國家需求在行星科學一級學科建設中作用

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國家需求在行星科學一級學科建設中作用

摘要:進入21世紀以來,深空探測成為一項重要國家戰略,5次月球探測工程任務和首次火星探測工程任務均取得了成功.小行星采樣返回、火星采樣返回、木星探測、太陽系邊際穿越、月球科研站等新的戰略規劃昭示了中華民族偉大復興的雄心.毫無疑問,我國已成為一個快速崛起的深空探測大國.在此背景下,行星科學學科建設的滯后成為制約我國深空探測事業發展的一個顯著瓶頸.行星科學具有鮮明的基礎研究屬性,又與深空探測相輔相成.因此,行星科學一級學科的建設方向應該是以國家戰略需求為導向的基礎研究,建設目標應當是“中國特色、中國風格、中國氣派”的學科.

關鍵詞:深空探測;行星科學一級學科;國家戰略

現代科學在新文化運動中扎根中國,至今已有百年.在百年前那場“西學東漸”的大潮中,地學無疑是最為成功的學科.中國首個官辦科研機構“中央地質調查所”成立于1913年,最先建立國際學術聲譽.新文化運動主將之一的胡適先生曾在1922年評價道:“中國學科學的人,只有地質學者在中國的科學史上可算是已經有了有價值的貢獻”(曹希平,2016).2013年,中國科學技術協會、教育部、文化部等多個部門明確表示“中央地質調查所是中國第一個現代科研機構”(曹希平,2016).

為什么最先發展起來的是地學?我們或許可以從中國最早的地學著作中找到線索.1903年第8期《浙江潮》雜志(日本東京出版)發表了魯迅(筆名“索子”)撰寫的《中國地質略論》.面對帝國主義列強在中國大肆攫取礦權,魯迅疾呼:“中國者,中國人之中國.可容外族之研究,不容外族之探險;可容外族之贊嘆,不容外族之覬覦者也.”1906年,魯迅又與顧瑯合著發表中國第一部地質礦產專著《中國礦產志》,道出了當時的難處:“顧欲自辦礦路,而不知礦產之所在,則猶盲人瞎馬,半夜之臨深池,縱欲多方摸索,必無一得.”發展地學,勘探礦產,是關乎國家民族存亡的大事.國家需求為歷史的發展鋪就了底色,丁文江、翁文灝、章鴻釗等地學先驅陸續回國,共同在中央地質調查所奠基了中國的地學科研和教育,也開創了中國現代科學研究的先河.

歷史檔案記錄下了中央地質調查所的百年變革與傳承(吳福元,2021).中央地質調查所的傳承者——中國科學院地質研究所在成立之初就直接投身于國家需求.1952年11月17日~12月8日在北京召開了全國地質工作計劃會議.陳云時任政務院副總理兼財政經濟委員會主任,在1952年12月4日的會議上提出:“一九五三年我國將開始大規模的經濟建設.為了適應這個新的形勢,明年的地質工作,要有一個大的進步.質事業在國家經濟建設中已成了一項最重要的事業.地質工作人員也應該由中央統一調動.每一個做地質工作的同志,都應該有這種服從國家需要、聽從調動的思想準備.”到了1953年2月,中國科學院地質研究所從78人減員至11人,調出比例高達86%(吳福元,2021).1999年,中國科學院地質研究所與中國科學院地球物理研究所合并為中國科學院地質與地球物理研究所.同年,黨中央、國務院、中央軍委隆重表彰為我國“兩彈一星”事業作出突出貢獻的23位科技專家,授予他們“兩彈一星功勛獎章”.其中,我國人造衛星事業的先驅趙九章和錢驥都出自中國科學院地球物理研究所.

進入21世紀,深空探測確立為國家戰略,中國科學院地質與地球物理研究所前瞻性地布局了行星科學研究.2004年國家探月工程立項,中國科學院地質與地球物理研究所林楊挺研究員帶領團隊開始了月球研究.2006年國家啟動火星探測論證,萬衛星研究員帶領地球空間研究團隊開始向火星研究拓展,并在2016年被任命為首次火星探測任務首席科學家.2010年,朱日祥院士作為項目負責人向中國科學院提交了首次金星探測論證報告,參與論證的賀懷宇研究員、杜愛民研究員等青年骨干從此開始將自己的研究拓展至行星,后來分別負責了月球探測和火星探測的載荷研制工作.2014年,國內最大的行星科學研究隊伍——中國科學院地球與行星物理重點實驗室整合成立.2017年,行星物理學學科組的成立,標志著我國行星物理學學科建設探索進入了新的階段.2018年2月8日,中國科學院大學地球科學學院更名為地球與行星科學學院.同年3月,萬衛星院士建議在中國科學院A類先導鴻鵠專項中增加行星探測與行星科學研究并獲得通過.同年12月25日,朱日祥院士主持召開了中國科學院大學第四屆學位評定委員會第11次會議地球科學學位評定分委員會會議,會議通過了吳福元院士提出的行星科學一級學科建設方案.2019年1月6日,中國科學院院長白春禮院士主持召開了中國科學院大學第四屆學位評定委員會第11次會議,評審通過了行星科學一級學科建設方案,20多位院士一致支持設立行星科學一級學科,并決定啟動學科的培育工作.至此,行星科學一級學科建設的序幕正式拉開.

縱觀以地學為代表的現代自然科學在中國的百年發展歷程,不難發現,國家需求一直在引導著學科發展方向.那么,我國的行星科學一級學科應該怎么建設?2021年4月19日,在清華大學考察時指出:“要堅持中國特色社會主義教育發展道路,充分發揮科研優勢,增強學科設置的針對性,加強基礎研究,加大自主創新力度,并從我國改革發展實踐中提出新觀點、構建新理論,努力構建中國特色、中國風格、中國氣派的學科體系、學術體系、話語體系.”這為行星科學一級學科的建設提供了指導思想:立足我國的實際情況,從改革發展實踐中汲取經驗,建設有中國特色、中國風格、中國氣派的行星科學一級學科.

中國科學院地質與地球物理研究所和中國科學院大學地球與行星科學學院的探索經驗表明,在國家戰略需求的指引下,各相關學科的科研人員投身到行星科學研究,不僅可以快速擴大行星科學研究隊伍,增強我國行星科學研究實力,更是一條打破學科壁壘,促進學科交叉融合的切實可行之路.學科交叉融合是現代科學發展的大勢所趨,是全世界科技界的共識,但是非常難以推廣,障礙重重.行星科學天然就是一個規模龐大的交叉學科,地學和天文是兩大支柱,同時緊密結合數、理、化、生等各學科.以國家需求為導向,可以迅速凝聚共識,把各學科發展思想統一到一個具體的目標上來.從這個角度上講,行星科學的學科建設應當是各相關學科在服務國家需求過程中自然結出的果實,而不是憑空創造一個新的學科交叉點.

當筆者寫作此文時,由中國地球物理學會行星物理專業委員會主辦,將于2021年6月舉行的“2021年全國行星科學大會”注冊人數已達1000人.專業委員會的主任崔峻教授是最早一批回國建設行星科學學科的代表性學者.他博士畢業于亞利桑那大學的行星科學系(美國第一個行星科學系),后又在美國和英國做博士后,主要研究行星大氣和電離層.2010年,我國各界對火星探測形成共識,崔峻回國工作,并多次組織國際交流活動,讓國際學界了解和支持中國行星科學的發展.他用了10年時間去探索中國的高校應當怎樣發展行星科學,并取得了非常多的寶貴經驗.他結合國外先進經驗與我國教育特色,在多個高等教育機構開設行星科學專業課程,并依托中山大學,充分利用綜合性高校學科門類齊全、專業基礎扎實的特點,帶領一支銳意進取的青年教研隊伍,創新性地融合了科研平臺和教學平臺,設置了一套完備獨特的行星科學專業本科生、研究生培養方案及課程體系,引導學生緊密服務國家深空探測任務,已在專業人才培養方面初見佳效.也正是在筆者寫作此文時,筆者主編的一本總結萬衛星院士團隊探索中國行星科學建設經驗的文章集已經開始印刷,名為《中國行星物理學學科建設之路:萬衛星團隊的十年探索》.

這些探索經驗印證了萬衛星院士等學者對中國行星科學發展的判斷:“我們意識到,當前是以科學競賽為主題的第二次深空探測熱潮.盡管中國仍未超過美蘇在第一次探測熱潮時的技術成就,但世界行星科學水平已經遠超當年.這決定了中國無法直接照搬任何國家的經驗,而是需要去探索一條全新的道路”(萬衛星等,2019).現在,這條“全新的道路”逐漸清晰:行星科學一級學科的建設方向應當是以國家戰略需求為導向的基礎研究,建設目標應當是“中國特色、中國風格、中國氣派”的學科.

作者:魏勇 單位:中國科學院大學地球與行星科學學院 中國科學院地質與地球物理研究所

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