我们可以看一下被“天眼”超越的前任射电望远镜冠军——波多黎各阿雷西博望远镜。阿雷西博望远镜也同样建在一块凹地上，底部修成了标准球形。众所周知，球形反射镜会把平行信号反射到一条线上，而抛物面会把平行信号反射到一个点上。从遥远天体射来的信号，可以视为平行信号，理论上说反射到一个点要比反射到一条线有利得多，更方便收集信号，阿雷西博望远镜却恰恰选择了球面反射方式，这是因为人类无法控制地球的运动。

（抛物面反射把主轴方向的平行信号汇聚到焦点，球面反射把任意方向的平行光汇聚于一条线）

射电望远镜要随着地球的运动而运动，所以，如果射电望远镜的位置不调整，指向也会在天空中画出一条曲线，没法精确瞄准一个物体，或者说任何目标都会在望远镜的视野中一掠而过，没法连续观测。所以早期的射电望远镜都是可以转动的抛物面。

（60-70年代建设的密云射电望远镜）

但可以转动，意味着就不能做的太大。否则没有那么大的机器可以驱动反射面，反射面自己也会因为重力而变形。但天文望远镜的分辨率和口径成反比，收集信号的强度和口径的平方成正比，所以为了追求分辨率，下一个思路就是把望远镜固定在地上以扩大口径，类似于天眼和波多黎各阿雷西博望远镜。

（阿雷西博望远镜）

固定在地上，球面就优于抛物面了——球面没有指向性，任何方向来的平行信号，都可以反射到某一条线上。随着地球的转动，目标在天空中相对运动，就把线状的信号接收器转动到相应的方向，也可以集中信号。这就是阿雷西博望远镜的做法。但信号不聚焦于一点，终究是信号太弱。美国在望远镜中心挂了几百吨的一个超级接收器（馈源舱），才勉强发挥出望远镜数百米半径的优点。

所以，射电天文学家的梦想就是集中转动天线、固定天线，抛物面、球面的优点，打造一个足够大，运动灵活，还能聚焦于一点的望远镜，研究遥远星体的无线电波。（当然反过来也可以灵活地发射无线电）

这就是“天眼”用4000块多面板和2000多个促动器实现的目标——随着星体的移动，随时在“大锅”的球面内部组合出一个抛物面。抛物面跟着星体运动，只要星体还在“大锅”上空，就能连续观测，而信号又时刻集中于一点，用一个10吨的馈源舱就能完全接收。此外，由于传感器能随时判定每一块面板的位置，风力乃至地面变形对反射面的影响也会随时得到补偿，聚焦精度远远超越以往的抛物面望远镜。

（“锅底”始终形成一个可动的抛物面，时刻把主轴指向要观测的目标）

和波多黎各那个300多米的大锅相比，或者说德国伯恩100米可转动望远镜相比，“天眼”可以说兼顾了双方面的好处，口径上又远远超过，是一个划时代的产物。表面上看，“天眼”只是借助地势和中国的超强土木工程能力造了一口超级“大锅”，但实际上，它是21世纪信息技术和工程能力结合，制造的科学奇迹。不意外的话，两年后“天眼”正式运行，必然会做出惊人的发现。

返回的路上，我也在思考：虽然“天眼”很惊艳，客观来说，中国企业在很多工业门类上尚待追赶。就拿坐着的汽车来说，汽车工业反映了各国在第二次工业革命方面的积累。中国现在已经是世界第一的汽车生产大国，但2016年世界汽车销量排行榜上，前十名都不是中国品牌。要追赶世界先进水平，一方面必须在绕不过去的工业门类上“补课”，另一方面也可以积极利用第三次工业革命的成果，尝试“弯道超车”。

比如说，在去看“天眼”的路上，比亚迪的智能车载系统可以让我在大屏幕上看阅兵直播，这除了说明汽车和网络技术的结合，这也说明汽车电力系统提供了充沛的电力，可以为车载电脑提供越来越多的功能。

而车载电力充沛，意味着汽车要管理前所未有的电池系统——这需要计算机自动检测每一块电池的状况，调整负载，才能让几百块电池联动起来，和能量密度更高的燃油发动机竞争，更快地赶超欧美的先发优势。

从这个角度说，电动车企的电池管理系统，和“天眼”协调数千个促动器的计算机系统有异曲同工之处，都是用信息时代的技术改造20世纪的设计，实现前所未有的功能。

波多黎各的阿雷西博望远镜建于1963年，开始是固定的金属网，1974年升级为固定金属板，1980年再次扩建到366米直径。但无论怎么扩建，贵州“天眼”（缩写为FAST）已经在更高的层次上压了过去，在可预见的将来也必然是世界最强大的射电望远镜。希望这种赶超能成为中国科技发展的常态，希望中国工业的目标像“fast”望远镜一样远大。

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