太空“大科学计划”助力航天外交

国际大科学计划和大科学工程通常指的是全球共同面对的复杂科学技术问题、由一个国家牵头或者多个国家联合开展的科学研究项目。大科学计划是人类进入20世纪以来发展科学技术、探索未知世界、解决人类生存与发展中共同面临的问题的重要路径。在大科学计划实施的过程中，往往需要各国政府、科学家、科研相关机构通力合作才能确保项目的有效开展。近些年来，以国际空间站为代表的大科学计划，历经数十载的发展，有力地推动了空间科学、空间技术等的发展，使得航天外交这一名词也逐渐进入公众视野，在多国的外交活动中正逐渐产生积极的影响。2022年底，随着中国空间站的建成并进入应用与发展阶段，我国新一代大科学计划必然会加速推动科技创新，同时作为重要支撑，推动航天外交的发展。

大科学

“大科学”通常指的是大科学计划或者大科学装置。一般为持续数载甚至数十载，动员成千上万名科技人员参与的科学计划。这些计划围绕基础科学研究，同时致力于解决社会发展中所面临的创新，经济发展等问题。大科学的历史源远流长，最早可以追溯到15世纪的天文学或者地图学[1]。而随着科学与技术的不断进步，大科学的快速发展始于20世纪。1960年代，美国的《科学》（Science）杂志刊登了艾尔文·温伯格（A. Weinberg）的文章《大科学对美国的影响》，该文使用了大科学的概念来描述逐渐引起各方关注的大规模科学研究[2]；德拉克·普瑞斯（D. Price）进一步指出，二战后，大科学主要指围绕物理以及核物理方向建设的反应堆以及加速器等大装置[3]。

在过去几十年，“大科学”得到了蓬勃发展。1930年，美国加利福尼亚大学由厄内斯特·劳伦斯创建的世界第一台离子加速器可以说是掀开了近代大科学的序幕。大科学的研究目的从政治、军事、国家安全逐渐发展为围绕技术创新、影响人类发展的经济、社会、健康等关键领域；研究的方向也从物理等领域演变为生命科学、生物技术以及交叉科学领域。1990年，随着人类基因组计划的开展，大科学计划的研究方向也向生命科学以及生物技术等方向拓展。而随着大科学计划的不断推进，管理模式也不断迭代，从最初的由单一国家牵头的“集中管理式”（如曼哈顿计划）过渡到多个国家联合的“组合式”（如国际空间站）。大科学计划的合作模式则从政府间的合作、国际组织间的合作，到顶尖科学家联合发起的模式转变，呈现出了多样发展的趋势。

美国太空大科学计划

美国的太空大科学计划随着1958年美国国家航空航天局（NASA）的成立得到了进一步的发展。1961—1972年，NASA推出的载人登月飞行任务——“阿波罗计划” （Project Apollo）是人类航天史上史诗级的太空大科学计划。阿波罗任务不仅仅是把人类首次送上月球，还成功研发了20世纪最大的“土星五号”运载火箭系统等空间技术；开展了月面科学探测任务；开发了人类在月球环境生存与工作的能力；最终奠定了美国在太空领域的领先及领导地位。1969年，美国时任总统理查德·尼克松成立了太空任务小组（STG）去评估接下来的太空任务。STG在强调通用性、可重复使用以及经济性的同时，提出一揽子任务包括建设太空运输系统（航天飞机项目）、空间站项目、人类登陆火星任务等。由于预算紧张，最终只有航天飞机项目获得了尼克松总统的批准。直到1984年，里根总统批准了空间站项目并明确邀请其他国家共同参与空间站的建造。至此，“美国空间站”逐渐演化成了今日的“国际空间站”。

1990年代，随着俄罗斯的加盟，国际空间站计划正式启动，包括美国、俄罗斯、加拿大、日本等16个国家参与。1998年，俄罗斯主导的曙光号功能货舱发射成功，标志着国际空间站正式开始建设，2008年，由欧洲10个国家共同建造的哥伦布号实验舱、日本希望号实验舱正式投入使用。2011年，所有舱段和设备组装完成，人类在近地轨道部署的最大空间实验平台诞生。国际空间站进入运营阶段。

国际空间站在近地轨道的运营极大地推动了空间科学、空间技术的发展，反哺了地面的生命科学、材料科学、基础物理等方面的研究，进而造福人类社会。例如国际空间站已经开展的球形冷却低温燃烧试验，据报道，冷焰（cool flames）能够在600～1000 K温度下燃烧，远低于典型的1100～2200 K的热焰。冷焰在点火时间、燃烧率、燃烧极限、排放等方面发挥关键作用，这一发现将有望推动地球清洁、高效的发动机和燃烧器的发展。

科学外交与航天外交

科学外交的实践可能早在18世纪就在欧洲大陆开展，英国皇家学会（Royal Society）在1723年就任命菲利普左尔曼（P. Zollman）为外交秘书，他的主要责任是与国外的科学界保持通信，以确保皇家学会能够跟进最新的研究进展。真正系统讨论科学外交概念的首推英国皇家学会和美国科学促进会（AAAS）。2010年，这两大机构联合推出了题为《科学外交新前沿： 驾驭变化的权力平衡》的研究报告[4]，首次提出了科学外交的三大主题：外交中的科学（science in diplomacy）、外交为科学（diplomacy for science）、科学为外交（science for diplomacy）。该报告的提出在国际科学界激发了极大的兴趣，并且激发了一系列与之相关的研讨会和培训。“科学外交”这一概念逐渐普及开来，许多国家的科学外交战略也因此应运而生。

科学外交是一种相对广义的说法，指的是通过国家间的科学合作来解决社会问题、改善国际关系[5]。而航天外交，顾名思义，指的是国家间通过空间科学、空间技术、空间应用等领域的合作，来解决科技问题，探索宇宙的奥秘，发展国家间持续、稳定的（战略）合作关系，以及外交磋商如何进一步推动航天领域的快速发展做出的一系列努力。在航天外交思想的驱动下，2024年4月10日，美国总统拜登与日本首相岸田文雄举行联合发布会，宣布两名日本航天员将参加美国的重返月球“阿耳忒弥斯计划”，其中一位航天员将于2028年左右成为首位登上月球的非美国宇航员。美国送日本宇航员登上月球此举彰显“航天为外交服务”（space for diplomacy），体现了航天的地缘政治作用的不断加强并日益成为外交活动中的重要砝码。

相比存在较大争议的种族问题、人种问题、需要溯源的历史问题等，科学可能是在外交活动中相对容易达成一致的领域。大科学计划需要政府持续地投入经费、各国科学家的协同创新以及长期集中的合作。通过外交活动达成的重大科学计划往往能够得到各国政府的重点关注，各国政府也会委托相应的科研机构对科学项目进行抓总，从而确保大科学计划能够按时、有序地得到有效推进。与此同时，有着长期大科学项目合作的国家往往能够保持良好的国家间关系。以国际空间站为例，日本开发了希望舱、欧洲10个国家共同制造了哥伦布舱、加拿大研发了机械臂、俄罗斯负责建造了曙光舱与星辰舱，通过大科学计划/工程将主要国家汇聚到一起，推动了国际合作，促进了航天外交的发展。

国际空间站的建造以及运营成为极具典型性的航天外交的案例。国际空间站发展了地球村的概念，为多个国家参加空间站项目提供了宝贵的机会；通过技术共享、提供发射服务、邀请外国专家参与论证等多种形式，赋能其他国家发展空间技术及科学；将空间技术与人类发展、科研需求紧密结合在一起，同时产生了经济与社会效益。

美国领导西方世界发起的大科学计划如“曼哈顿计划”“阿波罗计划”带有鲜明的政治特征和时代因素，在“二战”和“冷战”中发挥了至关重要的作用。随着国际局势的缓和以及各国之间平等互利追求合作的愿望加强，国际大科学计划也从侧重军事、政治领域转变成聚焦科学技术进步、人类发展、可持续发展等各国共同关注的问题。2011年，随着国际空间站的组建完毕，空间科学与空间技术也得到了进一步发展。

对我国的启示

为了向世界贡献中国智慧、与世界分享中国改革开放的经济成果，解决全球人类共同面对的挑战性问题，我国于2018年由国务院印发了积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案的通知。通知明确了我国牵头组织国际大科学计划和大科学工程面向2020年、2035年以及21世纪中叶的“三步走”发展目标[6]。随着空间站组合体于2022年底建成，中国“天宫”空间站正式进入了应用与发展阶段。作为国家级太空实验室，中国空间站有望成为我国航天外交的重要抓手。中国空间站运营期的合理规划与布局，运营模式的创新以及国际合作等方面的有效推进对我国航天、外交事业的发展均有重大意义。

1.中国空间站带动国际合作。中国空间站的问世，使得航天领域的国际合作能够更全面地落实开展，推动航天外交以及航天科学外交。例如，由中国顶尖科学家发起的名为空间高能宇宙辐射探测设施（HERD）已成为中国空间站旗舰级的重大国际合作项目，在国际上已与意大利、瑞士、西班牙等国家开展联合研究方案的制定及论证。该设施计划将于2025年安装在中国空间站舱外，将被用来探测暗物质、宇宙辐射的起源等。可以预见的是，在未来的10～15年，正式进入运营阶段的中国空间站将会大幅度推动近地轨道的科学产出、反哺地面经济，增进中国人民乃至全球人民的福祉。

2.自顶而下与自底向上相结合发起国际大科学计划（项目发起）。在外交政策磋商中，自顶而下推动国际大科学计划的合作，呼吁双边、多边联合开展合作，进行科研攻关。而“科学无国界”的特殊性也使得计划能够被有效推动，从而推动国际合作。此外，大科学计划的诞生与发展离不开科学家团队的论证与攻关，所以科学家团队联合提出、高层重视、国际探讨合作可能性必不可少。

3.超前规划，提前沟通，以工程运营管理的模式，明确各方责任，建立风险规避预案，有计划、分阶段地打造国际一流的旗舰大科学计划（项目规划）。在贡献中国智慧、中国方案、中国力量的同时，与世界各国一道推动空间科学、空间技术和空间应用的发展。具体而言，可以中国空间站作为出发点，月球科研站作为中转站，向火星、小行星以及更加深远的深空探索迈进。

4.大科学工程“组合式”管理模式推动航天外交发展（项目管理）。中国空间站的组合体建造完成为国际合作增添了重要的砝码。例如，中国载人航天工程办公室和意大利空间局在中国和意大利两国元首的关注下，就意方参与中国空间站扩展舱段研制、中国空间站的高能宇宙辐射探测器以及意方航天员参加我国空间站任务等方面进行了多轮磋商。而随着载人登月任务的正式掀开帷幕，我国与俄罗斯共建月球科研站的方案也在积极探索中。其中，俄中合作建设的国际月球科研站核能装置研发工作已经开展，该装置将于2033—2035年被送上月球。在未来的探月项目、月球科研站也吸引了包含泰国、巴基斯坦、白俄罗斯等有积极意向的国家。“组合式”的国际大科学计划对于我国通过航天外交推动国际合作，促进国际理解，防止西方世界在经济上、科技上恶意“脱钩”有积极意义。

[1]Capshew J H， Rader K A. Big science： price to the present. Osiris， 1992（7）： 3-25.

[2]Weinberg A M. Impact of large-scale science on the United States. Science， 1961（134）： 161-164.

[3]Price D J D S. Little science， big science. Columbia Univ. Press， 1963.

[4]The Royal Society， AAAS. New frontiers in science diplomacy： navigating the changing balance of power. London： The Royal Society， 2010.

[5]The World Academy of Sciences. What is science diplomacy？[2024-06-01]. https：//twas.org/article/what-science-diplomacy.

[6]中华人民共和国国务院公报. 国务院关于印发积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案的通知[2024-05-23]. https：// www.gov.cn/gongbao/content/2018/content_5280571.htm.

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