加速空間科學發展 建設世界科技強國
作者：王赤（中國科學院院士，中國科學院國家空間科學中心主任、研究員）
在舉國喜迎黨的二十大勝利召開之際，我國“先進天基太陽天文臺”（ASO-S，夸父一號）科學衛星從酒泉發射升空，將為破解影響人類航太、通訊、導航等高技術活動的太陽爆發與太陽磁場關係之謎作出重大貢獻。ASO-S是空間科學先導專項的第7個專用空間科學衛星任務，也是中國航太在探索浩瀚宇宙、建設科技強國路上的新里程碑。這一激動人心的時刻，見證了在以習近平同志為核心的黨中央堅強領導下走出了一條有中國特色的空間科學發展道路，增強了構建航太事業新發展格局的信心，堅定了全面建成世界科技強國的決心。
一、習近平新時代中國特色社會主義思想引領航太強國建設新征程
黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央高度重視科技強國，高瞻遠矚作出建設世界科技強國、航太強國的重大戰略部署，作出一系列重要論述和重要批示指示，為我國航太強國建設指明瞭前進方向。2016年4月，習近平總書記在首個“中國航太日”到來之際作出重要指示：“探索浩瀚宇宙，發展航太事業，建設航太強國，是我們不懈追求的航太夢。”他與當時正在天宮一號執行任務的航太員通話時指出：“航太夢是強國夢的重要組成部分”。為加快建設科技強國，實現高水準科技自立自強，在2018年、2021年的兩院院士大會上，習近平總書記強調，“基礎研究是整個科學體系的源頭”，“加強基礎研究是科技自立自強的必然要求”，“基礎研究要勇於探索、突出原創，推進對宇宙演化、意識本質、物質結構、生命起源等的探索和發現，拓展認識自然的邊界，開闢新的認知疆域”。習近平總書記的重要論述深刻闡明瞭建設航太強國、加強基礎研究在實現中華民族偉大復興中國夢中的重要戰略地位和戰略意義，是我們奮力創新的戰略指引和根本遵循。
2016年5月，習近平總書記在“科技三會”上發表重要講話指出，“空間技術深刻改變了人類對宇宙的認知，為人類社會進步提供了重要動力，同時浩瀚的空天還有許多未知的奧秘有待探索，必須推動空間科學、空間技術、空間應用全面發展”。第一次將發展空間科學放到了我國航太科技發展的首要位置，我國空間科學進入了新的發展階段。以空間科學衛星系列為主要標誌，中國空間科學開始在新一輪探索太空奧秘的世界競技舞臺上嶄露頭角。黨的十九大提出，加快建設創新型國家，瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破，為建設科技強國、航太強國等提供有力支撐。實現高水準的科技自立自強，一個重要抓手就是加速發展空間科學，儘快取得一批諾獎級原創科學突破，這是建成航太強國的最主要任務之一。我們將按照習近平總書記的指示要求，切實履行大國責任，通過和平利用太空造福全人類、推動世界航太事業發展，通過空間科學探索為人類產出新知識、開拓新疆域、樹立新觀念，為社會文明進步作出新的歷史性貢獻！這是實現中華民族偉大復興的題中應有之義。
二、世界級科學突破堅定中國道路信心
黨的十八大以來，我們認真貫徹落實習近平總書記重要指示，以空間科學先導專項為抓手，擔起發展中國空間科學衛星系列的歷史使命，開展國際一流的建制化空間科學研究，極大地提升了中國科學的國際影響力，實現了中國空間科學的十年跨越。
“首席科學家+工程兩總”空間科學任務新體製成為航太發展新特色。空間科學是我國航太三大主要活動之一。中國航太的自主創新成就成為加速我國空間科學發展的“肥沃黑土地”；空間科學旨在產出“新發現、新規律、新理論、新知識”的初心使命決定了它必須守正創新，更上一層樓。我們認真貫徹落實習近平總書記重要指示，在空間科學先導專項科學衛星系列的研發中，率先創新實踐了“首席科學家+工程兩總（總指揮+總設計師）”的空間科學任務新體制（即首席科學家主抓兩頭，提出科學目標、實施科學研究，深度參與研製過程；工程“兩總”負責中間，完成科學衛星研製、發射和運作，以工程目標的實現支撐科學目標的達成），並已輻射到我國多個重大航太工程任務的科學應用中，形成了一條具有中國特色的空間科學發展道路。
高水準空間科學國際合作助力打造人類命運共同體。如果說行星地球是人類誕生的搖籃，那麼浩瀚太空就是人類未來賡續發展的新疆域。歷史和現實都表明人類已是你中有我、我中有你的命運共同體，外層空間是人類的共同財富，探索、開發、和平利用外層空間是人類共同的追求。當今世界風雲變幻，航太事業的發展事關國家安全，空間科學已成為大國間在外空領域深入開展高水準國際交流合作的重要窗口和渠道。空間科學強國友好“過招”、競爭合作成為助力我國快步走近世界空間科學舞臺中央的必由之路。以備受國際科學界關注、開創中歐空間科學全方位合作新模式的“微笑衛星”計劃為例，2013年5月第九屆中歐空間科學合作雙邊研討會上，中國科學院和歐洲空間局（ESA）一致同意聯合實施一項新的空間科學衛星任務，促進雙方空間科學領域的可持續發展，使中歐科學家共同為探索宇宙、造福人類作出重大貢獻。經中歐雙方聯合頂層策劃，共同徵集遴選，“微笑衛星”計劃在13個任務建議中最終勝出。歐洲和中國科學界將在其整個生命週期內聯合開展攻關，包括方案設計、工程研製及數據分析與利用，直至取得重大科學成果，最終實現人類首次對太陽風-磁層相互作用的全景成像科學探測。
世界級空間科學突破推動中國航太事業全面發展。先進的空間科學衛星升空，為獲取第一手探測數據奠定不可或缺的物質技術基礎。但是，長期以來，我國空間科學工作者只能使用國外二手數據研究。我國空間科學進入新階段後，局面正在發生根本性的改變。科學家爭分奪秒，第一時間投入攻關，正在通過更細的工作率先在若干重要學科領域前沿形成競爭優勢、贏得戰略主動。例如，國際物理學界普遍認為，揭開暗物質之謎，將是繼日心說、萬有引力定律、相對論及量子力學之後的又一次基礎科學變革。2015年12月17日，暗物質衛星悟空升空。運作不到兩年，“悟空”首批科學成果在國際著名學術期刊《自然》上發表，在人類鮮有涉足的1.4太電子伏特（TeV）處發現了異於正常能譜的“奇異”信號！2021年5月“悟空”號團隊繪出迄今最精確的高能氦核宇宙線能譜，並觀測到能譜新結構，是繼精確測量電子能譜、繪製高能質子宇宙線能譜後，第三次發佈重要科學結果，標誌著我國空間高能粒子探測已躋身世界最前列！
如果說暗物質探測代表了空間科學前沿的一個制高點，我國空間科學的世界級科學突破正呈現多點突破、系統跨越的態勢。“慧眼”號2020年國際首次直接測量到宇宙最強磁場，2022年7月再次刷新觀測記錄！利用墨子號科學衛星，我國科學家在任務設計壽命期內就在國際上率先實現千公里級星地雙向量子糾纏分發、星地量子密鑰分發和地星量子隱形傳態實驗，而且在任務拓展階段又完成引力誘導量子糾纏退相干實驗，構建了天地一體化廣域量子密鑰通信網路，使我國牢牢佔據了空間量子科學研究領域的主導和引領地位。
探月工程和天問一號任務的成功實施為中國行星科學研究快速追趕上國際先進水準提供了重要平臺。嫦娥四號任務是人類首次在月球背面著陸與巡視探測，發現了來自月球深部的物質成分，揭示了著陸巡視區精細的地質層序，獲取了著陸區月表空間環境特性，為豐富月球科學知識作出了“獨一無二”的歷史貢獻。根據嫦娥五號採樣返回的玄武岩和月壤樣品，我國科學家不僅證明了月球直至19.6億年前仍存在岩漿活動，使此前根據阿波羅任務等推斷的月球地質壽命延長了約10億年；而且排除了嫦娥五號著陸區岩石初始岩漿熔融熱源來自放射性生熱元素克裏普礦物（KREEP）的主流假說。這些科學成果已為完善月球演化歷史提供了關鍵科學證據。目前，探月工程四期“無人月球科研站基本型”和天問二號“小行星採樣返回與主帶彗星環繞探測”任務均已啟動，日益重視科學目標牽引和成果產出導向，我們有信心為深化人類對月球成因和太陽系演化歷史的科學認知作出重要貢獻。
三、構建發展新格局空間科學要只爭朝夕
當前，新一輪科技革命正在重構全球創新版圖，世界百年未有之大變局和世紀疫情交織，中美科技競爭影響深遠。我國政通人和，已迅速成長為世界第二大經濟體，綜合國力顯著提升，新時代全面建成社會主義現代化強國“兩步走”的發展戰略明確，中國空間科學超越發展迎來重大窗口機遇期。我們必須貫徹新發展理念、構建空間科學新發展格局，謀定後動、勇攀高峰。
儘快梳理我國空間科學發展規劃研究成果，對標對表建設世界科技強國的戰略擘畫，牽頭制定發佈國家空間科學發展規劃綱要。中國科學院是國家戰略科技力量的主力軍，是我國空間科學研究的發源地。在建設航太強國、世界科技強國的歷史使命面前，我們以實際行動認真落實習近平總書記的重要指示精神，在中國科學院黨組的領導下，以加速我國空間科學發展為己任，開展了空間科學強國指標體系研究，給出了率先建成空間科學強國的總施工圖、總臺賬、時間表和路線圖：至2035年在暗物質、暗能量與時空本質，太陽活動對地球空間環境影響、太陽系的起源和演化等重大前沿取得原創性成果，成為航太強國基本建成的重要標誌；至2049年成為世界主要空間科學中心和創新高地，讓發達的中國空間科學成為科技強國建成的重要標誌。
加快部署未來專用空間科學任務，突出科學引領、強化載人航太與深空探測重大專項的空間科學和應用。用5到10年時間在航太領域率先構建空間科學、空間技術、重大工程融合的新發展格局，從根本上改觀“空間技術發展最好，空間科學相對最弱”的現狀，實現全面發展。根據我國國情，我們有理由從容自信、保持戰略定力，繼續發揮新型舉國體制優勢，明確方向、突出重點，直面宇宙演化、物質結構、生命起源等重大科學問題開闢的新前沿，出好成果、出大成果。可以預期，隨著科技部、基金委對中國航太發展的進一步“雪中送炭”，強化並打通空間科學基礎研究的最後一公里，科學衛星和相關航太重大專項終將“勝利會師”于空間科學大發現、大突破之巔，在空間引力波探測、宇宙黑暗時代、地外生命探尋、日地關係、全球變化、載人空間探索等國際科學前沿熱點上做出特色成績來。在空間科學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發展大勢，加大國家財政空間科學投入力度，催生一批革命性基礎研究突破，實現我國空間科學新階段的新跨越。
當前，我國空間科學發展迎來了天時、地利、人和的發展新機遇。2016年以來，空間科學任務的重要進展先後多次入選習近平總書記新年賀詞、黨和國家的重要文件，充分體現了黨中央和全國人民對空間科學發展的大力支援和殷切期望。一大批空間科學領軍人物和中青年航太科技人才迅速成長起來，他們充滿家國情懷，傳承“兩彈一星”精神、載人航太精神和探月精神，思想過硬、奮勇創新，不斷開闢新領域、提出新理論、探索新方法，以無垠太空為“紙”，書寫諸多世界級優秀科學論文，是可信賴的空間科學高品質發展“第一生產力”。
人類在浩瀚的宇宙面前是渺小的，但人類的空間科學探索精神是偉大的。至本世紀中葉，僅余不到30年光景，前景光明勵人、任務十分繁重。我們認真學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想，作為國家隊、國家人，心繫國家事、肩扛國家責，正以時不我待的緊迫感、舍我其誰的責任感，建成了世界知名的中國空間科學及其衛星工程項目的總體研究機構（NSSC）；發揮空間科學發展引領者、先行者、主力軍的重要作用，堅持空間科學“全國一盤棋”，團結全國院所高校優秀力量，集結全國空間科學界的智慧，圍繞極端宇宙、時空漣漪、日地全景和宜居行星等科學主題開展前沿探索，奮力取得開拓性進展。
雖比高飛雁，猶未及青雲。在以習近平同志為核心的黨中央的堅強領導下，未來我們終將不負韶華、不負時代，樹立起人類太空探索新豐碑，為推動構建人類命運共同體作出開拓性貢獻！
