郭守敬望远镜：用基因测序技术探索中国天文学

在河北兴隆的燕山深处，一座以元代天文学家郭守敬命名的观测设备，正用其独有的方式解读宇宙的奥秘。这处大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜，作为我国在天文科学领域的首台重大仪器设备，由国家天文台牵头管理，其发布的光谱数据总量已稳居全球榜首。截至2025年10月，该望远镜已累计获取2807万条光谱数据和1159万组恒星参数，为人类探索银河系演化历程提供了关键支撑。

传统天文观测多侧重于天体形态研究，而郭守敬望远镜的突破性在于其卓越的光谱解析能力。国家天文台研究员罗阿理形象地比喻道：“光谱如同天体的基因图谱，通过解析这些数据，科学家能精确测定恒星的温度、化学成分、运动轨迹乃至形成年代。”这项技术突破推动我国天文学研究从形态观测迈向精细分析阶段，为重构银河系演化历史奠定了前所未有的数据基础。

该望远镜的核心竞争力源自关键技术的自主突破。其焦面配置的4000个光纤定位单元，对应着同等数量的特种宽谱光纤，这些直径仅相当于发丝十分之一的纤纬，需要在零下40℃至零上60℃的极端环境中保持稳定传输。过去这类光纤长期依赖进口，如今通过与长飞光纤光缆股份有限公司的联合攻关，国产光纤已通过实验室测试和现场验证，性能指标达到国际先进水平。

科学产出持续刷新纪录。在过去一年间，基于该望远镜数据发表的学术论文达417篇，其中包括《科学》封面论文1篇、《自然》子刊9篇。全球300个科研机构的1800余名用户已下载约170TB数据，查询量突破373万次。这些数据不仅支撑着银河系结构研究，还在致密天体探测、系外行星搜寻等前沿领域发挥关键作用。

我国天文观测体系正在形成立体化布局。从贵州FAST捕捉脉冲星信号，到青海AIMS望远镜监测太阳磁场，再到兴隆基地的光谱巡天，不同波段、不同观测目标的设备协同工作，构建起覆盖光学、射电、时域、谱段的完整观测网络。这种多维度探测模式，犹如为宇宙绘制三维地图，每个观测点都提供着不可或缺的拼图碎片。

技术突破带来的产业辐射效应显著。望远镜研发过程中攻克的主光学系统、光纤定位控制等技术，已带动国内高精度光学元件、精密机械制造、自主算法开发等产业链发展。这些技术积累为未来研制更大口径、更高性能的望远镜奠定了基础，标志着我国天文装备实现了从技术引进到自主创新的根本转变。