中性氢是由一个质子和一个电子组成的非电离态氢原子，其能态改变时会辐射21厘米波长的电磁波。作为宇宙中最早形成的元素，中性氢广泛存在于不同演化阶段的天体系统中，是研究星系形成、暗物质分布及宇宙大尺度结构演化的重要示踪物。中国天眼（
FAST）凭借高灵敏度，在探测远距离中性氢星系、构建迄今世界上最大的中性氢星系样本（41741个）、发现距离约50亿光年的最远中性氢星系等方面取得突破性成果。南非
MeerKAT射电望远镜探测到11个距地球超40亿光年的中性氢信号，其中红移值z=0.3841的星系创干涉观测最远纪录。FAST还通过中性氢窄线自吸收方法首次实现星际磁场测量，为解决恒星形成磁通量问题提供观测证据。1944年荷兰天文学家范德胡斯特理论预言中性氢21厘米辐射，1951年哈佛大学尤恩和
珀塞尔首次观测到该谱线。1964年宇宙背景辐射的发现证实大爆炸理论，后续卫星观测进一步完善该理论体系。21厘米谱线观测技术为研究宇宙黑暗时期中性氢分布及早期结构演化提供了关键手段。