圖 說：1975年美國阿波羅飛船與蘇聯(lián)聯(lián)盟號飛船對接的模擬圖（圖源：wiki）

導讀

美蘇太空競賽體現(xiàn)了兩種技術(shù)路徑的分野。蘇聯(lián)采取“工程優(yōu)先”戰(zhàn)略，通過相對激進的技術(shù)方案爭奪“第一”，將科學置于次要地位。這種模式雖在早期取得里程碑成就，卻因缺乏科學引領而后勁不足。美國則在阿波羅計劃后轉(zhuǎn)向“科學引領”路徑，以明確科學目標驅(qū)動工程設計，雖周期較長，但獲得了更系統(tǒng)的科學回報和可持續(xù)的技術(shù)積累。歷史證明，將科學發(fā)現(xiàn)作為核心使命的模式，在推動持續(xù)空間探索方面更具生命力。二者的差異不僅在于技術(shù)選擇，更在于對太空探索本質(zhì)的理解深度。

撰文 | 張志會

責編 | 李珊珊

● ● ●

自人類首次將目光投向星空，太空便承載了無盡的幻想與渴望。然而，將對太空的渴望轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的空間科學探索，卻始于二十世紀下半葉那場塑造了全球格局的冷戰(zhàn)。正是在1945 年后的數(shù)十年間，航天領域的成就以前所未有的速度革新著人類對地球、太陽系乃至宇宙的認知。但這一進步遠非一個純粹的科學進步史詩，它更是一場深嵌于意識形態(tài)對抗、軍事戰(zhàn)略與國家威望博弈中的宏大社會實踐。

從探月、行星探測到空間站、航天飛機，美蘇冷戰(zhàn)時期的空間科學幾乎實現(xiàn)了從零開始的飛速發(fā)展，卻終究是一場被政治邏輯深度塑造的歷史實踐，其留下的不僅是月球樣本、探測器數(shù)據(jù)與天文學突破，更蘊藏著關于科技發(fā)展本質(zhì)的深刻啟示。

在1945年-1991年的幾十年間，空間科學的發(fā)展鮮活地向人類展示了政治力量介入鮮明的雙重性。一方面，意識形態(tài)對抗與國家威望競爭催生了前所未有的資源投入，推動火箭技術(shù)、自動化探測、空間天文學等領域?qū)崿F(xiàn)跨越式突破，讓人類在短短數(shù)十年內(nèi)完成了從近地軌道到外太陽系的探索跨越；但另一方面，當科學探索淪為政治博弈的工具，當技術(shù)路徑被官僚體系與短期目標鎖定，其發(fā)展便不可避免地陷入困境——美國航天飛機因承載過多軍事期望與經(jīng)濟性幻想而淪為戰(zhàn)略失誤，蘇聯(lián)因資源過度集中于特定工程而錯失基礎科學突破，皆印證了這一道理。

更為關鍵的是，美蘇兩國在數(shù)十年競爭中暴露的“科學與工程失衡”問題，更具鏡鑒意義：當工程目標凌駕于科學價值之上，當科學探索的自主性讓位于政治議程或技術(shù)慣性，即便能取得短期的工程成就，長期來看也會制約創(chuàng)新活力與核心競爭力的提升。這些從冷戰(zhàn)太空競賽中沉淀的經(jīng)驗與教訓，為當下正處于關鍵轉(zhuǎn)型期的中國航天提供了重要的參照坐標系，而中國航天的發(fā)展軌跡與現(xiàn)實困境，恰恰與美蘇的歷史實踐形成了跨越時空的呼應與對話。

本文旨在穿越 “太空競賽” 的英雄敘事光環(huán)，探尋美蘇空間科學發(fā)展的內(nèi)在政治邏輯，審視其如何在國家力量的驅(qū)動下萌芽，在競爭的烈焰中扭曲與生長，并最終為后世，包括崛起的中國，留下深刻的歷史啟示。

（注：本文所探討的 “空間科學”，是涵蓋空間物理、行星科學、空間天文學、空間生命科學等領域的綜合性學科，核心聚焦對宇宙天體、星際環(huán)境及生命在空間中存在形式的基礎研究與認知突破，區(qū)別于以火箭發(fā)射、航天器制造、任務執(zhí)行等工程實現(xiàn)為核心的 “航天工程”—— 前者以 “探索未知、拓展認知邊界” 為目標，后者則是支撐這一目標落地的技術(shù)手段與保障體系。）

01

軍事需求的科學外溢：

空間科學的冷戰(zhàn)起源（1945-1960）

空間科學的誕生，并非源于書齋里的奇思妙想，而是二戰(zhàn)時期的導彈劃破長空的直接產(chǎn)物。二戰(zhàn)結(jié)束后，美蘇對德國 V-2 火箭技術(shù)與來自德國的人才的爭奪，其核心目標高度一致：發(fā)展能夠攜帶核彈頭、跨越大陸的遠程彈道導彈?？茖W探測在最初僅僅是這一核心軍事使命下順帶的“搭車”行為。

在美國，為實現(xiàn)太空探索的初期目標，最初的任務落在了大學與政府實驗室的肩上。位于新墨西哥州的白沙試驗場成為當時重要的試驗基地，利用繳獲的德國V-2導彈，在通用電氣公司員工以及馮?布勞恩所率領的德國團隊協(xié)助下，展開了早期踉蹌而執(zhí)著的探索。由于經(jīng)費與經(jīng)驗雙雙匱乏，來自海軍研究實驗室、約翰?霍普金斯大學應用物理實驗室等機構(gòu)的科學家們，常常只能匆忙組裝簡易儀器，并寄望于這些設備能在火箭撞擊沙漠后幸存，或在墜毀前傳回哪怕零星的數(shù)據(jù)。早期實驗中儀器故障頻發(fā)，導致許多原本對高層大氣物理感興趣的科學家陸續(xù)退出，而留下來的，則是一批執(zhí)著于“在火箭上實現(xiàn)實用系統(tǒng)”的工程實驗主義者。

軍隊之所以深度介入太空研究，源于其對導彈再入物理機制，以及電離層影響軍事通信等問題的迫切需求。尤其當戰(zhàn)略分析推斷，美蘇之間若爆發(fā)核戰(zhàn)爭，其戰(zhàn)場很可能位于北極上空時，對極地電離層——這一反射長波無線電信號、支撐戰(zhàn)略通信的關鍵區(qū)域——的研究，便成了攸關生死的課題。這一戰(zhàn)略需求，推動了冷戰(zhàn)期間美蘇對極地地區(qū)的科學競爭，并在1957至1958年的國際地球物理年期間達到高潮。

空間物理學家詹姆斯?范?艾倫（James Van Allen）的職業(yè)生涯，正是這一階段的生動縮影。作為一名輻射物理與宇宙線研究專家，他早先專注于高空宇宙射線探測，隨后參與多項軍方資助的V-2火箭及更小型火箭的科學任務。在1958年，他領導設計了美國首顆衛(wèi)星“探索者一號”所搭載的宇宙射線探測設備，并借此發(fā)現(xiàn)了環(huán)繞地球的高能輻射區(qū)——后來成了以他的名字命名的“范?艾倫輻射帶”。范?艾倫的這一里程碑式的發(fā)現(xiàn)，不僅標志著空間物理學作為一門獨立學科的誕生，也深刻揭示了外層空間的科學價值，同時為后來的載人航天與衛(wèi)星設計提出了必須應對的輻射防護挑戰(zhàn)。

當時，美蘇的體制差異已決定了其迥異的資源調(diào)動模式。美國呈現(xiàn)出一種“分散協(xié)同”的態(tài)勢，各軍種、國家實驗室和大學在競爭與合作中前行，直至1957年蘇聯(lián)發(fā)射“斯普特尼克一號”后，才于1958年成立國家航天局（NASA）整合民用太空事業(yè)。而蘇聯(lián)則自始便是高度集中的計劃模式，由政治局決策，科羅廖夫等總設計師領導的 “設計局－科學院” 復合體封閉高效，資源向少數(shù)重點目標極度傾斜。科學在此階段，宛如軍事工程這棵參天大樹上意外結(jié)出的果實，其生長完全依賴于大樹的滋養(yǎng)與導向。

02

國家威望競賽下的科學工具化：

從月球到行星的博弈（1960-1975）

隨著1961年肯尼迪總統(tǒng)宣布美國將實施阿波羅計劃，實現(xiàn)人類首次載人登月，空間科學被徹底推向了政治競賽的前臺，其工具化特征暴露無遺?？茖W目標常常需為政治層面的 “第一”讓步，尤其是在蘇聯(lián)方面。

在月球競賽中，蘇聯(lián)憑借 “月球三號” 首次拍攝月球背面，憑借 “月球九號” 實現(xiàn)首次軟著陸，贏得了短暫的威望。而美國雖在“第一”上稍遜，卻通過 “徘徊者號”“勘測者號”及“月球軌道器”系列的精細測繪——其中甚至使用了來自秘密間諜衛(wèi)星項目的相機——為阿波羅計劃積累了無與倫比的工程數(shù)據(jù)。

頗具諷刺意味的是，這個被眾多科學家批評為 “科學常是事后之思” 的阿波羅計劃，卻意外地重塑了行星科學。宇航員在月面部署地震儀，最后一次任務攜帶專門的科學艙，累計帶回382公斤月球巖石與土壤，為科學研究帶來豐厚回報。例如，對樣本的分析證明了早期太陽系曾發(fā)生劇烈的行星撞擊事件，極大深化了人類對地月系統(tǒng)演化的理解，催生了比較行星學。

在行星探測領域，美國噴氣推進實驗室（JPL）主導的 “水手號” 系列早期成功：1962年“水手二號”飛越金星，證實其表面高溫足以熔化鉛；1964年 “水手四號” 飛越火星，拍攝到坑洼死寂的地表，打擊了公眾對地外生命的期待。

整個20世紀70年代，美國迎來 “行星探索的黃金時代”：“水手九號” 成為首個環(huán)繞火星的探測器，揭示了火星的火山、峽谷和古老河床；“海盜號”實現(xiàn)火星著陸并搜尋生命；“旅行者號” 借助引力彈弓效應開啟外太陽系穿越之旅。這些成就的背后，是電子裝置微型化與抗極端環(huán)境儀器發(fā)展帶來的“自動化革命”，使得無人探測成本遠低于載人航天。

而蘇聯(lián)在1966年前的19顆行星探測器均告失敗，直至謝爾蓋?科羅廖夫?qū)⑷蝿找平粏讨?巴巴金領導的拉沃奇金設計局后，才在金星探測中取得突破 ——“金星 7 號” 成為首個在另一行星表面著陸并發(fā)送數(shù)據(jù)的探測器，盡管僅存活23分鐘。這一成就的背后，正是蘇聯(lián) “集中力量辦大事” 體制優(yōu)勢的集中體現(xiàn)——政治局將金星探測列為優(yōu)先目標，整合全國頂尖工程團隊與科研資源，繞開分散決策的低效內(nèi)耗，聚焦極端環(huán)境著陸技術(shù)這一核心難題實現(xiàn)突破，短期內(nèi)創(chuàng)造了行星探測的奇跡。但這種模式的局限性同樣突出：資源向金星探測的極度傾斜，導致火星探測領域長期投入不足、技術(shù)積累滯后，20世紀60年代至20世紀70年代蘇聯(lián)多次火星探測器任務均因技術(shù)短板與倉促發(fā)射而失敗，最終被迫放棄全面競爭，形成 “單一領域領先、整體布局失衡” 的格局。

蘇聯(lián)這種 “優(yōu)勢領域極致突破與非優(yōu)先領域發(fā)展滯后并存” 的現(xiàn)象，恰恰為中國航天的體制反思提供了直接參照——集中體制在重大工程攻堅中具有不可替代的優(yōu)勢，但如何在聚焦重點目標的同時，避免資源分配的“路徑依賴”與“領域偏科”，實現(xiàn)科學探索的全面、可持續(xù)發(fā)展，正是需要從蘇聯(lián)的經(jīng)驗教訓中汲取的關鍵啟示。

03

體系固化與路徑依賴：

尷尬的航天飛機與空間站（1975-1991）

冷戰(zhàn)后期，空間科學試圖走向體系化與常態(tài)化。美蘇甚至有過短暫的象征性的空間科學合作，一個典型事件是，1975年7月17日蘇聯(lián)聯(lián)盟號飛船與美國阿波羅飛船在太空對接。但人類空間科學后續(xù)的發(fā)展仍愈發(fā)深刻地受到此前技術(shù)路徑與政治承諾的束縛。

空間天文學的夢想——將望遠鏡置于大氣層之上打開整個電磁波譜 —— 隨著冷戰(zhàn)期間相關技術(shù)的成熟而成為現(xiàn)實。哈勃空間望遠鏡（HST）作為標志性項目，取得了革命性的天文學成就：更準確測量造父變星距離、改善宇宙年齡估計、證實星系核中黑洞的存在。但其 2.4 米主鏡尺寸的選定，并非完全基于科學目標，而是與當時美國國家偵察局的間諜衛(wèi)星鏡面尺寸一致，便于 NASA 選擇相同承包商。望遠鏡的預算危機、發(fā)射延遲及 1990 年入軌后主鏡磨制錯誤的尷尬，暴露了大型科學項目在政治官僚體系中的脆弱性。

而拯救哈勃的，正是另一個充滿爭議的工程——航天飛機。NASA 曾承諾航天飛機將成為國家唯一載人發(fā)射體系，宇航員將成為太空技工，但這一策略成本高昂，最終通過幾次的維修任務挽救了哈勃。然而，航天飛機的設計被賦予了不切實際的經(jīng)濟性要求和廣泛軍事用途，導致系統(tǒng)復雜、運維成本高昂。1986 年“挑戰(zhàn)者號”事故及2003年的“哥倫比亞號”事故，不僅導致多名宇航員遇難，更沉重打擊了美國空間科學計劃的推進，成為 “政治期望凌駕技術(shù)理性” 的典型注腳。在不堪重負之下，航天飛機于2011年正式退出歷史舞臺，美國宇航員往返國際空間站一度只能依賴俄羅斯“聯(lián)盟號”飛船，直到2020年馬斯克SpaceX公司的“龍飛船”投入商業(yè)載人飛行。

值得深思的是，蘇聯(lián)同期推出的“暴風雪號”航天飛機，與美國航天飛機在技術(shù)路徑上高度相似——同樣追求“可重復使用”“軍民兩用”的復合目標，同樣因政治意志推動而忽視工程理性。但蘇聯(lián)的集中體制讓這一問題更趨極端：為了在太空競賽中快速對標美國，“暴風雪號” 在未充分驗證技術(shù)可靠性的情況下倉促推進，最終僅完成一次無人試飛便因蘇聯(lián)解體、資金斷供而夭折，其耗費的巨額資源甚至間接擠壓了行星探測、空間天文學等基礎科學領域的發(fā)展空間。

美蘇兩國在航天飛機項目上的殊途同歸，深刻揭示了一個共性規(guī)律：當太空探索被賦予過多非科學目標，當技術(shù)路徑被政治博弈鎖定，即便投入海量資源，最終也難逃效率低下、風險激增的困境，這為后世航天工程的目標設定與路徑選擇敲響了警鐘。

與此同時，蘇聯(lián)通過“禮炮號”與“和平號”空間站，在長期載人駐留領域積累了獨一無二的數(shù)據(jù)，其航天員創(chuàng)下的在軌時長記錄，為空間生命科學提供了寶貴平臺。但在天文學和行星探測等基礎科學領域，蘇聯(lián)因資源不足和政治優(yōu)先級較低而逐漸落后。美蘇的對比鮮明地表明，不同的技術(shù)路徑選擇，最終將塑造出截然不同的科學能力版圖。

04

空間科學，只靠國家投入夠嗎？

美蘇空間競賽的歷史，宛如一座錯綜復雜的燈塔，其光芒既照亮前行的道路，也投下深邃的陰影。它揭示了國家力量如何催生科技飛躍，也警示了當科學探索被政治符號捆綁、當技術(shù)路徑被官僚體系鎖定時可能面臨的困境。

對于中國而言，依托“集中力量辦大事”的舉國體制，空間科學在短短數(shù)十年內(nèi)取得了令人矚目的跨越式成就，而今，隨著中國的空間科學逐漸達到了國際領先水平，曾經(jīng)困擾過美蘇空間科學發(fā)展的問題也被擺在了中國的面前。此時，中國的空間科學正站在一個關鍵的歷史節(jié)點。

與美蘇一樣，中國的航天體系自誕生之初就是一個高度集中、以國防使命為核心的“計劃型”體系。1970年“東方紅一號” 衛(wèi)星的成功發(fā)射，首先是一曲政治與技術(shù)的凱歌，趙九章等老一輩科學家希冀的科學探測功能沒有真正實現(xiàn)。

中國現(xiàn)行的航天科研與工程管理體制，是在特定歷史條件下，為統(tǒng)籌有限資源、實現(xiàn)重大工程突破而形成的，其突出特征表現(xiàn)為“系統(tǒng)分立、多層協(xié)作”的治理結(jié)構(gòu)。

在管理層，我國遵循國際通行原則，由軍事部門統(tǒng)管軍用航天系統(tǒng)；以中國空間站為代表的重大載人航天工程，則由中央專設的載人航天工程辦公室直接指揮，確保決策高效與執(zhí)行有力。值得注意的是，近期探月工程的管理職能也從國防科工局移交至載人航天辦公室，反映出載人、非載人重大航天戰(zhàn)略項目進一步趨向集中統(tǒng)籌。

在組織與實施層，各類任務由相應管理單位牽頭，調(diào)動全國優(yōu)勢力量協(xié)同攻關。在民用航天領域的中小型科學衛(wèi)星方面，已形成了以中國科學院、航天科技集團為核心，多所高校及中國電科等專業(yè)機構(gòu)深度參與的協(xié)作網(wǎng)絡。

這一“軍民相對分立、多方共建”的體制，在過去數(shù)十年間成功凝聚國家力量，實現(xiàn)了以“兩彈一星”為標志的系列重大突破。然而，隨著航天事業(yè)向更高水平發(fā)展，該體系也逐漸顯露出一定的路徑依賴與體制慣性，容易導致創(chuàng)新資源在多個“國家隊”主體間形成壁壘和重復投入，而非“有機協(xié)同”，在一定程度上制約了基礎研究與前沿探索的原始創(chuàng)新活力。

我國空間科學發(fā)展的核心問題之一，在于過度依賴單一國家投入的模式存在結(jié)構(gòu)性局限：航天本身就帶著高成本、高風險的屬性，科研成果未來的應用前景也不確定，而現(xiàn)在多數(shù)航天任務又集中在少數(shù)央企 “國家隊” 手中，不僅資金使用效率受影響，還讓風險過度集中在國家層面。

這種困境并不是中國獨有的，在國際航天史上很常見：蘇聯(lián)及后來的俄羅斯，一直扛著單一國家投入的沉重負擔，后續(xù)發(fā)展乏力；美國的NASA早年也完全靠國家投資，后來實在負擔不起，才意識到這種單一模式的問題，轉(zhuǎn)而主動扶持商業(yè)航天。而馬斯克的 SpaceX 正是抓住這個機會，靠市場化運作實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新和成本優(yōu)化，成了美國航天創(chuàng)新的核心力量。歐洲則因為多國協(xié)調(diào)成本高、難達成共識，航天發(fā)展沒了往日動力——這更凸顯出我國空間科學發(fā)展探索 “國家主導、市場賦能、多元協(xié)同” 新路徑的緊迫性。

再看國內(nèi)，我們已經(jīng)形成了航天央企與中科院兩個“國家隊”并行、高校日益深度參與的格局，但這些主體的管理模式和投入機制都比較相似，缺乏差異化的競爭氛圍。因此，盡管國家投入一直在增加，國際一流水平的突破性空間科技成果卻并不甚多，創(chuàng)新動力不足的問題更是越來越明顯。

好在國內(nèi)商業(yè)航天已經(jīng)具備了破局的基礎：藍箭航天等企業(yè)在火箭回收等關鍵技術(shù)上取得了階段性突破，“力箭一號” 曾免費為空間科學載荷提供搭載機會。這些實踐展現(xiàn)了商業(yè)航天進行低成本探索，敏銳捕捉前沿需求、敢于挑戰(zhàn)風險等優(yōu)勢，為空間科學發(fā)展提供了值得重視的市場化解決方案。

因此，我國航天（含空間科學）亟需以多元競爭破解單一模式困局，調(diào)整發(fā)展路徑，將市場經(jīng)濟邏輯、公平競爭機制與商業(yè)航天力量深度融入體系。這并非弱化 “國家隊”，而是明確其聚焦重大工程與基礎科學前沿、筑牢 “國家能力” 的核心定位；同時開放市場，按技術(shù)實力與產(chǎn)品競爭力優(yōu)化資源分配、引導資本有序參與，讓商業(yè)航天成為國家投入的重要補充，形成 “國家隊攻堅前沿、商業(yè)航天深耕轉(zhuǎn)化應用” 的協(xié)同格局。

05

進入了“無人區(qū)”的中國空間科學，該往哪里走？

投入主體的問題之外，當前中國航天事業(yè)面臨的一個深層矛盾則是：在工程系統(tǒng)高度成熟、資源充沛的背景下，科學共同體的議程設置能力（或者說航天體系內(nèi)科學家的話語權(quán)）仍需進一步提升。我們常?？吹剑卮蠊こ虥Q策在先，科學目標論證相對滯后。這種 “工程牽引科學”的模式固然保證了任務成功率，卻也導致科學目標容易淪為工程可行性的 “副產(chǎn)品”。

隨著中國的空間科學開始走到了世界前沿，科學目標與工程可行性之爭這類過去可以擱置討論的問題也就正式浮出了水面。在去年的香山科學會議上，包括16位院士在內(nèi)的百余名科技界專家圍繞月球基地建設開展“頭腦風暴”時，中國工程院院士鄧宗全表示，中國航天已進入了（沒有先例可循的）“無人區(qū)”，尤其當談到月球基地該如何建設，鄧宗全特意提到：由于月球基地建設與高效益運營意義重大，工程方案制定要以科學目標為牽引。

從實踐邏輯來看，月球科研站作為龐大的系統(tǒng)工程，前期架構(gòu)設計需優(yōu)先解決著陸選址、運輸方案、能源供給等工程硬性約束——這些直接關系任務成敗的底線問題，自然成為工程師團隊的核心考量。而科學家關注的 “月球背面低頻射電探測”“月基資源利用的科學機理” 等核心議題，譬如，在展望月球基地可實現(xiàn)的科學任務目標時，中國科學院院士、中國科學院國家空間科學中心主任王赤說，月球是解開宇宙起源終極問題的一個理想場所，如果在月球背面建立低頻射電陣列或架設射電望遠鏡，將極大促進人類對宇宙起源的認知。

不過，這些科學目標往往需要在工程可行性框架確定后才能進一步細化，這就導致科學訴求在前期架構(gòu)設計中難以獲得與工程需求同等的決策權(quán)重。例如，預計2026年發(fā)射的嫦娥七號、2028年發(fā)射的嫦娥八號作為月球科研站先導任務，前期論證中重點聚焦極區(qū)著陸技術(shù)、月壤原位建造等工程難題，而關于科學目標的細化（如嫦娥七號的月球南極月表環(huán)境、月壤水冰和揮發(fā)分；嫦娥八號的射電天文學陣列，月球中子、離子和高能中性粒子等高精度探測與研究），則是在工程方案基本確定后，通過載荷優(yōu)化逐步納入，這一過程正是 “工程聚焦在前、科學跟進在后” 的典型體現(xiàn)。

此外，航天工程的 “高可靠性要求” 與科學探索的“創(chuàng)新性訴求”存在天然張力：工程決策需優(yōu)先規(guī)避風險，傾向于成熟技術(shù)路徑；而重大科學突破往往依賴非傳統(tǒng)的探測方案，這種差異也使得科學家的創(chuàng)新思考在以風險控制為核心的任務架構(gòu)前期難以得到充分重視。中國空間科學的努力沒有白費，2024年12月聯(lián)合發(fā)布的《國家空間科學中長期發(fā)展規(guī)劃（2025-2050）》便是圍繞五大科學主題，聚焦優(yōu)先發(fā)展方向，形成了至2050年我國空間科學發(fā)展路線圖，既體現(xiàn)了系統(tǒng)性頂層設計，也凝聚著航天人的使命擔當。

中國空間科學成就的背后，正是集中體制能夠整合全國優(yōu)勢資源、規(guī)避分散決策內(nèi)耗、聚焦長期目標持續(xù)投入的體制紅利：嫦娥工程從繞月、落月到采樣返回的“三步走”戰(zhàn)略僅用16年便圓滿完成，遠超美蘇同期探月歷程；“天問一號”一次實現(xiàn) “環(huán)繞、著陸、巡視” 三大目標，創(chuàng)造了火星探測的高效紀錄；中國空間站“天宮”在短短 10 年內(nèi)完成從關鍵技術(shù)驗證到全面建成的跨越，成為人類太空探索的重要平臺。這些成就證明中國航天體制在重大工程攻堅、國家戰(zhàn)略落地等方面具備顯著競爭力。我們對“工程牽引科學”等問題的反思，并非否定現(xiàn)有體制的價值，而是希望在保留優(yōu)勢的基礎上，通過針對性改革彌補短板，實現(xiàn)更可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展。

同樣需要關注的是，在現(xiàn)有體制下，科學家個體的創(chuàng)新激情可能會受到系統(tǒng)慣性的一定制約。多位資深行星地質(zhì)學家曾提及：我們有很多大膽的想法，但要讓它們在工程評審中存活下來，不得不先進行一輪自我審查，削足適履地適應現(xiàn)有的技術(shù)路徑。這種創(chuàng)新活力的隱性損耗，其長期危害不亞于單一任務的失敗。如何優(yōu)化載人與無人探測體系的協(xié)同機制，也是一個值得重視的問題。

而對比歐美航天體系的運行模式，我們也能獲得關于創(chuàng)新活力培育的額外啟示：美國 NASA 體系內(nèi)，噴氣推進實驗室與約翰?霍普金斯大學應用物理實驗室等機構(gòu)的并存與競爭，催生了一系列風格迥異、極具創(chuàng)新性的任務。歐洲空間局（ESA，下簡稱：歐空局）則通過其 “宇宙愿景”計劃，由各成員國科學家團隊競爭主導權(quán)，有效激發(fā)了科學共同體的主動性。

06

歷史鏡鑒與中國路徑：轉(zhuǎn)型困境與當代啟示

面對人類“重返月球”和建立國際月球基地等焦點問題，我們需要開辟一條漸進式的改革路徑，從決策機制、評估標準到創(chuàng)新生態(tài)層層遞進，構(gòu)建 “科學引領、標準護航、活力賦能” 的發(fā)展體系：

其一，重構(gòu)決策機制：以獨立科學咨詢實現(xiàn) “科學前置”。建議在國家航天決策層設立具有充分話語權(quán)的獨立 “科學咨詢委員會”，成員由跨領域頂尖科學家、學術(shù)機構(gòu)代表組成，且決策參與權(quán)不受工程部門干預。其核心職能并非在工程方案確定后進行補充評議，而是在任務概念階段就深度介入，圍繞 “必須回答的革命性科學問題” 界定核心目標 —— 例如月球探測應聚焦 “月幔成分探測”“早期太陽系演化痕跡研究” 等根本性議題，讓科學需求成為任務架構(gòu)設計的起點，從源頭扭轉(zhuǎn) “工程先行、科學補位” 的慣性。

其二，建立量化標準：以科學回報率筑牢 “價值硬約束”。推動構(gòu)建 “科學目標優(yōu)先級” 量化評估體系，借鑒 NASA 在項目評審中成熟的 “科學回報率” 指標框架——這里的 “科學回報率” 并非單純以論文發(fā)表數(shù)量衡量，而是指單位航天投入所產(chǎn)出的原創(chuàng)性科學成果（如是否破解學科前沿難題、是否發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象或新規(guī)律）、對后續(xù)探索的支撐價值（如是否為未來任務提供關鍵數(shù)據(jù)或理論基礎）及國際學術(shù)話語權(quán)提升等維度的綜合收益，通過加權(quán)評分形成可對比的量化結(jié)果?！伴_普勒太空望遠鏡”于2009年發(fā)射，NASA在其項目評審階段，正是通過該指標預判其在系外行星探測領域的突破性價值，即便初期工程風險較高仍予以重點支持，最終證實了該指標的有效性。

其三，培育創(chuàng)新生態(tài)：以容錯空間激發(fā) “原生創(chuàng)造力”。在現(xiàn)有集中式工程體系外，開辟專門的創(chuàng)新探索通道，這里的 “容錯空間” 特指為高創(chuàng)新性、高探索性任務設立的風險包容機制——允許在科學目標明確、技術(shù)方案經(jīng)過充分論證的前提下，接受一定比例的任務未達預期（如部分探測目標未能實現(xiàn)、數(shù)據(jù)精度未達標準），核心是避免因過度追求技術(shù)安全而扼殺原始創(chuàng)新。

目前，已有各種國際案例證明，通過 “政府主導核心科學 + 市場 / 小型團隊賦能創(chuàng)新” 的協(xié)同模式，既能保障國家戰(zhàn)略任務落地，又能激活多元創(chuàng)新主體的活力，可為中國構(gòu)建開放多元的航天創(chuàng)新生態(tài)提供直接參考。

在美國，“發(fā)現(xiàn)計劃（Discovery Program）”自 1992 年啟動，定位為 “低成本、高創(chuàng)新性中小型行星探測任務”，單項目預算控制在 3-5 億美元（僅為大型任務的 1/5-1/3），明確允許約 20% 的失敗率，評審權(quán)完全由跨學科科學家團隊主導。截至目前，該計劃成功率超 80%，誕生了 “火星探路者”（1997 年實現(xiàn)火星低成本軟著陸，驗證了氣囊著陸技術(shù)，為后續(xù) “勇氣號”“機遇號” 奠定基礎）、“黎明號”（首個環(huán)繞谷神星與灶神星的探測器，揭示小行星帶天體形成奧秘）、“新視野號”（人類首個探測冥王星的探測器，刷新太陽系邊緣認知）等標志性成果。這種 “小預算、高靈活、重創(chuàng)新” 的模式，其預算規(guī)模控制、評審機制設計與容錯率設定，可為中國構(gòu)建同類創(chuàng)新通道提供直接的實操參考。NASA 近年推行的 “商業(yè)載人航天” 模式頗具啟發(fā)，通過引入商業(yè)公司參與載人運輸、衛(wèi)星發(fā)射等環(huán)節(jié)，將政府資源更多集中于科學探索核心任務，而商業(yè)公司的技術(shù)創(chuàng)新，例如，SpaceX 的星艦項目通過可回收技術(shù)迭代，進一步降低了深空探測的發(fā)射成本，為 NASA“阿爾忒彌斯計劃”的科學探索目標提供了更靈活的支撐。

歐空局已在近年啟動和實施了多項中小型空間科學探測任務，例如，預計于2026 年發(fā)射的 “柏拉圖”（PLATO，行星凌日與恒星振蕩） 衛(wèi)星通過多星協(xié)同觀測系外行星，其 “簡化審批流程、賦予科學家更大自主權(quán)” 的機制，有效激發(fā)了中小型團隊的創(chuàng)新活力。2025年6月，該機構(gòu)又公布了《科技2040：歐洲航天局愿景》，旨在打造一個富有韌性、獨立自主和高效的歐洲空間生態(tài)系統(tǒng)。

中國航天能夠持續(xù)獲得成功的關鍵在于，在保持現(xiàn)有體制優(yōu)勢的同時，深化科學目標在重大工程中的引領作用，優(yōu)化載人與無人探測體系的協(xié)同機制，并巧妙培育更加開放、多元的創(chuàng)新生態(tài)。沿著這條道路前行，中國航天有望在諸多前沿領域?qū)崿F(xiàn)原創(chuàng)性突破：在月球極區(qū)探測中，通過科學主導的著陸點布局與探測方案設計，破解水冰資源分布與利用機理的世界級難題；在行星科學領域，依托 “天問” 系列任務的持續(xù)探索，在火星生命痕跡搜尋、小行星起源演化研究等方面產(chǎn)出顛覆性成果；空間天文學領域，通過科學與工程的深度融合，推動下一代空間望遠鏡、引力波探測器等尖端設備落地，搶占宇宙認知的制高點。

如果說，實現(xiàn)航天強國是探索星辰大海的大船，那么，實現(xiàn)空間科學強國就是為這艘巨輪注入創(chuàng)新的“靈魂”。我們亟需思考的是，如何超越固有的體制慣性，在保持強大工程實施能力的同時，構(gòu)建一個以科學發(fā)現(xiàn)為核心牽引、能夠高效協(xié)同全國創(chuàng)新力量的開放型科研生態(tài)系統(tǒng)。這并非簡單的機構(gòu)改革，而是一場深刻的理念變革。一條將國家意志、工程卓越與科學探索精神深度融合的“中國式”航天強國之路，既要吸收美蘇歷史實踐的經(jīng)驗教訓，又要立足中國體制優(yōu)勢與發(fā)展階段，在“集中攻堅”與“多元創(chuàng)新”之間找到平衡點。這條道路不僅將為民族復興注入強勁動力，更能以其獨特的協(xié)同模式，為全球太空治理貢獻中國智慧與中國方案，最終決定中國從“航天大國”邁向“航天強國”的成色與高度。

（本文作者張志會為中國科學院自然科學史所研究員，文章為作者的學術(shù)觀點，不代表任何組織。如有不同意見，歡迎留言或投稿。）

參考文獻：

[1] “中國學科及前沿領域發(fā)展戰(zhàn)略研究（2021-2035）”項目組，竇賢康主編.中國空間科學2035發(fā)展戰(zhàn)略[M].科學出版社，2025.

[2] 吳季 等.2016-2030年空間科學規(guī)劃研究報告[M].科學出版社，2023

[3] 王赤,宋婷婷,時蓬,等.關于中國空間科技現(xiàn)代化發(fā)展的初步思考[J].科技導報,2024,42(06):6-15.

[4] 劉紀原著.中國航天事業(yè)的六十年[M].北京大學出版社，2016.

[5] 國務院新聞辦公室. 中國的航天（2021 年版）[Z]. 北京：人民出版社，外文出版社2022.

[6] Chinese Academy of Sciences. Space science and technology in China: A roadmap to 2050. Berlin: Springer, 2010.

[7] Van Allen, J. A. The discovery of the radiation belts. In Origins of magnetospheric physics (pp. 101-103). Washington, D.C.: Smithsonian Institution Press,1983.

[8] Taylor, S. R. Lunar Science: A Post-Apollo View. New York, NY: Pergamon Press, 1975.

[9] Siddiqi, A. A. Challenge to Apollo: The Soviet Union and the Space Race, 1945-1974. NASA History Division,2003.

[10] Neufeld, M. J. Von Braun: Dreamer of Space, Engineer of War. New York: Alfred A. Knopf, 2007.

[11] Launius, R. D. NASA: A history of the US civil space program. NASA: a history of the US civil space program/Roger D. Launius. Malabar, 1994.

[12] Beschloss, M. The Crisis Years: Kennedy and Khrushchev, 1960-1963. New York, NY: HarperPerennial, 2007.

[13] Brooks, C., Grimwood, J. M., & Swenson, L. S. Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft. Washington, D.C.: NASA History Division, 1979.

[14] Ezell, E. C., & Ezell, L. N. On Mars: Exploration of the Red Planet, 1958-1978. Washington, D.C.: NASA History Division,1984.

[15] Harwit, M. Cosmic discovery: the search, scope, and heritage of astronomy. Cambridge University Press, 2019.

[16] Rodney, G. A.. Hubble Space Telescope: SRM/QA observations and lessons learned (No. NASA-TM-105505), 1990.

[17] Jenkins, D. R. Space shuttle: the history of the National Space Transportation System: the first 100 missions. DR Jenkins, 2001.

[18] Vaughan, D. The Challenger Launch Decision: Risky Technology, Culture, and Deviance at NASA. Chicago, IL: University of Chicago Press, 1996.

[19] Smith, R. W. The Space Telescope: A Study of NASA, Science, Technology, and Politics. Cambridge, UK: Cambridge University Press,1993.

[20] Siddiqi, A. A. The Soviet Deep Space Program. New York, NY: Springer,2018.

[21] 毛?莉??陳?磊.香山科學會議上，包括16位院士在內(nèi)的專家呼吁—— 探索月球基地建設的中國方案[N].科技日報.2024-12-10

本文轉(zhuǎn)載自《知識分子》微信公眾號

《物理》50年精選文章