輕一代的人就像接力賽一樣的，那個(gè)接力棒，他要從老一輩的手上接過(guò)去，繼續(xù)往前走。”她希望年輕人不僅能傳承科學(xué)精神，更要“青出于藍(lán)而勝于藍(lán)”。在她身上，我們看到了一種將個(gè)人命運(yùn)融入國(guó)家發(fā)展和人類求知長(zhǎng)河的境界。當(dāng)年那個(gè)在山溝里磨鏡片的姑娘，用一生回應(yīng)了星空的召喚。她鑄造的不僅是一面觀天的巨鏡，更是一架精神的階梯，激勵(lì)著后來(lái)者，向著更深邃的宇宙，勇敢進(jìn)發(fā)。

更多精彩內(nèi)容，10月28日21:15分，鎖定《大先生》第四季第八期，看崔向群院士如何以“鏡”為筆，寫下人類解碼星辰的新篇章。