80后科研大工匠姚蕊：“中国天眼”守舱人
文/张东亮
姚蕊在阐述系统方案
中国天眼
被誉为“中国天眼”的FAST，是世界上口径最大、最灵敏的射电天文望远镜。若是把FAST看作一个窥探神秘宇宙的“天眼”，那馈源舱就相当于这个眼睛的瞳孔。而姚蕊成为天眼馈源舱系统负责人时，只有28岁。她外表柔弱内心强大，做得了实验穿得了旗袍……集科学之美和女性之美于一身。2019年，姚蕊入选年度“全球35位35岁以下科技创新青年”名单。
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获“偶像”赏识，刚毕业就当上了“科研大工匠”
1984年，姚蕊出生在北京一个工程师家庭，在父母的熏陶之下，这位品学兼优的女孩选择了机械工程专业。“有些专业在外行看起来很枯燥，其实一旦深入了解之后，也有很多令人着迷的地方。而且我的两大偶像，就是世界著名科学家钱学森和天文学家南仁东。”
于是短短几年时间，“学霸”姚蕊就在工学道路上从女学士蜕变成了女硕士，身影从北航辗转到了清华园。
科研路上，她也有过迷茫和疑惑。读研时，看到以前的同学从事金融行业，风光无限，也曾让姚蕊多少有点受刺激。但导师说，如果你有能力搞科研，为人类的进步做贡献，那不仅很酷，更是意义远大！这一席话让她顿悟。“能不断开拓人类对生命和自然界奥秘的认识，是一项伟大的事业，这并不能用金钱和物质去衡量。”
谈及与FAST的缘分，姚蕊不禁感叹：“我读研时的第一个课题，就是做FAST馈源支撑研究。当时就感觉这个国家项目很特别，我对它充满好奇，于是便在导师的指导下开始参与这项工作。”
审判战犯的国际法庭上，我姨妈孟书娟认为她见到的那个面目全非、背影如旧的女子就是赵玉墨。孟书娟给当时在美国的法比·阿多那多写了封信，告诉他赵玉墨还活着。法比的外祖母是一九四五年十月去世的，给孤儿法比留下了一点房产，法比去美国是为了变卖它。我姨妈在信里告诉法比，赵玉墨如何否认自己是赵玉墨，法比的回信一个月之后到达，他说也许赵玉墨只能成为另一个人才能活下去。
20多年前，就有人在一场聚集了世界顶尖无线电科学家的大会上提出，在全球电波环境继续恶化之前，人类应该建造新一代射电望远镜，接收更多来自外太空的讯息。当时中国最大的射电望远镜口径不到30米，姚蕊的偶像南仁东先生却放出“狂”言：“将来我们要建造一个口径500米，全球最大的太空望远镜！”有人嘲讽他痴人说梦。
为了“建造中国自己的新一代射电望远镜”的理想，南仁东放弃了在国外天文学院担任客座教授，享受世界顶级科研条件和薪水的待遇，毅然回国，开始了论证、选址、立项……
从1994年到2005年，南仁东带着300多幅卫星遥感图，走遍了300多个备选点，有些荒山野岭连条小路都没有，只能从石头缝间的灌木丛中，深一脚、浅一脚地挪过去。最终，南教授选择了现在的洼地。
姚蕊在观察设备运行情况
2010年，26岁的姚蕊硕士刚毕业，有幸加入了偶像南仁东的“中国天眼”科研团队。南教授的敬业精神和朴实的生活作风，令她敬佩不已。
“坚定的理想信念”是习总书记所指出的“四有好老师”的首要标准。作为大学生成长成才的人生导师和健康生活的知心朋友，思想理论教育和价值引领是辅导员最为重要的工作职责。而要引导学生坚定理想信念，辅导员首先要加强理论学习，练就好“看家本领”，学习好马克思主义的相关理论、原理，同时要理论联系实际，在工作中学习、运用和发展马克思主义，学会并运用辩证唯物主义、历史唯物主义的思想方法来解决学生工作中的问题，这样才能做好学生理想信念的坚定传播者。
在这位“中国天眼之父”的影响下，姚蕊也磨炼出了异乎常人的吃苦精神。
在不久后的馈源舱详细设计评审会上，这一方案得到了专家组的认可！
有一次陪南教授去山区考察时，前方是七八十度的陡坡，人就像挂在山腰间，要是抓不住石头和树枝，一不留神就会摔下去。当时又恰逢瓢泼大雨从天而降，山洪裹着砂石一路狂泄，众人连扶带背，个个摔得满身泥泞，回到县城落脚处时，姚蕊和一名师姐，已经摔得伤痕累累。
2012年，只有两年工作经验的姚蕊，被任命为FAST馈源舱的负责人，当时她只有28岁。馈源舱是“中国天眼”的最核心部件之一。馈源是望远镜用来接收宇宙信号的装置系统，馈源舱就是用于安放这个系统。
面对一些人提出的“姚蕊太年轻”之类的异议，南教授信心满满地说：“小姚是科研大工匠的好苗子，她能吃苦，工作严谨，又敢于创新，放到普通岗位上倒是埋没了，我们应该给青年才俊大施拳脚的机会。”
敢想敢干，为“中国天眼”解决两大难题
成为馈源舱负责人后，姚蕊开始了她“双城狂奔”式的生活。每天早上5点，她背起电脑包出门，7点从北京西站坐上前往石家庄的火车，来到“中国天眼”馈源舱的科研中心，开学术会议、做科研设计等；晚上9点回到北京的家，参照白天的会议记录列出修改清单……
项目启动后，她对每一张图纸都仔细审核、反复计算，姚蕊是个完美主义者，什么都想做到最好，甚至还有连续4天不合眼在电脑前编程的记录！
“项目最紧张的那年，整个馈源支撑系统团队仅记录在案的重要会议就多达140次，多位负责人甚至连去食堂吃饭都在一起，就是为了能争取更多的时间讨论交流。”姚蕊说。
在推介活动现场，“社稷尚品”大米、“德乐园”鲜食糯玉米、安谷粒弱碱小米、黄松甸黑木耳、郑家屯碱地杂粮、“马记”鹿茸、“汪特”中华参……吉优农品数不胜数，绿色、优质、安全、特色农产品和极具地域特点的推介形式，受到与会者的广泛青睐。同时，与会的众多采购商也为现场宣传推介的吉林特色优质农产品点赞。他们预判到吉优农品广阔的市场前景，坚信将为他们带来广阔的发展空间和丰厚的投资回报。
姚蕊在安装现场做指导
这场耗时近两年的“瘦身”着实不易。馈源舱里不仅有馈源装置，还有配套的其他辅助设备和设施，如六杆精调平台、电气系统等，这些设施关系到“瞳孔”是否看得清、看得准。
采用高炉冶炼红土镍矿则对渣型要求较高，由于红土镍矿主要成分为低铁、低钙，高镁高硅的特殊性，特别是MgO含量较高而CaO含量较低，造渣制度难以参照现代高炉炼铁工艺的造渣制度，否则渣量将过大，能耗将非常高，同时改变了高炉内部熔融态渣和铁水的体积比，造成渣层过厚，热量难以传到炉缸下部，引起液态镍铁温度低不易流出。因此根据渣型特点，很好解释了为何高炉仅能适应高铁低镁类型红土镍矿。对高炉来讲，其液态渣一旦落入熔池便无法还原，同时意味着Fe/Ni值无法调整，而采用侧吹浸没燃烧熔池熔炼工艺处理红土镍矿则不会出现该问题。
2.整体合力更足。31个省区市和新疆生产建设兵团党委都成立了统战工作领导小组，其中 28个省区市党委书记亲自担任组长；中管高校和部分央企、科研院所也成立了统战工作领导小组。各地进一步加强了非公有制经济、民族、宗教、港澳台等领域统战工作的协调机制建设，大统战工作格局基本形成。
1991年12月25日，弊病丛生的苏维埃社会主义共和国联盟被当做庞然怪物合力打倒了。但胜利的欢呼还没有散尽，痛苦却比自由更早更真实地到来了。七十余年的社会主义奋斗史骤然被判为虚妄，无数“真相”争相出来证明昔日理想的绝对荒谬，而被诅咒了一个世纪的资本主义和超级市场却成了正道。“苏联人”面临的困境大体有：
馈源舱的设计工作开始后，数不清的问题向姚蕊扑来。其中，馈源舱限重问题最“折磨人”。为保证安全性，按照设计规划，馈源舱限重为30吨。但技术人员发现，他们研发出的馈源舱重量达到了34吨！于是，姚蕊的首要任务，就是带着团队给馈源舱“减肥”。
尽管2007年淮河洪水管理取得了较好的成效，但仍存在着许多不足之处。今后要借鉴国内外洪水管理取得的成功经验，继续提高各级政府洪水管理意识，加强干部群众的教育培训。要更加重视利益均衡，注重效果优化；要不断规范人类活动影响，更加重视防止人类对水的侵害；要建立风险管理机制，促进洪水资源利用，实现人与水的和谐相处。
率团队打赢攻坚战的姚蕊，还没来得及高兴几天，就又遇到了一个棘手的问题。原本计划在“中国天眼”内放置9个不同类型的馈源装置，但随着馈源技术的进一步发展，2014年初FAST项目组决定建设一台超宽带馈源接收机，也一并放入馈源舱。该馈源接收机性能先进，可代替原来的3个馈源装置。
姚蕊在安装工程现场
姚蕊因想到这个解决方法激动得彻夜未眠，次日天刚蒙蒙亮，她就急匆匆赶到研发中心，按照这一思路，和团队开始了新一轮的设计改造工作。
FAST所有子系统必须在2016年9月25日前完成调试，而在此之前，还要预留出大量的设备生产和打磨时间。眼看时间一天天过去，科研人员们心急如焚。姚蕊冥思苦想数日，连做梦都在思考相关问题，很快整个人就瘦了一圈。
在“中国天眼”安装工程现场，姚蕊亲自带领团队成员，钻到望远镜的底部，对馈源舱内的设备进行精心调试。
虽然总体上馈源装置的数量减少了，但问题也随之而来——这位“新房客”的尺寸太大了，占了馈源舱内近一半的使用面积。“它一来，剩下6个馈源装置根本无法全部塞进去了。”姚蕊说。
燃气轮机虽然适宜调峰，但启停频繁会影响设备寿命，缩短设备检修周期，增加设备更换频次。在为电网调峰调频做出贡献的同时，部分地区未充分考虑燃气轮机调峰调频成本，未获相应补偿或补偿偏低。
就这样，“中国天眼”的馈源舱，开始依照姚蕊提出的新方案，进行研发打造、安装调试。
会工作也懂生活，乐做世界最大“眼瞳”守护人
FAST位于群山环抱之中，建成后，不仅成为了世界上规模最大的射电望远镜，同时，它接收宇宙电波的能力也是最出色的！事实上，这个世界之最的诞生，不仅要依靠25万平方米的巨大反射面（用于汇聚无线电波供馈源接收机接收），还依赖于一个灵敏的核心部件——馈源舱。
姚蕊打了个比方：“如果把FAST看作一个天眼，那馈源舱就相当于这个眼睛的瞳孔，它起到聚焦的作用，我们能看得更清楚。”
馈源舱哪里的“赘肉”最多呢？姚蕊及其团队首先把目光投向了馈源舱的主体框架，经过一次次深夜会议的集思广益，以及反复的模拟实验，他们最终把其从“正圆形”变成了“近似三角形”，一下减重几千斤！
功夫不负有心人。后来她提出了一个大胆而又合理的想法：机械设备分组运行！事实上，“天眼”每次观测宇宙星空时，通常情况下只会用到其中一个馈源装置，其他馈源装置在此期间是不工作的。那为何不把闲置的馈源装置“请”出馈源舱呢？探测时使用哪个，就将哪个装进馈源舱里，这样就解决了“放不下”的问题了！
此后几天内，姚蕊等人在完成馈源舱系统初步调试后，又展开了升舱调试，也就是跟着“索驱动机器人”一起进行整体联合调试，结果显示，这只巨大的“中国天眼”运营十分正常！
2017年12月，馈源舱验收工作圆满完成，FAST正式睁开了它探索宇宙的大眼睛……
在现代前沿科技领域，西方一些国家一向自视甚高，认为只有他们掌握着科学的真相。但随着中国科技力量的快速崛起，这一局面逐渐被打破。其中最典型的案例，就是“中国天眼”的诞生在中西方科学界引发的震荡！
南仁东等天文科学家，总共耗费了22年的心血，缔造出这座举世闻名的锅状建筑——500米口径球面射电望远镜，之后很快就被美国的权威科学杂志评选为“本世纪全球最大最灵敏的单口径射电望远镜”，就凭这一成就，能让中国的天文科研水平持续领先世界20年！
（3）进行混凝土输送泵连接时，需要对输送泵的牢固性与稳定性进行严格检查，并将其设置在规定连接位置，以减少运输事故的发生。其次，需要对输送泵进行润滑剂的涂刷，使得输送泵中能够保持空气流通，防止出现混凝土与输送泵粘连的情况，进而最大程度上减少资源浪费。
遗憾的是，FAST射电望远镜刚建成不久，“中国天眼之父”南仁东先生就因病情恶化逝世，享年72岁。姚蕊为此哭肿了眼睛，深深铭记她的这位偶像和导师生前的一句名言：“用科学报国，是一个科学家最大的荣耀！”
探索未知宇宙，搜寻和发现脉冲星是FAST的主要科学目标之一，从2016年9月25日中国天眼落成至目前，它已经先后发现了43颗脉冲星，极大地增加了人类对宇宙的认知。我国天文学家们正在破解“天眼”获取的海量信息。这着实让西方天文学家们羡慕不已。
如今，已经博士毕业的姚蕊，仍是这个最大“眼瞳”的守护人，中国天眼的正常运行，始终离不开她和团队在背后默默的技术支持。
用姚蕊诗意的解释，FAST射电望远镜的作用，就是帮助人类从宇宙的噪音中，更灵敏地分辨出有意义的声音。“它可以接收到1351光年外的电磁信号，可以从雷声中听见蝉鸣”。因为南仁东老先生和姚蕊等后辈的坚持与付出，一个当初没有多少人看好的梦想，最终成为了国家的骄傲！
2019年1月21日，作为馈源舱控制技术领域的代表人物，姚蕊入选《麻省理工科技评论》年度“35位35岁以下科技创新青年”名单！从榜单中，我们看到了中国创新科研力量的崛起。
在忙碌的工作之余，姚蕊对生活同样热爱，她喜欢穿上风情万种的旗袍去和闺密喝咖啡，会在休假的日子去练瑜伽、与丈夫四处旅行……
这位女博士在工作中很拼，对待生活也十分认真投入，丈夫说，她集科学之美和女性之美于一身。
姚蕊表示，美丽的宇宙太空以它的神秘和绚丽，召唤我们踏过平庸，进入它广袤无垠的空间。未来，她会继续做好中国天眼的“守舱人”，完成馈源舱的后续优化任务。“作为年轻的科研工作者，我们有精力、有干劲，应该为国家项目贡献自己更大的力量！”
其中y∈d×1表示混合像元，d为高光谱遥感图像的波段数，n表示噪声或模型误差，A∈d×m表示端元光谱库(其中d≪m)，m为光谱库中端元光谱的个数，x∈m×1为对应于光谱库A的丰度向量。如前所述，每个混合像元y含有的地物光谱数量有限，故基于端元光谱库A表达混合像元y的丰度x是稀疏的[14]。
责编/伊和和E-mail：yihehe@163.com
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