“巨镜”愿望：4所顶尖大学的科学家各自筹款，20多亿能赌怎样的未来
来历：常识分子
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撰文丨严胜男
这是我国地理学一百年来的重要时刻，四所顶尖高校和研讨安排纷繁提出了自己的地基光学望远镜方案。他们的野心是对世界更前期的天区进行更大标准的观测，探究太阳系之外的宜居世界，星系生长的驱动之源，世界生态系统的新物理。
2.5米、4.4米、6.5米到8米，数字的跳动意味着聚光才干的指数级添加，可以看清更暗更小更远更久的方针，这本该透露着振作与期望。长久以来我国只能屈居世界首要国家望远镜组团的末流，地理学家们常常挂在嘴边的一组数据是：我国现在最大的通用光学望远镜口径是2.4米，而美国的胡克望远镜在1917年便是2.54米。再宣告振聋发聩的怨言，“咱们与国外差了整整一个世纪！”
他们自称是有缺点的一代，不得已沉迷于精巧的数学模型，在他人淘洗过千万遍的数据中寻找蛛丝马迹。一位地理系主任感叹道，“30年前，我博士毕业论文便是用2米望远镜写的，我的学生现在还在用，真的觉得咱们望远镜展开的太慢了”。
传统的大科学设备制作是仰赖自上而下的拨款，价值是需求绵长地等候，等候一个方针的春天。大设备的鼓点每五年敲击一次，写在国家的科学展开规划里，招标者们必须一击即中，不然要付出几近阻滞十年的沉痛价值。
当然也有些各显神通的妙人得到了企业的大方支撑与民众的支援，假设用耸动的标题来归纳可所以，“见了一面的大老板给我一个亿建望远镜，我叔说这是骗子”，“地理系主任化缘望远镜，小学生的几十块也收”。粉丝们也纷繁支招，在大年初五其间一位制作者发布的为望远镜招财的微博里，有人评论道，“造望远镜和探究太空，主张发行彩票筹集资金”。
地理学家们按耐不住，决计自谋出路。这儿的故事当然不能用民间探究、自下而上、第三条路途来归纳，望远镜的制作结尾遍及设在21世纪的第三个十年里，但峻峭的资金山崖让这份预期晦暗不明——制作这四架望远镜的总额高达24亿多人民币。
一场制作潮的背面，更多的疑问浮出水面。众所周知的实践是，世界上光8-10米口径的光学红外望远镜就有14台，还有3台30米级的巨型望远镜（24.5米大麦哲伦望远镜GMT、30米望远镜TMT、39.3米欧洲极大望远镜E-ELT）在决赛圈激战多年。从口径上来看，这四架望远镜谈不上有多大的优势。我国的地理学界为何不联合制作一架更好的望远镜？是否会沦为低水平的重复制作？一轮制作潮之后，咱们能看到怎样的世界？
《常识分子》采访了多位望远镜的制作者与用户，简直一切人都认同，协作是一件更好的事，但在这个阶段，协作又简直是一件不或许的事。咱们需求走出前史的包袱、准则的束缚、技能的瓶颈以及靠拢四散漂荡的人心与一致，这是我国地理学家自己的求索路途。
当科学家成为说客
一次校友集会的空隙，东半球最大口径的光学望远镜方案诞生了。
这群浪漫的地理人开端的主见是将望远镜制作与大众科普相结合、公募众筹与定向私募并行筹资。他们许诺建成后将拿出5%左右观测时刻向捐献者和大众敞开。
不论是其时仍是现在，这样的主见都显得有些惊天动地。究竟咱们的文明里短少捐献的传统，一同这也不是制作一个独自的实验室百万、千万的数目，而是5～6个亿。
吴学兵被推上了筹委会主任的位子，这位泛着青丝的60后是北京大学地理系的主任。去哪里找那么多钱？曩昔一年半，吴学兵和搭档们奔走于各地博物馆、图书馆、中学、企业，在各种公共场所，北大加州校友会、学术研讨会、大学敞开日、工业展开论坛……讲北大人的星空期望与我国光学望远镜的困顿实践。
这位科学家，榜首次高密度地日子在人群里。活动中他被问得最多的是，有没有外星人？咱们会不会被黑洞吞掉？能不能完成星际穿越？这类与科幻著作高度相关的问题。而他实践上更想严厉地评论科学，想同享他们所发现的几万个世界中最亮堂的“灯塔”-类星体。
听着热热闹闹，最终盘点下来，公募的展开仍是缓慢，而他们的方针是面向大众筹款2000万。定向的大额筹款也并不顺利，除了一位现已完成财富自在的校友所捐的1000万和西华师范大学1500万的协作经费，还没有其他大型企业实践注资。
虽然吴学兵不满意这样的作用，但讲起曩昔所碰到的难，他仍是眯着眼笑，一副平缓的姿态。关于望远镜他们最不缺的便是达观。他说众筹2000万当然不简单，但最重要的是让咱们了解生长型通用光学望远镜（Expandable Aperture Segmented Telescope，下文简称“EAST”，6～8米，分两期制作），前进咱们对科学的重视度和参加度。
他们做了一些校园想做而没能做的事，早在2016年，南京大学便开端为自己的太阳望远镜筹款，但碍于校园基金会没有大众募捐的资格转而走向私募。假设EAST项意图公募做成了，它可以被冠之为“首个全民参加制作的大科学工程”，即使没做成，也是一次有利的测验。
吴学兵也讲他的“怯”，是一位在书斋里日子大半辈子的人面临实践世界的不安与挫折，“有些作业很难和人家（企业）开口，我不知道他们想了解什么，也不知道他们有什么需求，有时分假设有特别难的需求咱们或许也无法满意”。
一切的繁忙都是为了下一代的科学方针，成为科学家的三十多年里，他抛弃了太多作业。科学本来是最自在的探究，而地理学沉重的实践在于它由观测驱动。世界上最早的10米望远镜凯克望远镜的造价是1.3亿美元，欧洲南边地理台4台口径相同的8米VLT耗资超越5亿美元，在这些“大眼睛”的视野范围内，直接孕育了2020年诺奖超大质量黑洞发现的作用。十多年来，从世界加快胀大、中微子振动、引力波到黑洞，地理观测设备的前进推进着科学的展开。
咱们也并非出不起一个光学望远镜的钱，仅仅地理望远镜是一个巨大的宗族，而且现在现已步入了多信史/全波段年代，射电、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线……已故闻名地理学家王绶琯曾用“百骑争驰，逐鹿中原”来归纳地理学“设备比赛”的展开格式[1]。
但具有400多年前史、最干流的光学地理是咱们欠账最多的分支。2021年时任中科院国家地理台台长常进在承受《科技日报》时标明，“（我国）射电地理鹤立鸡群，光学地理与世界水平相差比较大”[2]。
关于光学地理，吴学兵最为骄傲的是，“它可以看见世界最美丽的图画，而其他的波段大多只能看见鳞次栉比的点和线”。光学望远镜能将织锦般的世界尽收眼底，而不是目光无法捕捉的飘渺的电磁辐射。用最传统最陈旧的办法，去看创世之书中的某个阶段。但科学的赞助逻辑不是这样，是有多大的实用价值，是能否敏捷完成赶超，是出了多少严重科学作用，是作业金字塔中资格、奖项、帽子堆叠的话语权。
望远镜的时刻极端名贵，一年里只需稀疏的几个夜晚归于吴学兵团队。他的许多高红移类星体都是通过多年前建成的云南丽江和河北兴隆两台2米级望远镜进行观测初选，再利用国外中大型光学红外望远镜后续观测发现的。还有一些方针只能抛弃，“真实太暗了，底子不知道是什么，很难去写观测请求去要国外的时刻”。即使有时用到国外的望远镜也要付出高额的运用费，一般的中型望远镜10～20万人民币一晚，好点的大型望远镜100万一晚。他说，“我不太乐意花钱做这样的事，有时分会问问在国外的学生和协作者看他们有没有观测时刻，但不论怎样都不行继续，人家也有人家要做的观测课题”。
而作为系主任，作为教师，这样的惋惜就更多了。他说，“30年前，我博士毕业论文中的观测便是用国内2米望远镜做的，我的学生现在还在用这一望远镜，真的觉得咱们光学望远镜的展开太慢了”。他还标明，许多学生现在在国外作业，做观测都是用6～10米的光学近红外望远镜，现在他们即使回来也发挥不了作用，由于国内没有大型光学红外望远镜。
制作望远镜也是一种前史责任，是这代人给下代人的许诺与财富。
间隔这所顶尖高等院校不到一公里，年青的地理学家蔡峥在2018年也开端酝酿着另一个大望远镜方案。他是清华大学地理系副教授，宽视场光谱巡天望远镜MUST（MUltiplexed Survey Telescope，6.5米）的项目经理，这个80后决议从国外回来造望远镜。
MUST的筹款阅历多罕见点传奇，连许多蔡峥身边最接近的人也不太信任。MUST的“榜首桶金”来自一次暂时起意的饭局。那是2018年6月下旬去广东找同学谈协作的空隙，同学提议找自己的朋友带俩人吃饭，刚好朋友的老板陈先生也在，四个人组了一个局。席间陈先生就发问“世界有多大，怎样越来越远”之类的，兴之所至，蔡峥同享了多年的考虑“咱们有两个时机在世界望远镜格式中或许会完成抢先，其间一个是地基的光谱巡天望远镜，或许需求6亿；另一个是空间红外，需求几十亿。”。
陈先生说：“蔡博士，你看我来给那个6亿的项目做一点小小的协助吧”，这也是MUST榜首个“亿元”左右的投入。“回想起来其时真是一小孩，不少预算都轻视了”，他重复地说，“跟着这几年，许多状况的改动、深化的核算，地基光谱巡天项目得14个亿左右”。
蔡峥回家后与家人谈起在广东的阅历，一切人都觉得他遇到了骗子，连他有20年外事经历的叔叔也标明，“你太单纯了，到时分都不知道怎样上圈套的”。可是这么多年，对方依照约好分期到款。
接下来的两年，项目在筹资、团队方面都没有很大展开，“其时很恐惧，每天深夜都会吵醒，但项目并没有阻滞，仅仅有时不知道能否做下去，直到2021年3月，在校园的大力支撑和多个部分指导下，地理系和精仪系组成了比较安稳的团队，同行者越来越多”，回忆起那段日子蔡峥说。
虽然曾经有屡次意向捐献的资金，但企业这些年的捐献受时局改动影响飘忽不定，世界关系也在改动。校园、国家的支撑和托举，这才是项目平稳推进的要害。
他的言语中带有一些江湖气的自傲与张扬，就算是年青人也罕见的热情和热血。
虽然筹款充满了许多偶尔，但仍是和发起者的风格有很大相关。不止北大和清华，我国科学技能大学和我国科学院紫金山地理台的WFST（墨子巡天望远镜，2.5米）依托1个亿的教育部“双一流”学科途径制作经费于2023年9月首先取得首光（榜首缕光），上海交通大学同年也发布了JUST（大口径多功用光谱望远镜，4.4米）的制作方案，一期出资2.15亿，其间1个亿已根本安稳，首要来自于教育部的低息贷款。
我国科学技能大学地理学系教授、WFST总规划师孔旭这样介绍制作的初衷：“中科大地理学科在教育部第四轮学科评价中被评为A+学科，其时咱们就在想，学科进一步展开的着力点在哪？2015年原中科大校长侯建国提出了“科教交融”战略。中科大地理学系与中科院紫金山地理台于2016年通过“科教交融”，成立了地理与空间科学学院，但一向短少协作科研途径，科教交融短少深度。2018年3月两家安排发动联合研制“双一流”学科途径墨子巡天望远镜”。依据协议，中科大首要担任望远镜的研制和制作，紫金山地理台首要担任望远镜的运转和保护。望远镜现已于2023年9月正式启用，正在展开地理观测，望远镜每年数百万的运转保护费用，“是一件比较头疼的作业”，孔旭坦言。
高校为何不谋而合挑选了制作光学望远镜？一个关键是“双一流”制作期间许多高校都拿到了一笔上亿的资金，要把这笔钱花出去，长时刻作为短板存在的七大基础学科之一地理学是不错的选项，这儿有看得到的添加空间。有了望远镜才干有人才、有文章、有学科的腾跃。不过高校的财力究竟有限，要想要更大的望远镜，还要有干事的决计和成事的才干。
这是一场事在人为的博弈，先上车再补票虽然有些张狂，但假设不冒着危险那将一事无成。
一次崩盘的协作
一夜之间四个望远镜纷繁上马，它们有什么不同？为什么不能合力建一个更大的望远镜？
这要从一次协作的崩盘说起，那是全国范围内地理学家票选出来的排名榜首的大项目，是发改委“十三五”规划中优先布局的严重科技基础设施，即12米大口径光学-红外望远镜（下文简称“LOT”），国家方案出资额约20亿。不只没有办法追逐，还眼睁睁地看着2030年新年代的钟声不断接近。正如LOT项目概念规划方案世界咨询专家组组长Johannes Andersen在承受《Science》采访时说道，“我忧虑我国地理学正在堕入一个需求几十年才干够修正的灾祸……”[3]。
地理世界里有四种人，观测者、理论家、仪器制作者和数值模仿者。没有设备人就不或许出来，这个小圈子里大多数人常常戏称自己是“有缺点的一代”。最直观的是论文数据，《我国地理学2035年展开战略》指出，2015～2019年，每年被引频次最高0.1%，共69篇论文，其间52篇（75%）是依据地理大观测设备的榜首手数据的科学论文和技能办法论文，我国学者无缘这 69 篇尖端论文[4]。
紧接着是咱们身边的感知。一位985高校光学地理方向的青年学者指出，自己地点的新式研讨院90%多的人都是做理论的，“咱们根本上都不碰观测数据的，仅仅做模仿或许一些解析去解说这些现象，很难发生十分原创的作用”。
2011年地理学界开端施行的“有偿运用国外望远镜方案（The Telescope Access Program，下文简称TAP）”，以现金投入办法使我国地理作业者可以同享世界大中型光学/红外望远镜观测时刻，其开端意图是培育有经历的光学/红外观测集体，为未来LOT和世界巨型望远镜观测储藏人才。
TAP项现在期的望远镜有加拿大-法国夏威夷望远镜（CFHT，3.6米）、帕洛玛望远镜（Palomar，5米）、多镜面望远镜（MMT，6.5米）、麦哲伦望远镜（Magellan，6.5米x2）[5]。近些年跟着经费的减缩，MMT和Magellan已不在购买范围内。
这十多年来的改动此中人众所周知。我国科学院国家地理台刘超研讨员是TAP项意图用户之一，也屡次参加过TAP项意图评定。“最开端的时分，许多观测请求完满是一个不了解观测的人写的，一些观测的根本要素都还没有搞清楚，可是后边越写越好。再到后来一些十分有经历的观测地理学家，他常常拿不到时刻了，以往他都是轻轻松松拿到时刻。从某种含义上讲，咱们越来越了解观测是什么是怎样回事儿，越来越懂观测了”，刘超同享道。
我国科学院国家地理台星系世界学部主任陈学雷这样评论单纯理论研讨的限制，“咱们常常接收到比方来自巴基斯坦和伊朗这样短少观测设备的国家的学者的论文，这些都是由十分聪明的科学家编撰的。可是，这些论文往往过于理论化，十分脱离实践，有点像钻学术牛角尖的感觉，在一个不太实践但理论上可解的问题上面来回深耕，将数学模型处理得多么精细，多么杂乱。我国早年的研讨风格也曾是如此。我记住我在当研讨生的时分，咱们所写的论文包含咱们的导师所写的论文，许多现在看起来也是没什么实践含义，朴实钻牛角尖的研讨。可是，在其时的情境下，咱们也别无挑选，只能从事这类研讨”。
地理学家们的举动和反思
一部分地理学家想要举动起来，隔了七年来看，他们也有更多的反思。
黄崧是清华大学MUST项目焦面系统的担任人，也是LOT项目百名青年学者联名信的7名起草者之一。在曩昔为MUST“交学费”的一年里，他渐渐体会了“科学驱动的工程项目”这几个字的分量，他描述科学方针的落地进程就像“水从阶梯上流下来相同”，是一套十分杂乱敞开性且有应战的定量评价系统。工程师投入极大的精力来研讨项目，而观测者/科学家也要为了一同的科学方针服务工程师。
以MUST焦面系统为例，在一个直径1.2米左右的圆形“大锅盖”上，需求承载300多个三角形的光纤定位器模块。每个边长约7厘米的三角形模块中将极端精细地排布着63个样貌懦弱的光纤定位器。每个直径只需6.3毫米的光纤定位器中将装有2个微型陶瓷马达，拖着一根长长的光纤，更要直接承载起MUST的科学观测才干。起先，黄崧单纯的以为“模块”的设备如拼乐高相同直接，但很快他就被上了一课：为了让模块里的每根光纤都能尽或许完美地贴合非球面的望远镜焦面并到达最大通光功率，每一根定位器的歪斜视点都需求详尽的规划，要费九牛二虎之力。得益于团队内优异的青年工程师和协作者，这一问题才开端得到处理。
可是费事远不止于此，焦面系统在随望远镜移动进程中会因自身重力发生弯沉。就像一根特别长的扁担举久了，天然会有变形。假设不细心优化，光重力弯沉就能有40微米。他最开端对这个数字并没有什么概念，觉得完全可以疏忽。直到发现定位器的顶端和焦面在某一个方向上差错不能超越50微米，而40微米是没有包含马达作业发生的热形变时，他才意识到科学需求危如累卵，只能再次靠工程师出手相救。每一个细节，从散热形变到设备精度、调试精度、可靠性、安稳性、修理办法……这些都变成了和科学挂钩。
做科学的不了解工程，做工程的不了解科学，两方的责备最终都会演化成一种常识上的高傲。跨过这些高傲需求耐性、宽恕以及实践的练习。
MUST项目跋涉的进程中，蔡峥曾在自己的大众号“蒸菜漫笔”上写下这样一段话：从Steve（Steve Shectman，美国科学院院士）的身上，咱们可以窥见麦哲伦望远镜成功的一些原因。或许最重要的，不在于单元技能有多先进、经费多殷实、团队多大、人多聪明；也在于人心，在于是否可以真诚相待，联合得像一个人。包含单位内部，也包含与外协单位之间的联合，是否充沛交流，直抒胸臆、就事论事地充沛评论。尽或许放下“我执”，坚持固有的习气，成为充沛融入江河大海的一滴水。“境随心转”，心里对了，外界就对了。
上海交通大学物理与地理学院副教授、JUST望远镜系外行星方向担任人冯发波介绍了马克斯-普朗克地理所的经历，“他们做仪器和做观测的人都在一同，评论交流十分多。国内做观测的学者相对较少，而既懂观测又懂仪器或许可以和做仪器的人进行深化交流的就更少了。国内一般的做法是把一个项目包给某个研讨所去做。由于做仪器的不了解科学，做科学的不了解仪器，所以项意图制作进程是短少优化和迭代的。而研制高精尖的大科学设备是一个需求不断磨合、优化和迭代的多个学科和部分一同协作的系统工程”。既懂仪器设备又懂观测这种通才不论在哪里都是稀缺的，可是懂科学与懂技能的专家理应互相学习互相协作。
成一个大科学项目很难，炸毁它却很简单，只需有一方守不住底线，作业就没有办法展开。这种争持放在任何国家的大设备制作进程中都或许是一个必要的曲折，具体到地理范畴，日本的“昴星团（Subaru，8.2米）”望远镜也付出了近半个世纪的尽力和探究。昴星团的口径和规划充满了争议，期间一度演变为“京都大学海外红外望远镜派”与“东京大学国内光学望远镜派”间的对立。日本地理学界通过十余次不同主题的揭露学术会议、老练学术社区的专业服务才弥合裂隙，合全国之力造未来之镜[6]。
黄崧曾专门梳理过这段史料。有意思的是，当年工作里的许多人，从“大领导”到工程师都写过各式各样的总结、感悟文章反思过往的得失。更有全程参加了项意图人，把“大望远镜”的制作进程写成80多页的前史文档，从“日本战胜后经济康复”写起，具体到每一次重要会议都记录在案。正是这样诚笃地面临对立和纷争，咱们的街坊日本地理界从和咱们差不多的方位，一举成功迈进了世界前列。
多年以来，国内地理界长时刻短少交流、短少规划几近是一件揭露的事。2021年在季华实验室举行的大口径光学望远镜需求与展开研讨会上，全国政协教科卫体委员会副主任、季华实验室理事长曹健林就指出，地理学正处在爆破式的添加时期，但长时刻以来学科规划缺少，因而咱们不行敞开，不肯交流，固守在自己的学科范畴里；即使在本范畴里，咱们仍是各唱各的调[7]。
有地理学家说起过往的经历教训，“有些项目一般是自己给自己对立没了”。而现在，在提出一个新的设备前，他们往往会提早问询一下兄弟单位是否有志愿布局，假设没有，到时分上会不要对立。
许多受访者都会测验讲世界的科学传统，讲老练的学科规划系统。不论是美国地理界的Decadal Survey、粒子物理界的P5（Particle Physics Project Prioritization Panel)，欧洲地理界的AstroNet，仍是日本地理界的“光赤天连” (GOPIRA）都是极具公信力的存在。其随机的生发进程无外乎，一小群人出一笔小钱花极大的精力向学术一同体揭露搜集信息、揭露评论，主导爱好方向和科学判别，从而为赞助安排供给参阅。以美国地理界的十年查询为例，每次光调研时刻就长达2年，哈勃空间望远镜和詹姆斯·韦伯望远镜这两个数百亿美元的巨型“抽水桶”都是由十年查询来推进落地的。
“反观国内，许多规划制定时刻往往十分严重，担任调研的人寻求到一些有关材料后就拼凑成陈述，常常短少交流和反应的进程。更重要的是调研一般通过行政途径进行，限制在一个很小的圈子里，科学同行的定见难以影响规划，反映的是少数人的毅力”，一位地理学者早年曾在科学网博客中写道[8]。
许多道理，往往都需求亲身撞得头破血流才干真实领会。有时分，乃至撞得头破血流也难以改动。
望远镜太多了吗？
前有声名显赫的“我国天眼”FAST，咱们的望远镜图谱究竟是太多仍是太少？
在地理学的分支学科里，光学地理、射电地理和空间地理鼎足之势。FAST将我国单天线射电望远镜面向世界前列，“悟空”和“慧眼”等空间望远镜也在21世纪纷繁上台，但上一次光学地理大型设备的完工仍是2009年的4米口径的LAMOST，在世界干流30米巨镜前难以招架。
四个望远镜纷繁以不同的办法在为地理学界探路。但又都声称“最大”“最强”，拨开这些迷雾，真实的科学才干应当怎样评价？
一位资深的地理学家告知《常识分子》，“存在重复制作的或许性”。还有人在望远镜最开端出来的时刻里就在探问，就算从国家层面无法联合，校园与校园之间为什么不能一同干事？
咱们把这个问题抛给了北大和清华的地理学家们。吴学兵的答复是，“北大牵头做的是现在十分急迫需求的通用型光学望远镜，清华做的是专用光谱巡天望远镜，科学仪器暂时无法一同兼容，科学方针也不尽相同”。
而蔡峥的答复是，“不同校园之间怎样一同投入一个项目，还需求更多考虑。或许，不同校园都想抓总牵头，比方，你让一个校园给不是该校主导的项目投钱，在现在的系统下，或许无法交差”。
脱离制作者的声响也充满了无法。北京大学物理学院院长高原宁曾告知《常识分子》，“我期望这不是任何一所校园的望远镜，而是地理学界期望制作的望远镜”。
从现有的方案来看，清华、上交、中科大都是专用巡天望远镜，其间上交和清华是光谱巡天。
世界并非原封不动，而是动态演化着的。时域巡天，即通过大视场巡天望远镜对同一天区展开屡次观测，发现亮度和方位改动的天体。孔旭介绍道，“时域地理学在曩昔10多年现已成为地理学和相关物理研讨的严重打破方向，在超新星世界学、引力波直接丈量、系外行星发现等重要范畴产出了一批严重科学打破”。WFST具有2.5米的大口径，可搜集到来自悠远世界深空的光子；装备大面阵7.65亿像素高分辨率拼接CCD（即电荷耦合器件）勘探器；具有6.5平方度的大视场，可通过对同一天区的高频次重复观测，捕捉少纵即逝的地理动态现象。
比较于科大的测光观测，光谱观测能将星光分解为一条缤纷的五颜六色条带，这些满是光的不同方式，差异仅在于波长。条带能添加信息的丰度，包含恒星或星系元素的丰度（含量）、质量、自转速度、温度、年纪、视向速度等等。假设说测光观测取得的是世界的二维地图，那光谱能将地图变为三维，而且具有更高的分辨率。
而2008年建成的郭守敬望远镜（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope，LAMOST）也是光谱巡天，虽然由于河北兴隆台址光源问题，LAMOST仅能扫描银河系的天区，但二期工程将搬至青海，问题也将有所改善。三台光谱巡天仪器（MUST、JUST、LAMOST二期）将在一致赛道抢夺注意力。只北大一家是精测型望远镜。
刘超说到了望远镜布局层级的概念。以加州理工学院为例，帕洛玛地理台中1.2米搭载ZTF相机的Samuel Oschin巡天望远镜承担着大样本普查的功用，当呈现十分有意思的瞬变源时，立刻会用同一个台址的5米望远镜进行后随观测。假设方针仍旧很暗，5米望远镜够不到或许期望取得更高分辨率的光谱观测，他还可以用夏威夷的10米凯克望远镜来观测。假设30米望远镜依照方案往前推进的话，乃至还可以用30米望远镜做更好观测，去兜底。“这样的链条十分简单出一些大的作用”，刘超说。
回过来看国内，咱们更热衷于建巡天望远镜。刘超剖析，“假设巡天望远镜都是在4～6米，观测的方针一般比较暗，6~8米的望远镜很难去做很好的后随观测，或许需求十几米的望远镜，乃至更大才比较合理”。
冯发波也供认在这轮望远镜制作中，短少精细丈量的才干，在精测望远镜上装备自适应光学、星冕仪以及干涉仪等精细设备，可以补偿JUST、MUST的缺少。
而早在2016年题为“我国地基大口径光学红外望远镜的科学与技能展开战略”的香山科学会议上，与会专家亦标明“要重视高精度的精测望远镜与巡天望远镜的协作”，“其时光学望远镜，精测要求或许更火急一些”[9]。
已然这是项一致，那为什么仍旧偏心巡天？刘超解说道，“巡天对严重科学作用产出是有保证的，这也是赞助者所重视的。巡天的科学方针都通过细心地选定，一同也比较会集，未来数据量上来今后，必定可以去处理相应的科学问题。一同总会有人在这些巨大的数据上依托发散的思维和主见，做出有意思的拓展性作业，这件作业现已在LAMOST上进行证明了，所以巡天从投入产出比上是比较合算的”。“而精测适当于供给服务，大学运转一个巡天望远镜现已很不简单了，做一个精测望远镜应对地理学家的各种繁琐需求，有点强人所难”。
大设备不因科学家想要自在地看星空而挑选，只需明晰的科学方针和预期作用才干感动评委、决出重围。一同由于4个望远镜3个都归于巡天，关于“按需服务”的TAP这类项意图代替性并不高。
关于MUST的科学方针，蔡峥心系的则是另一个问题——MUST有期望跻身第五代光谱巡天设备的世界前沿，在缺失的地图顶用我国身影来添补，“你终究是站得高点儿，让他人、其他国家觉得你对他们是有协助的，可以与他们互补协同的，一朝一夕，或许就能更好地协作，MUST便是这样一台能与欧美下一代干流设备互补协同，一同探究的望远镜”，蔡峥说。
本年1月出炉的美国粒子物理P5陈述(Particle Physics Project Prioritization Panel)中说到了一台运用6米级望远镜一同观测上万个天体的“第五阶段”世界学光谱巡天方案。由于项目并未立项，在陈述里被归纳称为"Spec-S5"。看到这个音讯，黄崧怀着振奋又忐忑的心境写了一段微博，“MUST项目，是一架完完全全在技能和科学上对标Spec-S5的科学项目 (咱们规划支撑的光纤数稍逊，在20,000左右)。而咱们，现已进入了详尽规划和制作阶段！破天荒的榜首次在一个光学-红外地理学范畴的项目上、在一个观测世界学项目上，咱们好像看到了一个自己都不太敢信任的站上抢先方位的时机！We MUST Take It! ”
应当挑选弯道超车仍是在比赛最剧烈的范畴上奋力追逐？这是一个常常呈现的科学方针的挑选问题。
陈学雷标明，“从理论上讲，谁都想弯道超车，想走一条捷径。从实践的作用来看，新呈现的范畴或许可以，但干流范畴不能防止。假设是一个小国，会集钻某个范畴这能说得通。荷兰是一个典型，他射电地理学尤其是低频射电特别好，这是荷兰人的战略。但我国又是个大国，咱们不必定非要专某个范畴，当然咱们也有专的，咱们太阳物理在世界上挺抢先的，射电现在也算比较好了，但作为大国整体仍是要均衡展开。不能说通用光学大望远镜落后咱们就不做了，究竟光学是最重要的研讨方向，咱们不能放弃”。
清华挑选光谱巡天的思路和其时LAMOST很像，陈学雷介绍，“80年代提出LAMOST制作方案时，考虑的也是在哪个方向还有点期望，最终评论下来发现其时新呈现的一个东西叫多方针光谱观测的，咱们都刚开端搞，咱们这样插进去或许还能抢先”。
但不论做哪种挑选，一个国家要具有望远镜的理由都是藐小的。黄崧回国两年多了，每年都会面向全校本科生上一门观测地理学的通选课，许多非物理或对错理科的学生会来听。两年里，他做了相同的课前查询问卷，其间一个问题是“下面这些观测地理设备或项目，你传闻或了解哪几个？”。
问卷的作用令他甚为惊奇：一切学生都知道FAST射电望远镜，而每年都有40%左右的学生不了解JWST（詹姆斯·韦伯空间望远镜）是什么。虽然样本量不太大，但也较为震慑。为了“公正”，他特意没有将FAST更有名的称号“我国天眼”印上。要知道那可是大名鼎鼎的詹姆斯韦伯望远镜，是全世界地理学家即使排着队也要争着去“运用”的花费了100亿美金的有史以来最贵重的地理项目，两者身价天差地别。
自己设备的优点仅在于此，是咱们也有平等地时机了解世界，了解那些弱小信号的含义，用咱们间独有的言语向天空的最深处要一个答案，可以猎奇且不断求索。这也是四个望远镜一切捐献资金一同的期望，不论它来自哪里，它都来自藐小的个人。
给下代人的许诺与财富
抛弃的青海冷湖石油小镇，凄凉的赛什腾山是四个望远镜的落脚点。WFST已在海拔4200多米的C点仰视寰宇。C、B、A，呈阶梯状的，更大的望远镜占有更高的方位，不久地将来，MUST的圆顶将闪烁在4350米海拔的高山上。
MUST给出了一连串规划数据显现自己的位置：口径6.5米，光纤数20000多根，光谱仪40台，而同为光谱望远镜的JUST在这方面显得单薄，口径4.4米，光纤数2000多根，这显现了光学才干的代际差异。黄崧和冯发波都认可两者科学方针的堆叠，但为了防止在星系世界学上的直接抵触和比赛，JUST未来的发力点将倾向于星系团世界学、时域地理以及系外行星。
冯发波解说称，“高精度的光谱观测是十分贵重的。依据我自己运用麦哲伦望远镜PFS光谱仪的经历，得到一幅高精度二维光谱图画需求大约半个小时的曝光，所以，多一台光谱仪必定会对高精度光谱丈量相关的科学有更多的奉献。和世界上的星系光谱巡天比较，清华的MUST或许更有优势，JUST或许和国外适当。而除了星系光谱巡天之外，时域信号的光谱后和顺系外行星的视向速度勘探是国内现在最缺光谱仪资源的范畴”。从引力波对应体、潮汐损坏工作到超新星，时域地理满足广泛，他以为，JUST即将装备的高精度光谱仪可以添补这些空白，系外行星也是如此。他还着重4-6米口径望远镜的呈现为国内学者带来了更多的观测时刻，降低了请求大望远镜时刻所带来的时刻和经济本钱，补偿了国内中等望远镜缺失的局势。
在科研世界里沉积久了的人，反而对比赛看得更淡。蔡峥常常说“世界满足大，满足容下咱们，咱们也不怕比赛”。陈学雷标明，“比赛和涣散不是坏事，一个主见这家不认可，别的一家认可。假设只需一种声响的话，一个好的主见就埋没了”。
建成时刻也相同重要。冯发波标明，“由于清华或许还要很长时刻才干建好，咱们2026年就能取得首光，然后可以尽早呈现作用，究竟这个范畴比赛仍是挺剧烈的”。吴学兵也在课堂上恶作剧说，“EAST的首光时刻是2028年，也比清华早”。
说到堆叠，两个诞生于美国本乡的巨型望远镜（TMT和GMT），也面临着需求花两份钱（超越30亿美元的本钱）建方针相同的两个巨型望远镜的局势。他们的不合在于加州理工学院和卡耐基研讨所之间长达一个世纪的前史恩怨。
两家安排曾在本世纪初的榜首个十年里坐在谈判桌上但屡次交融未果，可是跟着时刻推进他们已在各自的项目上投入更多，无法脱身。许多大学和世界同伴都被他们一同寻求。2018年他们组成了US-ELTP（The United States Extremely Large Telescope Program，美国甚大望远镜方案）用一些的互补来压服NSF，比方各自散布在不同半球、更多的观测时刻、科学仪器互补。故事到这儿咱们本来以为NSF会咬咬牙为两个望远镜买单。
但本年2月美国国家科学委员会（NSB）宣告了对US-ELTP设定16亿美元的资金上限，由于该提案将占用 NSF严重项目资金的80%，不能容忍其他范畴堕入饥饿。地理学家的想象轰然垮台。
在编撰巨型望远镜争议的许多文章中，欧洲南边地理台E-ELT望远镜首席研讨员Roberto Gilmozzi曾指出，“假设不考虑钱的问题，望远镜越多越好。从科学的视点来说，只需能负担得起制作费用，我期望有100个巨型望远镜”[10]。而在国内的望远镜制作潮中，一位地理学家也向咱们宣告相同的慨叹，“小孩子才做挑选，成年人什么都要”。
在望远镜诞生的400多年前史里，许多改造是由地理学家们的比赛推进的，但假设只需比赛没有协作，咱们将堕入关闭的循环。就算四个望远镜都建成了，运转费用也将会成为每一个制作者长时刻的难题。过往的经历标明，大科学设备每年的运转费用大约是制作费用的10%。
他们一边忐忑，一边等待。有人说，迄今为止还没有存在一个大科学设备建成了但国家不论运转的作业呈现；也有人说到FAST，他们的人每年都为1亿的运转费忧愁但国家每年都能给处理；还有人无比达观地说，自己望远镜的运转费应该只需百万，由于咱们的人自身有薪酬。同享冷湖的公共设施都被咱们视为一种摊低本钱的出路，与地理界同享望远镜的时刻和数据也是现在互相的口头许诺。
但许多地理学家忧虑，这些都过分轻巧了。协作不会自可是然发生，它需求机制的引导与补偿。“把世界的数据藏在自己的硬盘里”听起来是一件十分可笑的作业，但身在学术圈这从不是件新鲜事。陈学雷举例说，比方A校建成了望远镜，B校的人想付费去运用，但问题是B校的钱也不是从兜里掏出来就能用的自己的钱，也是从各个安排请求的研讨经费，经费里并没有一个名字是给望远镜运转的，资金搬运起来并不会很顺利。运转保护的质量与协作交流的深度都会影响这些望远镜潜力的发挥，不过这些都是后话了。
1964年美国榜首个十年地理查询出台时就将方针对准地基中型望远镜，咱们的这一轮制作远远谈不上抢先。冯发波说，“这适当于从无到有、从河内到河外的跳动”。黄崧说道，“咱们都是在补课，大约比及2030年左右建成的时分，可以追到和世界差三四十年的姿态。之后的追逐不取决于地理界，光一个大望远镜没有用而在于搭载的科学仪器，红外勘探器、自适应光学、大镜面共相等等，这取决于国家有多大的动力处理这些高精尖的技能距离”。
刘超更垂青“破冰”的含义，他说，“或许不会一会儿到达十分抱负的战略布局，由于是各个校园自发安排的，可是一个很好的开端，让咱们从各种层面认识到望远镜很重要”。
在大型、极大型望远镜之前，我国高校决议先迈出中型望远镜制作的一步。由于既不或许看着时刻消逝，蹉跎岁月，也没有满足的条件筹集到协作的资金，没有办法由于咱们的比赛去责备谁，究竟谁不想要大望远镜呢？我国的地理学家没有野心吗？假设一开端咱们的气氛是鼓舞协作、敞开容纳，咱们会有大望远镜吗？比及一切的路，一切的难都淌过，或许才干知道真实合适地理界的是哪条路。
参阅文献：
[1]王授琯. "LAMOST之旅."地理爱好者 01 (1996):[2]https://www.cas.cn/zkyzs/2021/11/320/cmsm/202111/t20211102_4812096.shtml
[3]https://mp.weixin.qq.com/s/jotYxuyU4FiHf-_iS0vyaw
[4]我国地理学2035展开战略/“我国学科及前沿范畴展开战略研讨（2021-2035）”项目组遍.北京：科学出版社，2023.8
[5] https://www.nao.cas.cn/news/ky/201212/P020220325607099226481.pdf
[6] https://mp.weixin.qq.com/s/hbdm3d9ewGaeTWGG2H7TzQ
[7] http://www.jihualab.com/gjhzyqk/xsjl/202305/t20230508_741403.html
[8] https://wap.sciencenet.cn/blog-3061-356945.html?mobile=1
[9]https://xssc.ac.cn/waiwangNew/index.html#/xsscNew/meetingdetailsNew/721/jkxq[10] https://www.sohu.com/a/58046694_121315
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