國際大科學計劃和大科學工程通常指的是全球共同面對的復雜科學技術問題、由一個國家牽頭或者多個國家聯(lián)合開展的科學研究項目。大科學計劃是人類進入20世紀以來發(fā)展科學技術、探索未知世界、解決人類生存與發(fā)展中共同面臨的問題的重要路徑。在大科學計劃實施的過程中，往往需要各國政府、科學家、科研相關機構(gòu)通力合作才能確保項目的有效開展。近些年來，以國際空間站為代表的大科學計劃，歷經(jīng)數(shù)十載的發(fā)展，有力地推動了空間科學、空間技術等的發(fā)展，使得航天外交這一名詞也逐漸進入公眾視野，在多國的外交活動中正逐漸產(chǎn)生積極的影響。2022年底，隨著中國空間站的建成并進入應用與發(fā)展階段，我國新一代大科學計劃必然會加速推動科技創(chuàng)新，同時作為重要支撐，推動航天外交的發(fā)展。

大科學

“大科學”通常指的是大科學計劃或者大科學裝置。一般為持續(xù)數(shù)載甚至數(shù)十載，動員成千上萬名科技人員參與的科學計劃。這些計劃圍繞基礎科學研究，同時致力于解決社會發(fā)展中所面臨的創(chuàng)新，經(jīng)濟發(fā)展等問題。大科學的歷史源遠流長，最早可以追溯到15世紀的天文學或者地圖學[1]。而隨著科學與技術的不斷進步，大科學的快速發(fā)展始于20世紀。1960年代，美國的《科學》（Science）雜志刊登了艾爾文·溫伯格（A. Weinberg）的文章《大科學對美國的影響》，該文使用了大科學的概念來描述逐漸引起各方關注的大規(guī)模科學研究[2]；德拉克·普瑞斯（D. Price）進一步指出，二戰(zhàn)后，大科學主要指圍繞物理以及核物理方向建設的反應堆以及加速器等大裝置[3]。

在過去幾十年，“大科學”得到了蓬勃發(fā)展。1930年，美國加利福尼亞大學由厄內(nèi)斯特·勞倫斯創(chuàng)建的世界第一臺離子加速器可以說是掀開了近代大科學的序幕。大科學的研究目的從政治、軍事、國家安全逐漸發(fā)展為圍繞技術創(chuàng)新、影響人類發(fā)展的經(jīng)濟、社會、健康等關鍵領域；研究的方向也從物理等領域演變?yōu)樯茖W、生物技術以及交叉科學領域。1990年，隨著人類基因組計劃的開展，大科學計劃的研究方向也向生命科學以及生物技術等方向拓展。而隨著大科學計劃的不斷推進，管理模式也不斷迭代，從最初的由單一國家牽頭的“集中管理式”（如曼哈頓計劃）過渡到多個國家聯(lián)合的“組合式”（如國際空間站）。大科學計劃的合作模式則從政府間的合作、國際組織間的合作，到頂尖科學家聯(lián)合發(fā)起的模式轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)出了多樣發(fā)展的趨勢。

美國太空大科學計劃

美國的太空大科學計劃隨著1958年美國國家航空航天局（NASA）的成立得到了進一步的發(fā)展。1961—1972年，NASA推出的載人登月飛行任務——“阿波羅計劃” （Project Apollo）是人類航天史上史詩級的太空大科學計劃。阿波羅任務不僅僅是把人類首次送上月球，還成功研發(fā)了20世紀最大的“土星五號”運載火箭系統(tǒng)等空間技術；開展了月面科學探測任務；開發(fā)了人類在月球環(huán)境生存與工作的能力；最終奠定了美國在太空領域的領先及領導地位。1969年，美國時任總統(tǒng)理查德·尼克松成立了太空任務小組（STG）去評估接下來的太空任務。STG在強調(diào)通用性、可重復使用以及經(jīng)濟性的同時，提出一攬子任務包括建設太空運輸系統(tǒng)（航天飛機項目）、空間站項目、人類登陸火星任務等。由于預算緊張，最終只有航天飛機項目獲得了尼克松總統(tǒng)的批準。直到1984年，里根總統(tǒng)批準了空間站項目并明確邀請其他國家共同參與空間站的建造。至此，“美國空間站”逐漸演化成了今日的“國際空間站”。

1990年代，隨著俄羅斯的加盟，國際空間站計劃正式啟動，包括美國、俄羅斯、加拿大、日本等16個國家參與。1998年，俄羅斯主導的曙光號功能貨艙發(fā)射成功，標志著國際空間站正式開始建設，2008年，由歐洲10個國家共同建造的哥倫布號實驗艙、日本希望號實驗艙正式投入使用。2011年，所有艙段和設備組裝完成，人類在近地軌道部署的最大空間實驗平臺誕生。國際空間站進入運營階段。

國際空間站在近地軌道的運營極大地推動了空間科學、空間技術的發(fā)展，反哺了地面的生命科學、材料科學、基礎物理等方面的研究，進而造福人類社會。例如國際空間站已經(jīng)開展的球形冷卻低溫燃燒試驗，據(jù)報道，冷焰（cool flames）能夠在600～1000 K溫度下燃燒，遠低于典型的1100～2200 K的熱焰。冷焰在點火時間、燃燒率、燃燒極限、排放等方面發(fā)揮關鍵作用，這一發(fā)現(xiàn)將有望推動地球清潔、高效的發(fā)動機和燃燒器的發(fā)展。

科學外交與航天外交

科學外交的實踐可能早在18世紀就在歐洲大陸開展，英國皇家學會（Royal Society）在1723年就任命菲利普左爾曼（P. Zollman）為外交秘書，他的主要責任是與國外的科學界保持通信，以確?；始覍W會能夠跟進最新的研究進展。真正系統(tǒng)討論科學外交概念的首推英國皇家學會和美國科學促進會（AAAS）。2010年，這兩大機構(gòu)聯(lián)合推出了題為《科學外交新前沿： 駕馭變化的權(quán)力平衡》的研究報告[4]，首次提出了科學外交的三大主題：外交中的科學（science in diplomacy）、外交為科學（diplomacy for science）、科學為外交（science for diplomacy）。該報告的提出在國際科學界激發(fā)了極大的興趣，并且激發(fā)了一系列與之相關的研討會和培訓?！翱茖W外交”這一概念逐漸普及開來，許多國家的科學外交戰(zhàn)略也因此應運而生。

科學外交是一種相對廣義的說法，指的是通過國家間的科學合作來解決社會問題、改善國際關系[5]。而航天外交，顧名思義，指的是國家間通過空間科學、空間技術、空間應用等領域的合作，來解決科技問題，探索宇宙的奧秘，發(fā)展國家間持續(xù)、穩(wěn)定的（戰(zhàn)略）合作關系，以及外交磋商如何進一步推動航天領域的快速發(fā)展做出的一系列努力。在航天外交思想的驅(qū)動下，2024年4月10日，美國總統(tǒng)拜登與日本首相岸田文雄舉行聯(lián)合發(fā)布會，宣布兩名日本航天員將參加美國的重返月球“阿耳忒彌斯計劃”，其中一位航天員將于2028年左右成為首位登上月球的非美國宇航員。美國送日本宇航員登上月球此舉彰顯“航天為外交服務”（space for diplomacy），體現(xiàn)了航天的地緣政治作用的不斷加強并日益成為外交活動中的重要砝碼。

相比存在較大爭議的種族問題、人種問題、需要溯源的歷史問題等，科學可能是在外交活動中相對容易達成一致的領域。大科學計劃需要政府持續(xù)地投入經(jīng)費、各國科學家的協(xié)同創(chuàng)新以及長期集中的合作。通過外交活動達成的重大科學計劃往往能夠得到各國政府的重點關注，各國政府也會委托相應的科研機構(gòu)對科學項目進行抓總，從而確保大科學計劃能夠按時、有序地得到有效推進。與此同時，有著長期大科學項目合作的國家往往能夠保持良好的國家間關系。以國際空間站為例，日本開發(fā)了希望艙、歐洲10個國家共同制造了哥倫布艙、加拿大研發(fā)了機械臂、俄羅斯負責建造了曙光艙與星辰艙，通過大科學計劃/工程將主要國家匯聚到一起，推動了國際合作，促進了航天外交的發(fā)展。

國際空間站的建造以及運營成為極具典型性的航天外交的案例。國際空間站發(fā)展了地球村的概念，為多個國家參加空間站項目提供了寶貴的機會；通過技術共享、提供發(fā)射服務、邀請外國專家參與論證等多種形式，賦能其他國家發(fā)展空間技術及科學；將空間技術與人類發(fā)展、科研需求緊密結(jié)合在一起，同時產(chǎn)生了經(jīng)濟與社會效益。

美國領導西方世界發(fā)起的大科學計劃如“曼哈頓計劃”“阿波羅計劃”帶有鮮明的政治特征和時代因素，在“二戰(zhàn)”和“冷戰(zhàn)”中發(fā)揮了至關重要的作用。隨著國際局勢的緩和以及各國之間平等互利追求合作的愿望加強，國際大科學計劃也從側(cè)重軍事、政治領域轉(zhuǎn)變成聚焦科學技術進步、人類發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展等各國共同關注的問題。2011年，隨著國際空間站的組建完畢，空間科學與空間技術也得到了進一步發(fā)展。

對我國的啟示

為了向世界貢獻中國智慧、與世界分享中國改革開放的經(jīng)濟成果，解決全球人類共同面對的挑戰(zhàn)性問題，我國于2018年由國務院印發(fā)了積極牽頭組織國際大科學計劃和大科學工程方案的通知。通知明確了我國牽頭組織國際大科學計劃和大科學工程面向2020年、2035年以及21世紀中葉的“三步走”發(fā)展目標[6]。隨著空間站組合體于2022年底建成，中國“天宮”空間站正式進入了應用與發(fā)展階段。作為國家級太空實驗室，中國空間站有望成為我國航天外交的重要抓手。中國空間站運營期的合理規(guī)劃與布局，運營模式的創(chuàng)新以及國際合作等方面的有效推進對我國航天、外交事業(yè)的發(fā)展均有重大意義。

1.中國空間站帶動國際合作。中國空間站的問世，使得航天領域的國際合作能夠更全面地落實開展，推動航天外交以及航天科學外交。例如，由中國頂尖科學家發(fā)起的名為空間高能宇宙輻射探測設施（HERD）已成為中國空間站旗艦級的重大國際合作項目，在國際上已與意大利、瑞士、西班牙等國家開展聯(lián)合研究方案的制定及論證。該設施計劃將于2025年安裝在中國空間站艙外，將被用來探測暗物質(zhì)、宇宙輻射的起源等。可以預見的是，在未來的10～15年，正式進入運營階段的中國空間站將會大幅度推動近地軌道的科學產(chǎn)出、反哺地面經(jīng)濟，增進中國人民乃至全球人民的福祉。

2.自頂而下與自底向上相結(jié)合發(fā)起國際大科學計劃（項目發(fā)起）。在外交政策磋商中，自頂而下推動國際大科學計劃的合作，呼吁雙邊、多邊聯(lián)合開展合作，進行科研攻關。而“科學無國界”的特殊性也使得計劃能夠被有效推動，從而推動國際合作。此外，大科學計劃的誕生與發(fā)展離不開科學家團隊的論證與攻關，所以科學家團隊聯(lián)合提出、高層重視、國際探討合作可能性必不可少。

3.超前規(guī)劃，提前溝通，以工程運營管理的模式，明確各方責任，建立風險規(guī)避預案，有計劃、分階段地打造國際一流的旗艦大科學計劃（項目規(guī)劃）。在貢獻中國智慧、中國方案、中國力量的同時，與世界各國一道推動空間科學、空間技術和空間應用的發(fā)展。具體而言，可以中國空間站作為出發(fā)點，月球科研站作為中轉(zhuǎn)站，向火星、小行星以及更加深遠的深空探索邁進。

4.大科學工程“組合式”管理模式推動航天外交發(fā)展（項目管理）。中國空間站的組合體建造完成為國際合作增添了重要的砝碼。例如，中國載人航天工程辦公室和意大利空間局在中國和意大利兩國元首的關注下，就意方參與中國空間站擴展艙段研制、中國空間站的高能宇宙輻射探測器以及意方航天員參加我國空間站任務等方面進行了多輪磋商。而隨著載人登月任務的正式掀開帷幕，我國與俄羅斯共建月球科研站的方案也在積極探索中。其中，俄中合作建設的國際月球科研站核能裝置研發(fā)工作已經(jīng)開展，該裝置將于2033—2035年被送上月球。在未來的探月項目、月球科研站也吸引了包含泰國、巴基斯坦、白俄羅斯等有積極意向的國家?！敖M合式”的國際大科學計劃對于我國通過航天外交推動國際合作，促進國際理解，防止西方世界在經(jīng)濟上、科技上惡意“脫鉤”有積極意義。

[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]中華人民共和國國務院公報. 國務院關于印發(fā)積極牽頭組織國際大科學計劃和大科學工程方案的通知[2024-05-23]. https：// www.gov.cn/gongbao/content/2018/content_5280571.htm.

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