空間科學(xué)的未來(lái)發(fā)展

范全林　白青江　時(shí)蓬

空間科學(xué)幾乎涉及全部自然科學(xué)領(lǐng)域，是各大基礎(chǔ)學(xué)科中的前沿方向或重要分支。這是空間科學(xué)學(xué)科發(fā)展面臨的一把雙刃劍。一方面，空間科學(xué)在國(guó)家學(xué)科分類中不僅未自成門(mén)類，而且連獨(dú)立的一級(jí)學(xué)科也不是。學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄中僅有“空間物理學(xué)”一個(gè)獨(dú)立的二級(jí)學(xué)科，而在國(guó)家學(xué)科分類與代碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，列出了“空間天文學(xué)”和“空間物理學(xué)”兩個(gè)二級(jí)學(xué)科。這意味著在國(guó)家的學(xué)科體系中，空間科學(xué)諸學(xué)科的本質(zhì)嚴(yán)重依賴母學(xué)科，尚未發(fā)展出相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)體系，無(wú)論科學(xué)家群體還是研究機(jī)構(gòu)和教學(xué)單位，規(guī)模都較小。由中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)宇航學(xué)會(huì)出版的《空間科學(xué)學(xué)報(bào)》《宇航學(xué)報(bào)》的學(xué)術(shù)影響力也都亟待提升。

隨著中國(guó)科學(xué)衛(wèi)星系列的起步，載人航天工程、月球與深空探測(cè)工程等空間領(lǐng)域的重大專項(xiàng)日益強(qiáng)調(diào)原創(chuàng)科學(xué)突破和工程任務(wù)成功并重，空間科學(xué)學(xué)科迎來(lái)了開(kāi)展重大原創(chuàng)研究和前沿交叉突破的契機(jī)?？臻g科學(xué)的學(xué)科發(fā)展空間令人期待。

例如，由太陽(yáng)物理和空間物理基礎(chǔ)研究與人類航天活動(dòng)應(yīng)用需求相結(jié)合而產(chǎn)生的新興學(xué)科——空間天氣學(xué)，國(guó)內(nèi)外的研究都呈蓬勃發(fā)展之勢(shì)。AGU為此新創(chuàng)辦的期刊Space Weather：The International Journal of Research and Applications（《SWE》），影響力較高。中國(guó)空間物理學(xué)界有識(shí)之士也積極推動(dòng)空間天氣學(xué)的發(fā)展。2006年7月，科學(xué)技術(shù)部批準(zhǔn)新建空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;2006年，中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)成立了空間天氣專業(yè)委員會(huì);2007年11月，中國(guó)氣象學(xué)會(huì)成立了空間天氣學(xué)委員會(huì)。2019年4月，國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合開(kāi)展的研究成果《中國(guó)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略×空間科學(xué)》，將日地空間環(huán)境與空間天氣列為未來(lái)10～15年本學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展方向。

此外，作為中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)下屬的二級(jí)學(xué)會(huì)，空間地球科學(xué)專委會(huì)于2018年5月經(jīng)中國(guó)科協(xié)批準(zhǔn)注冊(cè)成立，并于當(dāng)年11月召開(kāi)首屆學(xué)術(shù)研討會(huì)，推動(dòng)從空間視角認(rèn)知地球系統(tǒng)在不同時(shí)空尺度上的發(fā)展演化規(guī)律。隨著中國(guó)月球和深空探測(cè)專項(xiàng)的實(shí)施，行星科學(xué)學(xué)科建設(shè)也在提速。2019年7月，國(guó)內(nèi)27所高校強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手成立“中國(guó)高校行星科學(xué)聯(lián)盟”，共建中國(guó)行星科學(xué)人才培養(yǎng)體系，打造國(guó)際化期刊Earth and Planetary Physics，服務(wù)和引領(lǐng)未來(lái)深空探測(cè)計(jì)劃。

空間科學(xué)集中反映了相關(guān)母學(xué)科中的新生長(zhǎng)點(diǎn)和不同學(xué)科前沿的交叉集成，空間科學(xué)任務(wù)更是具有科學(xué)驅(qū)動(dòng)、載荷技術(shù)與航天工程高度結(jié)合的特點(diǎn)，成為當(dāng)今實(shí)現(xiàn)“從0到1”基礎(chǔ)研究突破的最主要平臺(tái)之一。人類進(jìn)入太空時(shí)代以來(lái)，空間科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域已誕生13項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)，美國(guó)獲得了這些獎(jiǎng)項(xiàng)的近3/4，奠定了第一航天強(qiáng)國(guó)的位置。中國(guó)已是有重要影響力的航天大國(guó)?！拔蚩铡薄澳犹?hào)”等連續(xù)出現(xiàn)在習(xí)近平總書(shū)記新年賀詞和黨的十九大報(bào)告中，被贊譽(yù)為中國(guó)科學(xué)家開(kāi)展世界級(jí)科學(xué)研究的重要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。

科學(xué)發(fā)現(xiàn)只有第一，沒(méi)有第二。考證空間科學(xué)概念，就是想通過(guò)點(diǎn)滴努力，呼吁各界重視空間科學(xué)學(xué)科建設(shè)，通過(guò)學(xué)科建設(shè)，培養(yǎng)一批高質(zhì)量、復(fù)合型空間科學(xué)專業(yè)人才，不斷形成新的理論體系和專門(mén)的實(shí)驗(yàn)方法，使之成為開(kāi)放型的體系和學(xué)科群，進(jìn)一步拓展航天器平臺(tái)帶給傳統(tǒng)天文學(xué)、物理學(xué)、地球科學(xué)的變革和突破。一方面，積極落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于全面加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究的若干意見(jiàn)》，通過(guò)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等渠道加強(qiáng)對(duì)空間科學(xué)新窗口、新領(lǐng)域、新熱點(diǎn)等前沿研究，以及有效載荷科學(xué)探測(cè)新原理、新技術(shù)、高時(shí)/空分辨率，高靈敏度、輕小型化等技術(shù)攻關(guān)的超前部署。另一方面，準(zhǔn)確把握空間科學(xué)的內(nèi)涵和外延，科學(xué)制定相關(guān)的戰(zhàn)略規(guī)劃和發(fā)展路線圖，加快發(fā)展科學(xué)衛(wèi)星系列，助力科學(xué)家在中國(guó)有基礎(chǔ)、有優(yōu)勢(shì)的極端宇宙、時(shí)空漣漪、日地全景和宜居行星等當(dāng)代最具挑戰(zhàn)性的重大科學(xué)問(wèn)題上取得原始創(chuàng)新突破，使之成為建成科技強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志。