加速空間科學(xué)發(fā)展 建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)

　　作者：王赤（中國(guó)科學(xué)院院士，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心主任、研究員）

　　在舉國(guó)喜迎黨的二十大勝利召開之際，我國(guó)“先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)”（ASO-S，夸父一號(hào)）科學(xué)衛(wèi)星從酒泉發(fā)射升空，將為破解影響人類航天、通訊、導(dǎo)航等高技術(shù)活動(dòng)的太陽(yáng)爆發(fā)與太陽(yáng)磁場(chǎng)關(guān)系之謎作出重大貢獻(xiàn)。ASO-S是空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)的第7個(gè)專用空間科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)，也是中國(guó)航天在探索浩瀚宇宙、建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)路上的新里程碑。這一激動(dòng)人心的時(shí)刻，見證了在以習(xí)近平同志為核心的黨中央堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下走出了一條有中國(guó)特色的空間科學(xué)發(fā)展道路，增強(qiáng)了構(gòu)建航天事業(yè)新發(fā)展格局的信心，堅(jiān)定了全面建成世界科技強(qiáng)國(guó)的決心。

　　一、習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想引領(lǐng)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)新征程

　　黨的十八大以來(lái)，以習(xí)近平同志為核心的黨中央高度重視科技強(qiáng)國(guó)，高瞻遠(yuǎn)矚作出建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)的重大戰(zhàn)略部署，作出一系列重要論述和重要批示指示，為我國(guó)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)指明了前進(jìn)方向。2016年4月，習(xí)近平總書記在首個(gè)“中國(guó)航天日”到來(lái)之際作出重要指示：“探索浩瀚宇宙，發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)，是我們不懈追求的航天夢(mèng)。”他與當(dāng)時(shí)正在天宮一號(hào)執(zhí)行任務(wù)的航天員通話時(shí)指出：“航天夢(mèng)是強(qiáng)國(guó)夢(mèng)的重要組成部分”。為加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，在2018年、2021年的兩院院士大會(huì)上，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，“基礎(chǔ)研究是整個(gè)科學(xué)體系的源頭”，“加強(qiáng)基礎(chǔ)研究是科技自立自強(qiáng)的必然要求”，“基礎(chǔ)研究要勇于探索、突出原創(chuàng)，推進(jìn)對(duì)宇宙演化、意識(shí)本質(zhì)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命起源等的探索和發(fā)現(xiàn)，拓展認(rèn)識(shí)自然的邊界，開辟新的認(rèn)知疆域”。習(xí)近平總書記的重要論述深刻闡明了建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)、加強(qiáng)基礎(chǔ)研究在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國(guó)夢(mèng)中的重要戰(zhàn)略地位和戰(zhàn)略意義，是我們奮力創(chuàng)新的戰(zhàn)略指引和根本遵循。

　　2016年5月，習(xí)近平總書記在“科技三會(huì)”上發(fā)表重要講話指出，“空間技術(shù)深刻改變了人類對(duì)宇宙的認(rèn)知，為人類社會(huì)進(jìn)步提供了重要?jiǎng)恿�，同時(shí)浩瀚的空天還有許多未知的奧秘有待探索，必須推動(dòng)空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用全面發(fā)展”。第一次將發(fā)展空間科學(xué)放到了我國(guó)航天科技發(fā)展的首要位置，我國(guó)空間科學(xué)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。以空間科學(xué)衛(wèi)星系列為主要標(biāo)志，中國(guó)空間科學(xué)開始在新一輪探索太空奧秘的世界競(jìng)技舞臺(tái)上嶄露頭角。黨的十九大提出，加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，瞄準(zhǔn)世界科技前沿，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，實(shí)現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破，為建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)等提供有力支撐。實(shí)現(xiàn)高水平的科技自立自強(qiáng)，一個(gè)重要抓手就是加速發(fā)展空間科學(xué)，盡快取得一批諾獎(jiǎng)級(jí)原創(chuàng)科學(xué)突破，這是建成航天強(qiáng)國(guó)的最主要任務(wù)之一。我們將按照習(xí)近平總書記的指示要求，切實(shí)履行大國(guó)責(zé)任，通過和平利用太空造福全人類、推動(dòng)世界航天事業(yè)發(fā)展，通過空間科學(xué)探索為人類產(chǎn)出新知識(shí)、開拓新疆域、樹立新觀念，為社會(huì)文明進(jìn)步作出新的歷史性貢獻(xiàn)！這是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的題中應(yīng)有之義。

　　二、世界級(jí)科學(xué)突破堅(jiān)定中國(guó)道路信心

　　黨的十八大以來(lái)，我們認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記重要指示，以空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)為抓手，擔(dān)起發(fā)展中國(guó)空間科學(xué)衛(wèi)星系列的歷史使命，開展國(guó)際一流的建制化空間科學(xué)研究，極大地提升了中國(guó)科學(xué)的國(guó)際影響力，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)空間科學(xué)的十年跨越。

　　“首席科學(xué)家+工程兩總”空間科學(xué)任務(wù)新體制成為航天發(fā)展新特色�？臻g科學(xué)是我國(guó)航天三大主要活動(dòng)之一。中國(guó)航天的自主創(chuàng)新成就成為加速我國(guó)空間科學(xué)發(fā)展的“肥沃黑土地”；空間科學(xué)旨在產(chǎn)出“新發(fā)現(xiàn)、新規(guī)律、新理論、新知識(shí)”的初心使命決定了它必須守正創(chuàng)新，更上一層樓。我們認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記重要指示，在空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)科學(xué)衛(wèi)星系列的研發(fā)中，率先創(chuàng)新實(shí)踐了“首席科學(xué)家+工程兩總（總指揮+總設(shè)計(jì)師）”的空間科學(xué)任務(wù)新體制（即首席科學(xué)家主抓兩頭，提出科學(xué)目標(biāo)、實(shí)施科學(xué)研究，深度參與研制過程；工程“兩總”負(fù)責(zé)中間，完成科學(xué)衛(wèi)星研制、發(fā)射和運(yùn)行，以工程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)支撐科學(xué)目標(biāo)的達(dá)成），并已輻射到我國(guó)多個(gè)重大航天工程任務(wù)的科學(xué)應(yīng)用中，形成了一條具有中國(guó)特色的空間科學(xué)發(fā)展道路。

　　高水平空間科學(xué)國(guó)際合作助力打造人類命運(yùn)共同體。如果說(shuō)行星地球是人類誕生的搖籃，那么浩瀚太空就是人類未來(lái)賡續(xù)發(fā)展的新疆域。歷史和現(xiàn)實(shí)都表明人類已是你中有我、我中有你的命運(yùn)共同體，外層空間是人類的共同財(cái)富，探索、開發(fā)、和平利用外層空間是人類共同的追求。當(dāng)今世界風(fēng)云變幻，航天事業(yè)的發(fā)展事關(guān)國(guó)家安全，空間科學(xué)已成為大國(guó)間在外空領(lǐng)域深入開展高水平國(guó)際交流合作的重要窗口和渠道�？臻g科學(xué)強(qiáng)國(guó)友好“過招”、競(jìng)爭(zhēng)合作成為助力我國(guó)快步走近世界空間科學(xué)舞臺(tái)中央的必由之路。以備受國(guó)際科學(xué)界關(guān)注、開創(chuàng)中歐空間科學(xué)全方位合作新模式的“微笑衛(wèi)星”計(jì)劃為例，2013年5月第九屆中歐空間科學(xué)合作雙邊研討會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院和歐洲空間局（ESA）一致同意聯(lián)合實(shí)施一項(xiàng)新的空間科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)，促進(jìn)雙方空間科學(xué)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，使中歐科學(xué)家共同為探索宇宙、造福人類作出重大貢獻(xiàn)。經(jīng)中歐雙方聯(lián)合頂層策劃，共同征集遴選，“微笑衛(wèi)星”計(jì)劃在13個(gè)任務(wù)建議中最終勝出。歐洲和中國(guó)科學(xué)界將在其整個(gè)生命周期內(nèi)聯(lián)合開展攻關(guān)，包括方案設(shè)計(jì)、工程研制及數(shù)據(jù)分析與利用，直至取得重大科學(xué)成果，最終實(shí)現(xiàn)人類首次對(duì)太陽(yáng)風(fēng)-磁層相互作用的全景成像科學(xué)探測(cè)。

　　世界級(jí)空間科學(xué)突破推動(dòng)中國(guó)航天事業(yè)全面發(fā)展。先進(jìn)的空間科學(xué)衛(wèi)星升空，為獲取第一手探測(cè)數(shù)據(jù)奠定不可或缺的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。但是，長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)空間科學(xué)工作者只能使用國(guó)外二手?jǐn)?shù)據(jù)研究。我國(guó)空間科學(xué)進(jìn)入新階段后，局面正在發(fā)生根本性的改變。科學(xué)家爭(zhēng)分奪秒，第一時(shí)間投入攻關(guān)，正在通過更細(xì)的工作率先在若干重要學(xué)科領(lǐng)域前沿形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、贏得戰(zhàn)略主動(dòng)。例如，國(guó)際物理學(xué)界普遍認(rèn)為，揭開暗物質(zhì)之謎，將是繼日心說(shuō)、萬(wàn)有引力定律、相對(duì)論及量子力學(xué)之后的又一次基礎(chǔ)科學(xué)變革。2015年12月17日，暗物質(zhì)衛(wèi)星悟空升空。運(yùn)行不到兩年，“悟空”首批科學(xué)成果在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表，在人類鮮有涉足的1.4太電子伏特（TeV）處發(fā)現(xiàn)了異于正常能譜的“奇異”信號(hào)！2021年5月“悟空”號(hào)團(tuán)隊(duì)繪出迄今最精確的高能氦核宇宙線能譜，并觀測(cè)到能譜新結(jié)構(gòu)，是繼精確測(cè)量電子能譜、繪制高能質(zhì)子宇宙線能譜后，第三次發(fā)布重要科學(xué)結(jié)果，標(biāo)志著我國(guó)空間高能粒子探測(cè)已躋身世界最前列！

　　如果說(shuō)暗物質(zhì)探測(cè)代表了空間科學(xué)前沿的一個(gè)制高點(diǎn)，我國(guó)空間科學(xué)的世界級(jí)科學(xué)突破正呈現(xiàn)多點(diǎn)突破、系統(tǒng)跨越的態(tài)勢(shì)�！盎垩邸碧�(hào)2020年國(guó)際首次直接測(cè)量到宇宙最強(qiáng)磁場(chǎng)，2022年7月再次刷新觀測(cè)記錄！利用墨子號(hào)科學(xué)衛(wèi)星，我國(guó)科學(xué)家在任務(wù)設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)就在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)星地雙向量子糾纏分發(fā)、星地量子密鑰分發(fā)和地星量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)，而且在任務(wù)拓展階段又完成引力誘導(dǎo)量子糾纏退相干實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建了天地一體化廣域量子密鑰通信網(wǎng)絡(luò)，使我國(guó)牢牢占據(jù)了空間量子科學(xué)研究領(lǐng)域的主導(dǎo)和引領(lǐng)地位。

　　探月工程和天問一號(hào)任務(wù)的成功實(shí)施為中國(guó)行星科學(xué)研究快速追趕上國(guó)際先進(jìn)水平提供了重要平臺(tái)。嫦娥四號(hào)任務(wù)是人類首次在月球背面著陸與巡視探測(cè)，發(fā)現(xiàn)了來(lái)自月球深部的物質(zhì)成分，揭示了著陸巡視區(qū)精細(xì)的地質(zhì)層序，獲取了著陸區(qū)月表空間環(huán)境特性，為豐富月球科學(xué)知識(shí)作出了“獨(dú)一無(wú)二”的歷史貢獻(xiàn)。根據(jù)嫦娥五號(hào)采樣返回的玄武巖和月壤樣品，我國(guó)科學(xué)家不僅證明了月球直至19.6億年前仍存在巖漿活動(dòng)，使此前根據(jù)阿波羅任務(wù)等推斷的月球地質(zhì)壽命延長(zhǎng)了約10億年；而且排除了嫦娥五號(hào)著陸區(qū)巖石初始巖漿熔融熱源來(lái)自放射性生熱元素克里普礦物（KREEP）的主流假說(shuō)。這些科學(xué)成果已為完善月球演化歷史提供了關(guān)鍵科學(xué)證據(jù)。目前，探月工程四期“無(wú)人月球科研站基本型”和天問二號(hào)“小行星采樣返回與主帶彗星環(huán)繞探測(cè)”任務(wù)均已啟動(dòng)，日益重視科學(xué)目標(biāo)牽引和成果產(chǎn)出導(dǎo)向，我們有信心為深化人類對(duì)月球成因和太陽(yáng)系演化歷史的科學(xué)認(rèn)知作出重要貢獻(xiàn)。

　　三、構(gòu)建發(fā)展新格局空間科學(xué)要只爭(zhēng)朝夕

　　當(dāng)前，新一輪科技革命正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖，世界百年未有之大變局和世紀(jì)疫情交織，中美科技競(jìng)爭(zhēng)影響深遠(yuǎn)。我國(guó)政通人和，已迅速成長(zhǎng)為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，綜合國(guó)力顯著提升，新時(shí)代全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)“兩步走”的發(fā)展戰(zhàn)略明確，中國(guó)空間科學(xué)超越發(fā)展迎來(lái)重大窗口機(jī)遇期。我們必須貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建空間科學(xué)新發(fā)展格局，謀定后動(dòng)、勇攀高峰。

　　盡快梳理我國(guó)空間科學(xué)發(fā)展規(guī)劃研究成果，對(duì)標(biāo)對(duì)表建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略擘畫，牽頭制定發(fā)布國(guó)家空間科學(xué)發(fā)展規(guī)劃綱要。中國(guó)科學(xué)院是國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的主力軍，是我國(guó)空間科學(xué)研究的發(fā)源地。在建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)、世界科技強(qiáng)國(guó)的歷史使命面前，我們以實(shí)際行動(dòng)認(rèn)真落實(shí)習(xí)近平總書記的重要指示精神，在中國(guó)科學(xué)院黨組的領(lǐng)導(dǎo)下，以加速我國(guó)空間科學(xué)發(fā)展為己任，開展了空間科學(xué)強(qiáng)國(guó)指標(biāo)體系研究，給出了率先建成空間科學(xué)強(qiáng)國(guó)的總施工圖、總臺(tái)賬、時(shí)間表和路線圖：至2035年在暗物質(zhì)、暗能量與時(shí)空本質(zhì)，太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球空間環(huán)境影響、太陽(yáng)系的起源和演化等重大前沿取得原創(chuàng)性成果，成為航天強(qiáng)國(guó)基本建成的重要標(biāo)志；至2049年成為世界主要空間科學(xué)中心和創(chuàng)新高地，讓發(fā)達(dá)的中國(guó)空間科學(xué)成為科技強(qiáng)國(guó)建成的重要標(biāo)志。

　　加快部署未來(lái)專用空間科學(xué)任務(wù)，突出科學(xué)引領(lǐng)、強(qiáng)化載人航天與深空探測(cè)重大專項(xiàng)的空間科學(xué)和應(yīng)用。用5到10年時(shí)間在航天領(lǐng)域率先構(gòu)建空間科學(xué)、空間技術(shù)、重大工程融合的新發(fā)展格局，從根本上改觀“空間技術(shù)發(fā)展最好，空間科學(xué)相對(duì)最弱”的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，我們有理由從容自信、保持戰(zhàn)略定力，繼續(xù)發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，明確方向、突出重點(diǎn)，直面宇宙演化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命起源等重大科學(xué)問題開辟的新前沿，出好成果、出大成果�？梢灶A(yù)期，隨著科技部、基金委對(duì)中國(guó)航天發(fā)展的進(jìn)一步“雪中送炭”，強(qiáng)化并打通空間科學(xué)基礎(chǔ)研究的最后一公里，科學(xué)衛(wèi)星和相關(guān)航天重大專項(xiàng)終將“勝利會(huì)師”于空間科學(xué)大發(fā)現(xiàn)、大突破之巔，在空間引力波探測(cè)、宇宙黑暗時(shí)代、地外生命探尋、日地關(guān)系、全球變化、載人空間探索等國(guó)際科學(xué)前沿?zé)狳c(diǎn)上做出特色成績(jī)來(lái)。在空間科學(xué)多信使探索宇宙的新窗口開啟之際，深刻把握世界空間科學(xué)發(fā)展大勢(shì)，加大國(guó)家財(cái)政空間科學(xué)投入力度，催生一批革命性基礎(chǔ)研究突破，實(shí)現(xiàn)我國(guó)空間科學(xué)新階段的新跨越。

　　當(dāng)前，我國(guó)空間科學(xué)發(fā)展迎來(lái)了天時(shí)、地利、人和的發(fā)展新機(jī)遇。2016年以來(lái)，空間科學(xué)任務(wù)的重要進(jìn)展先后多次入選習(xí)近平總書記新年賀詞、黨和國(guó)家的重要文件，充分體現(xiàn)了黨中央和全國(guó)人民對(duì)空間科學(xué)發(fā)展的大力支持和殷切期望。一大批空間科學(xué)領(lǐng)軍人物和中青年航天科技人才迅速成長(zhǎng)起來(lái)，他們充滿家國(guó)情懷，傳承“兩彈一星”精神、載人航天精神和探月精神，思想過硬、奮勇創(chuàng)新，不斷開辟新領(lǐng)域、提出新理論、探索新方法，以無(wú)垠太空為“紙”，書寫諸多世界級(jí)優(yōu)秀科學(xué)論文，是可信賴的空間科學(xué)高質(zhì)量發(fā)展“第一生產(chǎn)力”。

　　人類在浩瀚的宇宙面前是渺小的，但人類的空間科學(xué)探索精神是偉大的。至本世紀(jì)中葉，僅余不到30年光景，前景光明勵(lì)人、任務(wù)十分繁重。我們認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想，作為國(guó)家隊(duì)、國(guó)家人，心系國(guó)家事、肩扛國(guó)家責(zé)，正以時(shí)不我待的緊迫感、舍我其誰(shuí)的責(zé)任感，建成了世界知名的中國(guó)空間科學(xué)及其衛(wèi)星工程項(xiàng)目的總體研究機(jī)構(gòu)（NSSC）；發(fā)揮空間科學(xué)發(fā)展引領(lǐng)者、先行者、主力軍的重要作用，堅(jiān)持空間科學(xué)“全國(guó)一盤棋”，團(tuán)結(jié)全國(guó)院所高校優(yōu)秀力量，集結(jié)全國(guó)空間科學(xué)界的智慧，圍繞極端宇宙、時(shí)空漣漪、日地全景和宜居行星等科學(xué)主題開展前沿探索，奮力取得開拓性進(jìn)展。

　　雖比高飛雁，猶未及青云。在以習(xí)近平同志為核心的黨中央的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，未來(lái)我們終將不負(fù)韶華、不負(fù)時(shí)代，樹立起人類太空探索新豐碑，為推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體作出開拓性貢獻(xiàn)！