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文｜《中國科學(xué)報》記者 馮麗妃 見習(xí)記者 趙婉婷

“如果你感興趣，我想和你分享更多與中國的合作故事?！痹诮沼诒本┡e行的以“空間科學(xué)前沿”為主題的第六屆雁棲湖會議間隙，德國圖賓根大學(xué)教授安德烈亞·圣安杰洛主動向《中國科學(xué)報》說起了自己的故事。

2011年，當(dāng)時中國首顆X射線天文衛(wèi)星“慧眼”進(jìn)入工程研制階段，圣安杰洛與中國科學(xué)院高能物理研究所研究員張雙南展開了密切合作。此后十多年，這對中外搭檔共同見證了“慧眼”的成功發(fā)射、對“萬年一遇”伽馬暴的觀測，以及下一代增強(qiáng)型X射線時變與偏振空間天文臺（eXTP）的立項與研制。

其間，圣安杰洛的課題組接收了超過25名中國博士生和博士后。他們學(xué)成后已在廈門、深圳、珠海、武漢等地的高校任教。圣安杰洛曾對老搭檔笑言：“雙南，我的人生目標(biāo)是在中國每一個省份培養(yǎng)一位天文學(xué)教授，這樣退休后我就能巡游中國了！”

圣安杰洛與張雙南的合作是中國空間科學(xué)國際協(xié)作的一個縮影。過去十多年，中國空間科學(xué)實現(xiàn)跨越式發(fā)展，在許多前沿攻關(guān)任務(wù)中，國際合作都扮演了重要角色。而今，中國空間科學(xué)正邁向新階段。此次會議上，中外科學(xué)家齊聚一堂，共議空間科學(xué)未來發(fā)展的重點(diǎn)與方向。

“未來，空間科學(xué)前沿領(lǐng)域的突破，衛(wèi)星任務(wù)是‘催化劑’，先進(jìn)有效載荷技術(shù)與不斷演進(jìn)的科研范式是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的‘基石’，國際合作則是不可或缺的‘助推器’?！弊鳛闀h主席，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心主任王赤強(qiáng)調(diào)。

在2006年1月6日于三亞召開的國際會議上，中外科學(xué)家研討“慧眼”衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)和實施方案。圣安杰洛供圖

中國脈動

在此次雁棲湖會議上，王赤展示的一條時間軸，清晰勾勒出中國空間科學(xué)強(qiáng)勁的發(fā)展脈絡(luò)。

自中國科學(xué)院2011年啟動空間科學(xué)先導(dǎo)專項以來，8個科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)相繼升空：“悟空”號、實踐十號、“墨子號”、“慧眼”號、“太極一號”、“懷柔一號”、“夸父一號”和“天關(guān)”衛(wèi)星。這些任務(wù)不僅創(chuàng)造了多項“中國第一”，更實現(xiàn)了若干“世界首次”，產(chǎn)出了一系列具有國際影響力的原創(chuàng)成果。

王赤援引2024年中國科學(xué)院、國家航天局、中國載人航天工程辦公室聯(lián)合發(fā)布的我國首個國家空間科學(xué)規(guī)劃《國家空間科學(xué)中長期發(fā)展規(guī)劃（2024—2050年）》，指出下一步我國將在極端宇宙、時空漣漪、日地全景、宜居行星、太空格物等五大科學(xué)主題及下屬17個優(yōu)先發(fā)展方向上持續(xù)發(fā)力。

這些方向?qū)?yīng)著世界空間科學(xué)的前沿領(lǐng)域，即“一黑、兩暗、三起源、五表征”。具體而言，“一黑”指以黑洞為代表的致密天體及其極端物理規(guī)律；“兩暗”指暗物質(zhì)與暗能量；“三起源”涵蓋宇宙起源、太陽系起源和生命起源；“五表征”則是探尋地球系統(tǒng)、地月空間、太陽系和系外世界的特征與運(yùn)行規(guī)律，以及太空環(huán)境中的物質(zhì)運(yùn)動與生命活動規(guī)律。

“這些前沿領(lǐng)域的突破將徹底改變?nèi)祟悓τ钪娴睦斫?。我們要集中力量，在有基礎(chǔ)、有優(yōu)勢的領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)力，有所作為?！蓖醭鄰?qiáng)調(diào)。

在他看來，空間科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)將成為實現(xiàn)這些突破的關(guān)鍵“催化劑”?！皻v史上，空間科學(xué)任務(wù)催生了許多諾獎發(fā)現(xiàn)，如宇宙線、中微子、宇宙加速膨脹等。當(dāng)前，美國帕克太陽探測器、‘旅行者’號、詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡等任務(wù)仍在不斷拓展人類認(rèn)知邊界?！蓖醭嗾f，“通過空間科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)，從現(xiàn)象觀測到機(jī)制理解，再到對宇宙的精細(xì)刻畫，都將為空間科學(xué)的未來奠定基礎(chǔ)?！?/p>

根據(jù)至2050年國家空間科學(xué)發(fā)展路線圖，未來我國空間科學(xué)任務(wù)將分三步走：到2027年、2035年和2050年，分別論證和立項實施5至8項、15項及30余項空間科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)，推動重要領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

目前，多項前沿科學(xué)任務(wù)已蓄勢待發(fā)。例如，“微笑”衛(wèi)星聚焦“日地全景”主題，將通過全球成像首次系統(tǒng)研究太陽風(fēng)-磁層-電離層耦合的整體演化?！傍櫭捎媱潯薄翱涓付枴薄跋低獾厍蜓蔡臁薄癳XTP”等任務(wù)將聚焦“起源”類科學(xué)問題，力爭在宇宙黑暗時代、太陽磁活動周、系外類地行星探測、極端條件下的物理規(guī)律等方面實現(xiàn)突破。

友誼華章

王赤強(qiáng)調(diào)，國際合作是空間科學(xué)前沿突破與任務(wù)實踐的重要“助推器”。空間科學(xué)任務(wù)往往具有高成本、高風(fēng)險、高不確定性和高度專業(yè)化的特點(diǎn)，國際合作不僅能分擔(dān)風(fēng)險，還能通過數(shù)據(jù)共享與合作研究擴(kuò)大影響。合作形式涵蓋聯(lián)合研制科學(xué)載荷、地面支撐、觀測協(xié)調(diào)、戰(zhàn)略規(guī)劃與科學(xué)分析等多個層面。

回顧過往，中國多項空間科學(xué)任務(wù)都體現(xiàn)了國際合作的力量。

以“天關(guān)”衛(wèi)星為例，首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺研究員袁為民表示，其寬視場X射線望遠(yuǎn)鏡（WXT）由我國科學(xué)家與歐洲航天局（ESA）科學(xué)家合作完成，后隨X射線望遠(yuǎn)鏡（FXT）與德國及ESA聯(lián)合研制，而自主跟蹤遙測系統(tǒng)則與荷蘭及ESA共同搭建。

“微笑”衛(wèi)星是中國首次與ESA進(jìn)行深度合作的空間科學(xué)探測任務(wù)，是國際合作的新典范，成為繼“雙星計劃”后雙方合作的又一座里程碑。中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員戴磊介紹，該衛(wèi)星目前已通過中歐聯(lián)合出廠評審，計劃2026年在法屬圭亞那庫魯航天中心發(fā)射。

“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家張雙南回憶，在中國科學(xué)院高能物理研究所，中德團(tuán)隊在空間天文領(lǐng)域的合作已延續(xù)三代人?！暗谝淮俏业膶?dǎo)師李惕碚院士，與德國科學(xué)家自20世紀(jì)80年代建立合作；第二代是我和圣安杰洛；第三代則是我們的學(xué)生。”三代人的合作見證了“慧眼”的論證、發(fā)射與運(yùn)行，也見證了中國空間科學(xué)的崛起。

“這已經(jīng)不僅僅是合作，更是一段真誠而長久的友誼?！笔グ步苈甯锌溃爸袊袑Ｗ?、可靠，且真誠向世界開放。十多年來，我們始終理性解決問題，從未有過爭執(zhí)。這種開放精神是合作成功的基石?！?/p>

而他們的合作已經(jīng)產(chǎn)生“增量效應(yīng)”。近期，圖賓根大學(xué)與復(fù)旦大學(xué)啟動聯(lián)合博士培養(yǎng)項目，學(xué)生將在兩校各學(xué)習(xí)兩年，獲雙博士學(xué)位?！拔覀冋诠餐囵B(yǎng)年輕一代，近年來越來越多歐洲學(xué)生主動希望來中國學(xué)習(xí)，這是令人鼓舞的新趨勢?！笔グ步苈逭f。

“即便技術(shù)發(fā)展路徑獨(dú)立，數(shù)據(jù)共享也能極大增強(qiáng)聯(lián)合科學(xué)產(chǎn)出?！钡聡R普學(xué)會引力物理研究所教授格哈德·海因策爾說，引力波聯(lián)合數(shù)據(jù)分析可有效抑制銀河系雙星背景“噪聲”，顯著提升黑洞合并、普朗克常數(shù)等物理現(xiàn)象的探測精度。

ESA前局長讓-雅克·多爾丹表示：“我們未來成功的唯一途徑是持續(xù)保持信任與合作。合作與競爭并非對立，競爭可以催生合作，而合作也有助于保持競爭力?！?/p>

中國與拉丁美洲的合作同樣成果顯著。例如，中巴空間天氣聯(lián)合實驗室成功開展了西半球太陽-地球空間環(huán)境子午線鏈的聯(lián)合觀測與數(shù)據(jù)共享。巴西國家空間研究院主任克萊齊奧·德·納爾丁表示，未來雙方將繼續(xù)深化合作，共同開展空間天氣研究與應(yīng)用。

未來新篇

此次會議上，中外科學(xué)家圍繞空間科學(xué)的研究重點(diǎn)與發(fā)展方向進(jìn)行了深入討論，并凝聚了重要共識。

在空間天文領(lǐng)域，科學(xué)家認(rèn)為未來發(fā)展應(yīng)聚焦4個方面：一是開拓新的觀測窗口，揭示宇宙未知現(xiàn)象；二是探索基礎(chǔ)物理，攻克引力、暗物質(zhì)、暗能量本質(zhì)及宇宙早期演化等核心問題；三是回答人類永恒之問，推進(jìn)系外生命探尋與地球在宇宙中的位置認(rèn)知；四是平衡可行性與創(chuàng)新性，開展技術(shù)可實現(xiàn)的任務(wù)，承擔(dān)可控風(fēng)險以推動創(chuàng)新。

在空間物理等各領(lǐng)域，科學(xué)家認(rèn)為未來研究應(yīng)包含4類任務(wù)：基于好奇心與洞察力的理論突破；理論指導(dǎo)下的數(shù)值模擬；利用人工智能加速數(shù)據(jù)分析并加強(qiáng)過程理解；發(fā)展先進(jìn)儀器以滿足科學(xué)理論與應(yīng)用需求。

面對共同使命與挑戰(zhàn)，與會科學(xué)家一致認(rèn)為必須通過合作加以應(yīng)對。

“雁棲湖畔的大雁南飛時，會形成‘人’字隊形，相互呼應(yīng)、協(xié)同振翅、分擔(dān)風(fēng)阻，從而飛得更遠(yuǎn)?！笔グ步苈灞扔鞯?，“這也是我們未來合作的寫照，我們正在進(jìn)入天文學(xué)合作的交響樂時代?！?/p>

荷蘭格羅寧根大學(xué)教授利昂·庫普曼斯表示：“我們期待與中國及其他國際伙伴攜手共進(jìn)。例如，通過與‘鴻蒙計劃’等合作，我們可以在全球天圖繪制、儀器校準(zhǔn)等方面相互支持。這也是我們相聚于此的意義?！?/p>

“空間科學(xué)是未來科學(xué)家和工程師的‘活教科書’?！蓖醭嘣诳偨Y(jié)中提到，“從首張黑洞照片到引力波探測，從尋找系外類地行星到探索太陽極區(qū)，空間科學(xué)以其深邃的問題與震撼的發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)燃了無數(shù)人的好奇心與科學(xué)熱情。培育青年的科學(xué)夢想——鼓勵他們敢于夢想、勇于追求、勤于實現(xiàn)，這既是空間科學(xué)發(fā)展的需要，也是對未來的責(zé)任，更是人類文明持續(xù)進(jìn)步的動力?！?/p>

來源：《中國科學(xué)報》 (2025-12-11 第1版 要聞)

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