1933年，美國貝爾實驗室的卡爾·央斯基意外發現了來自銀河中心穩定的電磁輻射，標誌著射電天文學的誕生。近代天文學四大發現--類星體、脈沖星、3K宇宙背景輻射以及星際分子,無壹不基於射電天文學。在獲諾貝爾物理獎的項目中，有8項涉及天文學，其中5項與射電天文學密切相關。接收面積是天文望遠鏡最重要的綜合能力參數。中國科學院國家天文臺根據天文學科和天文觀測的特點、要求以及現有的技術力量，提出了在中國建設500米口徑的球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope， FAST)的總體工程概念。其有效接收面積比現有和計劃中的世界最大全可動單天線望遠鏡提高近壹個量級,將是世界上最大的單口徑射電望遠鏡。FAST工程概念的形成過程，體現了廣泛的國際合作、不斷的技術創新和多學科交叉。 國際無線電科聯(URSI)1993年京都大會上，澳、加、中、法、德、印、荷、俄、英、美10國天文學家聯合建議籌建接收面積為1平方公裏的大射電望遠鏡陣(Large Telescope，LT)，1999年易名為SKA(Square Kilometre Array)，並成立了URSI大射電望遠鏡工作組(LTWG)協調各國對LT的研究。它符合根據Livingstone曲線(圖1)對射電望遠鏡綜合性能進步的預測，有明確的科學原動力--不同宇宙距離中性氫的觀測。“人類渴望在電波環境徹底破壞之前，真正看壹眼初始的宇宙，弄清宇宙結構是如何形成和演化至今的，只有大射電望遠鏡SKA才能幫助人類實現這壹夢想。”如果失去這壹機會，人類只能到月球背面去建造同樣口徑的望遠鏡，因為那裏的銀河背景噪聲是壹樣的。
SKA全體大約可分解為30個基本單元，單元口徑約200米，以獲得高分辨率及快速成像能力。1999年，組建了包括主要射電天文強國的國際SKA操作委員會(International SKA Steering Committee，ISSC)。SKA的0級科學目標幾乎關聯所有天文學難題，其150個足球場大的接收面積可將天文觀測伸至宇宙原初，無須時域、頻域積分的原始高靈敏度使它成為瞬變多色宇宙的相機。ISSC計劃在2020年建成SKA，工程總預算為10億美元。
SKA既體現了現代科學的想象力，也具有風險，沒有廣泛的科學技術合作難以實現。我國射電天文戰略重點應定位於SKA。
1994年4月國家天文臺(原北京天文臺)開始了貴州的SKA選址,1995年10月，在貴州成功主辦了國際大射電望遠鏡工作組第3次會議(LTWG-3)。1995年12月，SKA中國推進委員會在國家天文臺舉行成立暨第壹次SKA學術年會，展開對貴州窪地臺址、各種潛在或新型寬帶饋源、無平臺索支撐、球反射面結構、天線總體電氣性能等的多方向探索。SKA中國推進委員會1997年7月提出由我國獨立建造壹面世界最大單口徑球面望遠鏡(即FAST)的初步設想。2000年4月，FAST總體組在貴州主辦了大型國際會議(IAU Coll. 182)。
除FAST之外，實現SKA的工程方案還有美國的ATA、荷蘭的相位陣AAT、加拿大的主動面加球載饋源LAR、澳大利亞的Luneburg透鏡陣和柱面鏡、印度的預載荷拋物面天線PPD等。實現SKA最終方案的決策尚待時日，無論FAST能否最終成為SKA的先導單元，它都將是世界上最大單口徑的射電望遠鏡，它在國際上的領先地位至少要保持20年。 自1994年始，以國家天文臺為核心，包括中國科學院、教育部、原電子工業部、航天工業總公司、貴州省科技廳等20余個最具實力的大專院校、科研所形成SKA中國團隊。提出了SKA中國工程概念先導單元--FAST的創新方案設計，對FAST的科學目標、臺址、主動反射面、饋源索支撐、天線總體電性能、測量與控制、接收機系統等開展了多學科交叉研究。FAST的創新設計和豐富的科學內容吸引了廣泛國內外合作。在從事FAST預研究的大學與研究所中，有近50位研究生在相關領域開題，已獲學位者14人，博士後11人，有些早期參與者已成長為學科帶頭人。
FAST項目的創新之處為(圖2)：利用貴州天然喀斯特窪坑作臺址；在窪坑內鋪設500米口徑球冠狀主動反射面，觀測時被照明部分形成300米口徑瞬時拋物面，在地面改正球差，實現實時寬帶和全偏振；饋源支撐采用光機電壹體化的輕型索拖動機構，饋源艙內裝有二次穩定平臺，在焦點與主動反射面之間無剛性連接的情況下，實現望遠鏡的精確快速指向跟蹤。
在1998年4月召開的SKA第三次學術年會上，國家天文臺明確提出FAST工程概念。會上成立了FAST項目委員會，界定了全國20余研究單位組成的相關團組，以集中對上述關鍵技術進行可行性研究。FAST預研究作為首批“創新工程重大項目”於1999年3月立項，並得到中國科學院及科技部的支持。在國家天文臺大射電望遠鏡技術實驗室(FAST總體組)的協調下，各關鍵技術可行性研究課題進展順利，於2001年底通過中國科學院院級驗收。
從SKA中國推進委員會、FAST項目委員會、到FAST總體組，歷經10年，中國天文及相關工程界的科研工作者精誠協作，在科技部、中國科學院、國家基金委的支持下，FAST總體組完成了FAST主動反射面、饋源索支撐等關鍵技術的可行性研究，各項關鍵技術均取得突破，已無技術風險，具備參與國家重大科學工程遴選立項的條件。
FAST的創新設計體現了中國人獨立的知識產權，將提高我國基礎科學研究總體的顯示度和我國綜合國力。據不完全統計，截至2003年底，已發表相關研究論文約280篇，其中SCI論文61篇、EI論文30篇,國際會議論文72篇,國內外刊物論文109篇,專著4部。 FAST總體組與國際上幾乎所有大型射電天文臺都有長期穩定的實質性合作。1993年，召集並主持了由中國與德、瑞(典)、荷、英、美、澳(大利亞)、俄專家參加的各種合作討論,關鍵技術咨詢。1997年與荷、美、澳、加、印5國簽訂了6國8所SKA國際合作備忘錄MoA to Cooperate in a Technology Study Program Leading to a Future Very Large Radio Telescope。1999年，與英國簽署了MoU between Beijing Astronomical Observatory and Jodrell Bank Observatory: The FAST collaboration。2000年，與荷蘭續簽Proposal for joint research 2000: Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen等雙邊合作備忘錄。另外，與美國Arecibo天文臺的合作進展順利(圖3)；焦倉內望遠鏡接收機系統的方案設計已通過中?英合作完成；正在進行的還有：中?荷、中?澳對相位陣多波束的合作研究等。
在倫敦，FAST總體組應邀出席RAS月會，並向150名會員(RAS Fellow)做FAST項目介紹。在劍橋大學，諾貝爾物理獎得主、脈沖星發現者Hewish全程參與了與FAST項目組壹整天的合作討論，事後還對FAST主動反射面文章進行修改，推薦到著名天文學雜誌MNRAS上發表。PPARC國際合作局長P. Fletcher博士曾於1998、2000年兩次訪問國家天文臺，了解FAST工作，商討中、英FAST合作具體事宜。1998年10月，PPARC天文學部主任P. Murdin教授、英國Jodrell Bank天文臺臺長A. Lyne教授、 MERLIN臺長P. Wilkinson教授、總工程師J. A. Battilana博士因FAST合作首次訪華。隨後，Jodrell Bank天文臺4位高級饋電工程師J. A. Battilana、 N. Roddis、 C. Baines和G. Kitching針對FAST饋源艙總體設計展開長達3個月合作研究，並於2000年12月，訪問FAST總體組壹周，初步形成了兩天文臺在FAST接收機系統研制方面的合作框架。
這樣的國際科技合作將使FAST擁有可以與國際前沿接軌的、技術先進的接收機系統。Jodrell Bank天文臺與澳大利亞ATNF天文臺是多波束饋源系統最成功的研制者和用戶。中、英雙方正在針對FAST饋源艙內的具體配置展開聯合技術設計，並綜合考慮FAST科學目標的要求、饋源接收機技術上的可行性及造價初步估算。具體內容包括：FAST工作頻段設置、不同頻段饋源類型和在饋源艙內的位置安排、偏振方式、饋源接收機本振及多通道系統、低噪聲放大器(LNA)、致冷機選擇及前端真空系統合理配置、致冷及接收機的實時監控系統、信號(光纖)傳輸問題、FAST 饋源艙的供電、饋源接收機的運行及維護、高精度測量定位系統、主控室的天文儀器設備等。
英方還對FAST設計提供技術咨詢和支持，如對FAST主動球反射面設計、饋源支撐、天線總體電氣性能以及電磁兼容性等問題，通過人員互訪、雙邊技術研討會、聯合研制等方式進行科學技術合作。英方2001年起為FAST合作培養饋源接收機方面的電子工程博士。另外，若FAST能夠正式啟動建造，英方將提供經費與中方***同完成建造壹套多波束饋源接收機系統；而中方則為英方提供部分FAST觀測時間進行國際第壹流的天文學研究。
SKA已成為國際經合組織(OECD)大科學論壇(MSF)正在協調的大型射電天文計劃，為FAST工程提供了國際交流與技術合作平臺。1998年5-6月，荷蘭天文研究基金會(NFRA)、Amsterdam大學天文學家R·Strom教授, 國際頭號天線大師、德國S·von Hoener教授應邀訪問國家天文臺，與我有關專家合作討論FAST的科學目標和技術方案。
截至2003年底，FAST已在大型國際會議作特邀報告9次。Science在1995、1998和2002年三次報導FAST預研究進展。2003年，科技部批準啟動了“國際科技合作重點項目”課題：1平方公裏陣SKA國際合作。