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中国空间科学需奋起直追

李苑 //www.auribault.com 2014-08-07 来源：光明日报

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太阳动力学天文台SDO的远紫外太阳耀斑图像。

从天空用多光谱技术观测的地球表面。

日本Solar-B卫星拍摄的太阳日食图像。

ESA的herschel红外亚毫米波望远镜。

　　顾逸东院士：空间研究不能重技术轻科学

　　“我们不重视空间科学的时间太长了，要改变重技术轻科学的状况。”顾逸东院士日前在中国科学院技术科学部召开的“我国空间科学发展战略”科学技术前沿论坛上如是说。论坛上，十几位院士和近百位科学家共同分析了空间科学的国际现状、成就和趋势，讨论了我国面临的挑战和机遇，针对我国空间科学发展战略和政策提出了建议。

　　航天大国，却是空间科学小国

　　空间（航天）领域包括空间科学、空间应用和空间技术三个相互联系紧密又互不相同的主要方面。这三个方面不可替代、相辅相成。但长期以来，我国对空间科学不够重视，顾逸东院士说：“我们不重视空间科学的时间太长了，要改变重技术轻科学的状况。”

　　至今我国空间科学尚无被国际同行公认的突出成就。我国空间科学规模小，投入少，只发射过少量科学卫星，进行了约100项空间实验。而国外空间机构中空间科学预算占比普遍为20%-30%，完成了约5000项空间实验，我国无论投入还是比例尚无法相比。目前全世界有92颗科学卫星在轨运行，约占卫星总数的10%；但我国的100多颗卫星中没有一颗科学卫星。统计表明12年来我国空间科学论文数（SCI检索）排名世界第七，但影响力远低于世界平均水平。

　　与此同时，国际空间科学却在不断发展着。顾逸东说：“几十年来，国际上实施了几十项大型空间科学计划，在发射的6000个空间飞行器中，专门从事空间科学研究的卫星和深空探测器约700颗，除军用卫星外占20%以上，建造了空间实验室、空间站等综合研究设施，开展了数千项空间科学实验”。如发现了太阳风和地球辐射带，发现了地球极区臭氧洞，发现了火星上的甲烷和水冰，发现了黑洞/中子星等致密天体，精细测定了宇宙微波背景辐射和宇宙年龄，推动建立了恒星结构演化、宇宙大爆炸模型理论，发现了微重力下生物、流动、燃烧和材料制备过程中的许多新现象和规律，验证了广义相对论一些重要效应，等等。这类革命性的发现源源不断，有些领域有如井喷，全面更新了对太阳系、天体、宇宙和地球的认知，深刻地改变了人类的宇宙观和自然观，在科学发展史上具有划时代意义。1971年以来，有五项诺贝尔奖授予与空间科学直接相关的科学家。

　　各国制定了雄心勃勃的空间科学规划。国际空间站进入科学研究高峰期，今后十年国际上计划发射50多颗科学卫星，科学目标更趋集中，酝酿着对物理学、生命科学、宇宙科学和地球科学研究的重大突破，预示新一轮的科学革命或许正在孕育之中。

　　空间科学具有重要战略意义

　　顾逸东认为，空间科学具有非常重要的战略意义。首先，它是基础前沿研究重点突破口。空间科学涉及几乎全部自然科学前沿，“宇宙中只有5%的天体和星际物质是现有理论可以解释的，其余95%是我们完全不了解的暗物质和暗能量等，令人震惊，在挑战物理学的底线”，顾逸东说。还有地外生命和生命起源研究将突破现有认知，微重力物理科学研究另辟蹊径，对物理规律和物理理论将产生重大影响；宇宙中存在地球上无法比拟的超高能量、超高密度、超强磁场等极端条件，将宇观（宇宙）和微观（基本粒子）研究融合起来，有助于探究物质世界的本源。空间科学的诸多发现仅是广袤深邃自然奥秘的冰山一角，是探索和发现的无尽源泉。

　　基础研究是科学之本、技术之源。大部分科学知识可以获得，而研究发现的能力不可替代。“有许多问题我们知其然而不知其所以然，基础研究不强成为我国高技术发展和经济转型的瓶颈”，顾逸东说。

　　其次，空间科学对促进经济和社会发展有重要意义。空间地球科学，太阳物理和空间天气对人类社会发展，对空间活动、地面设施安全有重要贡献；空间生命科学将获得创新的生物材料、药物和医疗技术；微重力科学将对材料加工过程、节能减排、空天动力推进技术、量子信息技术和高精度时频应用等发挥重要作用。

　　最后，空间科学是航空技术和应用发展的基石。我国已经成为航天大国，却是空间科学小国。发展空间科学将改变不平衡状态，为我国航天事业注入新的活力，推动航天事业的跨越发展。

　　空间科学期待跨越发展

　　顾逸东说，经过中科院学部组织多位院士专家讨论，认为我国具备在空间科学实施突破的基本条件和历史机遇，建议将空间科学的跨越发展作为今后我国基础科学和航天领域研究的主要突破口之一。我们的战略目标是经过15-20年的努力，使我国空间科学整体跨上新台阶，进入世界先进行列；努力在若干重点领域取得有重大影响的领先科学发现；使我国成为国际上有重大影响的空间科学大国。

　　顾逸东表示，我国已批准实施载人空间站工程，将成为21世纪30年代中后期唯一在轨空间站，是发展空间科学难得的历史机遇；探月三期工程和酝酿的深空探测计划为月球和行星科学研究提供重要机遇；中科院先导专项科学卫星计划已经确定并正在研制四颗科学卫星；我国空间工程技术实力显著提升，为发展空间科学提供了强大的技术支撑。“我国科技发展到今天，特别需要世界前沿水平的重大突破”，顾逸东表示。

　　针对当前存在的体制机制问题，顾逸东建议首先需要理顺国家对空间科学的领导管理体制，制定国家空间科学发展中远期规划和实施计划，长远谋划、科学决策，改变“一事一报”，不得已“上书陈情”的情况。与之配合，应为空间科学单独建立稳定的经费预算，在民用航天和航天专项中空间科学应保证合理比例，体现支持政策。要形成空间科学项目经费支持体系，由国家各部门按分工分别支持从科学概念提出、理论方法研究，项目预研、工程研制、条件保障，一直到数据分析、成果产出、技术转化的全过程。

　　“关键是发展理念的转变，重视具有长远性、基础性和战略性的空间科学，从政策、体制机制、国际合作、队伍培养、教育普及各方面做好顶层设计，加大改革的力度。”顾逸东最后说。

编辑：尹盼秋