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在中國科學院國家空間科學中心懷柔園區(qū)子午樓內(nèi)，運控中心的大屏幕上，282臺設備實時傳回的數(shù)據(jù)正不停滾動。這些來自子午工程的“數(shù)據(jù)流”，如同無數(shù)條絲線，共同編織出一張覆蓋日地空間全圈層的“觀天巨網(wǎng)”。

2025年3月，子午工程二期通過驗收，標志著子午工程正式建成；6月，國際子午圈大科學計劃正式發(fā)起——由中國主導的這張“井”字形探測網(wǎng)，正從中國大地向全球延伸，揭開日地空間的神秘面紗。在10月20日舉行的2025年中國地球科學聯(lián)合學術年會上，子午工程二期建設成果獲中國地球物理學會科學技術進步獎一等獎。

近日，中國科學院國家空間科學中心研究員、子午工程二期總工程師徐寄遙接受科技日報記者采訪，講述了他和團隊成員“織網(wǎng)觀天”的堅守與突破。

受訪者供圖 田晶娟制圖

人物剪影：徐寄遙，中國科學院國家空間科學中心研究員、子午工程二期總工程師，研究方向是中高層大氣物理學，主要從事大氣光化學和動力學建模、遙感探測技術研究等工作。

布網(wǎng)觀天

記者：子午工程名字的由來是什么？它究竟是個什么樣的工程？

徐寄遙：子午工程的全稱是空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測網(wǎng)，是國家重大科技基礎設施。工程名字之所以叫“子午”，是因為空間天氣事件的擾動大多是從極區(qū)高緯向中低緯沿南北方向傳播，即子午線方向傳播，工程的重點監(jiān)測方向正是子午線方向。

日地空間即太陽與地球之間的空間區(qū)域，是受太陽活動直接影響、與地球空間環(huán)境緊密關聯(lián)的特殊空間。它并非空無一物，而是充滿了等離子體、磁場、高能粒子和電磁輻射等，是人類探索宇宙、開展空間探測和空間活動的主要區(qū)域。

子午工程的核心目標，是通過高時空分辨率設備監(jiān)測日地空間環(huán)境變化，摸清其變化規(guī)律，為空間天氣實時預報提供支撐，最終提升我國空間天氣應用服務與保障能力。

記者：空間天氣監(jiān)測有天基、地基兩種方式，子午工程為何專注于地基網(wǎng)絡建設？

徐寄遙：天基和地基監(jiān)測各有優(yōu)勢，不可替代。天基監(jiān)測能實現(xiàn)全球覆蓋，不受地球大氣干擾，但它有點“走馬觀花”，很難對一個區(qū)域進行長時間連續(xù)的綜合性復雜觀測。地基監(jiān)測則相反，利用大型設備“緊盯”特定區(qū)域，對其進行連續(xù)的綜合探測。不過，單臺站地基設備的覆蓋范圍十分有限，相當于“坐井觀天”，缺乏全球視野，還會受大氣等因素的影響。

子午工程用網(wǎng)絡化設備布局彌補單臺站的短板：通過多臺站、多設備協(xié)同，實現(xiàn)大范圍監(jiān)測。我們選擇以地基監(jiān)測為突破方向，集中力量研制國際先進設備，打造全球領先的空間天氣地基綜合監(jiān)測系統(tǒng)。

記者：您和團隊成員為子午工程在全國選定了31個臺站、90余個站點。布站時主要考慮哪些因素？你們在建設過程中又遇到了哪些難題？

徐寄遙：我們按照“一鏈”“三網(wǎng)”“四聚焦”架構布站。“一鏈”是搭建太陽—行星際監(jiān)測設備鏈，實現(xiàn)對日地空間全鏈條探測?！叭W(wǎng)”是沿東經(jīng)100度、120度和北緯30度、40度布局“井”字形網(wǎng)絡，覆蓋全國，實現(xiàn)對地磁、中高層大氣和電離層的監(jiān)測?！八木劢埂眲t是在極區(qū)高緯度、北方中緯度、海南低緯度和青藏高原這4個關鍵區(qū)域，建設大型探測設備，對這些區(qū)域的空間環(huán)境開展精細化和綜合性探測。

建設難度遠遠超過預期。我現(xiàn)在回想一些布站場景，手還會忍不住攥緊。例如，在海南建站時，高溫下，大家一出門汗水順著臉頰往下淌，衣服濕了又干、干了又濕。而在建設青藏高原臺站時，團隊里的年輕人為了搶工期，晝夜奮戰(zhàn)。不少人出現(xiàn)了高原反應，頭暈頭痛、極度疲乏，但仍然堅持完成了任務。

記者：這么多設備分散在全國，如何實現(xiàn)“全鏈條、不間斷”立體監(jiān)測？

徐寄遙：要實現(xiàn)“全鏈條、不間斷”立體監(jiān)測，核心在于統(tǒng)一管理與協(xié)同聯(lián)動。我們以子午工程綜合信息與運控中心為“大腦”，通過它統(tǒng)一制定數(shù)據(jù)標準、接口方案，實時監(jiān)控所有設備狀態(tài)。

圖為子午工程二期大型監(jiān)測設備之行星際閃爍監(jiān)測望遠鏡。中國科學院國家空間科學中心供圖

從有到強

記者：2012年子午工程一期建成，為我國空間環(huán)境研究打下了怎樣的基礎？

徐寄遙：一期工程最重要的意義是實現(xiàn)“從無到有”。它用常規(guī)設備搭建了我國首個空間環(huán)境地基監(jiān)測框架，讓我們第一次能系統(tǒng)觀測中國上空的空間環(huán)境。不過，它對我國西部地區(qū)的空間環(huán)境監(jiān)測非常少，因為青藏高原等地的站點很少，監(jiān)測網(wǎng)絡存在盲區(qū)。

記者：相比一期工程，二期工程實現(xiàn)了哪些飛躍？

徐寄遙：二期工程實現(xiàn)了“從有到強”的飛躍，構建了從太陽源頭到地球空間各圈層的完整監(jiān)測鏈?，F(xiàn)在，我們能把太陽風暴到達地球的時間預估誤差大為縮小，誤差控制水平達到國際先進水平。

記者：二期工程在設備規(guī)模和技術水平上都有顯著提升，布局了282臺套設備，其中哪些是“王牌裝備”？

徐寄遙：二期工程部分設備是“全球首創(chuàng)”或“全球最強”。比如，全球規(guī)模最大的綜合孔徑射電望遠鏡——圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡，由313部天線組成，能夠清晰“看”到太陽活動。再比如，海南三站式相控陣非相干散射雷達是目前國際上探測能力最強的非相干散射雷達，可以“看”到我國低緯度區(qū)域上空上千公里高度電離層的變化。

記者：一二期工程間隔11年，設備和系統(tǒng)差異較大，如何實現(xiàn)新舊融合？

徐寄遙：這是個巨大的挑戰(zhàn)。一期工程設備采用的是2010年前后的技術，二期采用的是2020年后的技術，二者接口、數(shù)據(jù)格式都不同。我們用“三步走”解決這一問題。具體來說，第一步，升級設備，更新老設備的軟硬件，提升其性能；第二步，統(tǒng)一標準，讓一期設備按二期的標準輸出數(shù)據(jù)；第三步，處理歷史數(shù)據(jù)，重新整理一期積累10多年的數(shù)據(jù)，將其納入二期數(shù)據(jù)庫，形成完整的空間環(huán)境檔案。

記者：子午工程的技術突破，是團隊提前規(guī)劃布局的成果，還是針對遇到的問題才被動開展的創(chuàng)新？

徐寄遙：兩種情況都有。例如，我們提前5年就啟動研制高頻雷達，提前4年就開始研究非相干散射雷達，這些屬于超前布局。同時，我們也有“邊干邊創(chuàng)新”的情況。比如，在研制圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡、陣列式大口徑激光雷達以及MST雷達的過程中，我們通過不斷優(yōu)化方案、緊急攻關創(chuàng)新，最終完成了相關工作。不管以哪種方式，我們都遵循一套嚴格的審核流程，確保創(chuàng)新不冒進。

記者：未來，子午工程會向哪些方向發(fā)展？

徐寄遙：下一步，工程將朝兩個方向發(fā)力：一是走向全球，我們正在推動實施國際子午圈大科學計劃；二是星地聯(lián)合，我們將大力發(fā)展天基探測，形成“天上衛(wèi)星+地面網(wǎng)絡”的聯(lián)合監(jiān)測體系，讓空間天氣預報更精準。

薪火相傳

記者：請您簡要介紹一下子午工程團隊。

徐寄遙：這是一支多學科交叉、老中青結合的高水平科研隊伍，匯聚了16個單位的近800名科研人員，團隊成員平均年齡僅36歲。從學科覆蓋來看，團隊背景多元，從太陽物理、行星際物理、磁層物理到電離層和大氣物理以及空間天氣預報，再到數(shù)據(jù)處理，幾乎囊括空間科學全領域，為跨學科協(xié)同攻關奠定了堅實的基礎。

記者：團隊里年輕人多，如何讓他們快速成長為骨干？

徐寄遙：首先是讓年輕人挑大梁?，F(xiàn)在大型設備的主任設計師中，40歲到50歲的科研人員占60%，30歲至40歲的占10%。像圓環(huán)陣太陽射電成像望遠鏡、陣列式大口徑激光雷達等重要設備的主任設計師都是40歲左右的年輕科學家。其次是允許試錯。年輕人提出的創(chuàng)新方案，只要科學上可行，我們就支持他們。最后是設立獎勵機制。我們每年評選“優(yōu)秀運行臺站”和“十大科技成果”，讓干得好的年輕人有回報。

記者：臺站多分布在我國偏遠地區(qū)，您如何留住人才？

徐寄遙：關鍵是讓大家有歸屬感、成就感。首先，用標準化管理讓分散的團隊目標一致。不論身處漠河、海南、青藏高原還是東部沿海地區(qū)，大家都按統(tǒng)一規(guī)范工作，數(shù)據(jù)都匯入同一個數(shù)據(jù)庫，每個人都知道自己的工作是全局的一部分。更重要的是，要讓大家看到成果。當看到空間天氣預警里有自己臺站的數(shù)據(jù)、重要論文里有自己臺站的貢獻，我想這種成就感比什么都重要。

記者：目前，團隊最需要哪類人才？對于領軍人才，您有哪些培養(yǎng)思路？

徐寄遙：隨著人工智能研究的飛速發(fā)展，目前團隊最缺“空間科學+人工智能”的復合型人才。空間監(jiān)測每天產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，用傳統(tǒng)方法分析這些數(shù)據(jù)，不僅效率低，而且容易遺漏重要的物理現(xiàn)象，急需人工智能算法幫助。目前，我們正在與其他單位聯(lián)合培養(yǎng)這方面的優(yōu)秀人才。而對于培養(yǎng)領軍人才，我認為核心是在大科學工程中歷練。大科學工程是最好的“練兵場”，能讓年輕人同時鍛煉科學研究能力、技術能力和組織協(xié)調(diào)能力。一批年輕的科研人員正是在參與子午工程的過程中快速成長。

記者：對剛踏入科研領域的年輕人，您有什么建議？

徐寄遙：結合40年的科研經(jīng)歷，我想分享4點體會。第一，要敢想敢做。不要滿足于跟著別人做，要敢于提出自己的想法。子午工程的很多技術突破都是年輕人“不按常理出牌”探索出來的。第二，要腳踏實地。搞科研沒有“捷徑”可走。我們在研發(fā)設備時，要蹲在實驗室測數(shù)據(jù)、分析結果。這類“小事”做多了，才能扛起重大項目。第三，要善于合作。做科研不能單打獨斗，尤其像設備研制這類復雜工作，往往需要機械、電子、光學、軟件等多學科團隊協(xié)同配合。在這類任務中，良好的合作精神，有時比個人能力更重要。第四，要心懷祖國。我希望年輕人能把個人理想融入國家發(fā)展需求，在自己的領域里“生根發(fā)芽”。

記者手記

初見徐寄遙時，他端坐在子午樓的辦公室里，鼻梁上架著一副細框眼鏡，鏡片后的目光溫和而專注。與人交談時，他嘴角總掛著一抹淺淺的微笑，語速不急不緩?？梢坏┰掝}轉(zhuǎn)向子午工程的建設細節(jié)，他的眼睛會瞬間亮起來。那些原本枯燥的技術，在他的口中，變得妙趣橫生。

聊起團隊里的年輕人，徐寄遙的話匣子更是打開了。說起年輕的主任設計師們，他說：“年輕人敢想，咱們就得給機會?！闭f這話時，徐寄遙眼里滿是欣慰，像看著自家孩子一步步成長。

我問徐寄遙，建這么多臺站，最難的是什么？他沒說技術攻關，而是說起青藏高原上的一幕：年輕的科研人員安裝調(diào)試監(jiān)測設備時，因為缺氧嘴唇紫得發(fā)烏，可仍堅持完成了任務?！澳憧?，這些孩子就是子午工程能成的底氣?！彼穆曇粲悬c輕，卻很有力量。

回憶數(shù)年攻堅點滴，徐寄遙動情地說：“過去，中國科學家想看看太陽活動和電離層變化，主要靠國外的探測設備?，F(xiàn)在好了，咱們可以用自己的設備。未來，這張?zhí)綔y‘網(wǎng)’還要鋪到西半球，和衛(wèi)星聯(lián)動?？傆幸惶?，咱們能把日地空間的奧秘，搞得明明白白?！?/p>

離開子午樓時，夕陽余暉正落在樓前“子午工程”的牌子上，給牌子鍍上一層溫暖的金邊。我忽然明白，徐寄遙及其團隊編織的，不只是一張?zhí)綔y日地空間的“巨網(wǎng)”，更是一張滿含堅守與熱愛的“夢之網(wǎng)”。這張網(wǎng)里，不僅匯集著星辰大海的奧秘，而且承載了一代科技工作者對國家空間科學事業(yè)的赤誠。

《科技日報》 (2025-10-22 第8版 視點)

來源：科技日報

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