空間科學的未來發展

范全林　白青江　時蓬

空間科學幾乎涉及全部自然科學領域，是各大基礎學科中的前沿方向或重要分支。這是空間科學學科發展面臨的一把雙刃劍。一方面，空間科學在國家學科分類中不僅未自成門類，而且連獨立的一級學科也不是。學位授予和人才培養學科目錄中僅有“空間物理學”一個獨立的二級學科，而在國家學科分類與代碼國家標準中，列出了“空間天文學”和“空間物理學”兩個二級學科。這意味著在國家的學科體系中，空間科學諸學科的本質嚴重依賴母學科，尚未發展出相對獨立的知識體系，無論科學家群體還是研究機構和教學單位，規模都較小。由中國空間科學學會、中國宇航學會出版的《空間科學學報》《宇航學報》的學術影響力也都亟待提升。

隨著中國科學衛星系列的起步，載人航天工程、月球與深空探測工程等空間領域的重大專項日益強調原創科學突破和工程任務成功并重，空間科學學科迎來了開展重大原創研究和前沿交叉突破的契機。空間科學的學科發展空間令人期待。

例如，由太陽物理和空間物理基礎研究與人類航天活動應用需求相結合而產生的新興學科——空間天氣學，國內外的研究都呈蓬勃發展之勢。AGU為此新創辦的期刊Space Weather：The International Journal of Research and Applications（《SWE》），影響力較高。中國空間物理學界有識之士也積極推動空間天氣學的發展。2006年7月，科學技術部批準新建空間天氣學國家重點實驗室;2006年，中國地球物理學會成立了空間天氣專業委員會;2007年11月，中國氣象學會成立了空間天氣學委員會。2019年4月，國家自然科學基金委和中國科學院聯合開展的研究成果《中國學科發展戰略×空間科學》，將日地空間環境與空間天氣列為未來10～15年本學科領域的優先發展方向。

此外，作為中國空間科學學會下屬的二級學會，空間地球科學專委會于2018年5月經中國科協批準注冊成立，并于當年11月召開首屆學術研討會，推動從空間視角認知地球系統在不同時空尺度上的發展演化規律。隨著中國月球和深空探測專項的實施，行星科學學科建設也在提速。2019年7月，國內27所高校強強聯手成立“中國高校行星科學聯盟”，共建中國行星科學人才培養體系，打造國際化期刊Earth and Planetary Physics，服務和引領未來深空探測計劃。

空間科學集中反映了相關母學科中的新生長點和不同學科前沿的交叉集成，空間科學任務更是具有科學驅動、載荷技術與航天工程高度結合的特點，成為當今實現“從0到1”基礎研究突破的最主要平臺之一。人類進入太空時代以來，空間科學相關領域已誕生13項諾貝爾獎，美國獲得了這些獎項的近3/4，奠定了第一航天強國的位置。中國已是有重要影響力的航天大國。“悟空”“墨子號”等連續出現在習近平總書記新年賀詞和黨的十九大報告中，被贊譽為中國科學家開展世界級科學研究的重要物質技術基礎。

科學發現只有第一，沒有第二。考證空間科學概念，就是想通過點滴努力，呼吁各界重視空間科學學科建設，通過學科建設，培養一批高質量、復合型空間科學專業人才，不斷形成新的理論體系和專門的實驗方法，使之成為開放型的體系和學科群，進一步拓展航天器平臺帶給傳統天文學、物理學、地球科學的變革和突破。一方面，積極落實《國務院關于全面加強基礎科學研究的若干意見》，通過重點研發計劃等渠道加強對空間科學新窗口、新領域、新熱點等前沿研究，以及有效載荷科學探測新原理、新技術、高時/空分辨率，高靈敏度、輕小型化等技術攻關的超前部署。另一方面，準確把握空間科學的內涵和外延，科學制定相關的戰略規劃和發展路線圖，加快發展科學衛星系列，助力科學家在中國有基礎、有優勢的極端宇宙、時空漣漪、日地全景和宜居行星等當代最具挑戰性的重大科學問題上取得原始創新突破，使之成為建成科技強國的重要標志。