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圖為子午工程二期大型監(jiān)測(cè)設(shè)備之行星際閃爍監(jiān)測(cè)望遠(yuǎn)鏡。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖

受訪者供圖?田晶娟制圖

【總師對(duì)話】

在中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心懷柔園區(qū)子午樓內(nèi)，運(yùn)控中心的大屏幕上，282臺(tái)設(shè)備實(shí)時(shí)傳回的數(shù)據(jù)正不停滾動(dòng)。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(yàn)收，標(biāo)志著子午工程正式建成；6月，國(guó)際子午圈大科學(xué)計(jì)劃正式發(fā)起——由中國(guó)主導(dǎo)的這張“井”字形探測(cè)網(wǎng)，正從中國(guó)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(guó)地球科學(xué)聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)上，子午工程二期建設(shè)成果獲中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

近日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員、子午工程二期總工程師徐寄遙接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪，講述了他和團(tuán)隊(duì)成員“織網(wǎng)觀天”的堅(jiān)守與突破。

布網(wǎng)觀天

記者：子午工程名字的由來是什么？它究竟是個(gè)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(cè)網(wǎng)，是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。工程名字之所以叫“子午”，是因?yàn)榭臻g天氣事件的擾動(dòng)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(diǎn)監(jiān)測(cè)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(dòng)直接影響、與地球空間環(huán)境緊密關(guān)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(chǎng)、高能粒子和電磁輻射等，是人類探索宇宙、開展空間探測(cè)和空間活動(dòng)的主要區(qū)域。

子午工程的核心目標(biāo)，是通過高時(shí)空分辨率設(shè)備監(jiān)測(cè)日地空間環(huán)境變化，摸清其變化規(guī)律，為空間天氣實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)提供支撐，最終提升我國(guó)空間天氣應(yīng)用服務(wù)與保障能力。

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

徐寄遙：天基和地基監(jiān)測(cè)各有優(yōu)勢(shì)，不可替代。天基監(jiān)測(cè)能實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，不受地球大氣干擾，但它有點(diǎn)“走馬觀花”，很難對(duì)一個(gè)區(qū)域進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的綜合性復(fù)雜觀測(cè)。地基監(jiān)測(cè)則相反，利用大型設(shè)備“緊盯”特定區(qū)域，對(duì)其進(jìn)行連續(xù)的綜合探測(cè)。不過，單臺(tái)站地基設(shè)備的覆蓋范圍十分有限，相當(dāng)于“坐井觀天”，缺乏全球視野，還會(huì)受大氣等因素的影響。

子午工程用網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備布局彌補(bǔ)單臺(tái)站的短板：通過多臺(tái)站、多設(shè)備協(xié)同，實(shí)現(xiàn)大范圍監(jiān)測(cè)。我們選擇以地基監(jiān)測(cè)為突破方向，集中力量研制國(guó)際先進(jìn)設(shè)備，打造全球領(lǐng)先的空間天氣地基綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

記者：您和團(tuán)隊(duì)成員為子午工程在全國(guó)選定了31個(gè)臺(tái)站、90余個(gè)站點(diǎn)。布站時(shí)主要考慮哪些因素？你們?cè)诮ㄔO(shè)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(gòu)布站?！耙绘湣笔谴罱ㄌ枴行请H監(jiān)測(cè)設(shè)備鏈，實(shí)現(xiàn)對(duì)日地空間全鏈條探測(cè)?！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(luò)，覆蓋全國(guó)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地磁、中高層大氣和電離層的監(jiān)測(cè)?！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(gè)關(guān)鍵區(qū)域，建設(shè)大型探測(cè)設(shè)備，對(duì)這些區(qū)域的空間環(huán)境開展精細(xì)化和綜合性探測(cè)。

建設(shè)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期。我現(xiàn)在回想一些布站場(chǎng)景，手還會(huì)忍不住攥緊。例如，在海南建站時(shí)，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(shè)青藏高原臺(tái)站時(shí)，團(tuán)隊(duì)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(yīng)，頭暈頭痛、極度疲乏，但仍然堅(jiān)持完成了任務(wù)。

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

徐寄遙：要實(shí)現(xiàn)“全鏈條、不間斷”立體監(jiān)測(cè)，核心在于統(tǒng)一管理與協(xié)同聯(lián)動(dòng)。我們以子午工程綜合信息與運(yùn)控中心為“大腦”，通過它統(tǒng)一制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、接口方案，實(shí)時(shí)監(jiān)控所有設(shè)備狀態(tài)。

從有到強(qiáng)

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

徐寄遙：一期工程最重要的意義是實(shí)現(xiàn)“從無到有”。它用常規(guī)設(shè)備搭建了我國(guó)首個(gè)空間環(huán)境地基監(jiān)測(cè)框架，讓我們第一次能系統(tǒng)觀測(cè)中國(guó)上空的空間環(huán)境。不過，它對(duì)我國(guó)西部地區(qū)的空間環(huán)境監(jiān)測(cè)非常少，因?yàn)榍嗖馗咴鹊氐恼军c(diǎn)很少，監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)存在盲區(qū)。

記者：相比一期工程，二期工程實(shí)現(xiàn)了哪些飛躍？

徐寄遙：二期工程實(shí)現(xiàn)了“從有到強(qiáng)”的飛躍，構(gòu)建了從太陽源頭到地球空間各圈層的完整監(jiān)測(cè)鏈?，F(xiàn)在，我們能把太陽風(fēng)暴到達(dá)地球的時(shí)間預(yù)估誤差大為縮小，誤差控制水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

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

徐寄遙：二期工程部分設(shè)備是“全球首創(chuàng)”或“全球最強(qiáng)”。比如，全球規(guī)模最大的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡——圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡，由313部天線組成，能夠清晰“看”到太陽活動(dòng)。再比如，海南三站式相控陣非相干散射雷達(dá)是目前國(guó)際上探測(cè)能力最強(qiáng)的非相干散射雷達(dá)，可以“看”到我國(guó)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(shè)備和系統(tǒng)差異較大，如何實(shí)現(xiàn)新舊融合？

徐寄遙：這是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。一期工程設(shè)備采用的是2010年前后的技術(shù)，二期采用的是2020年后的技術(shù)，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(jí)設(shè)備，更新老設(shè)備的軟硬件，提升其性能；第二步，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，讓一期設(shè)備按二期的標(biāo)準(zhǔn)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(kù)，形成完整的空間環(huán)境檔案。

記者：子午工程的技術(shù)突破，是團(tuán)隊(duì)提前規(guī)劃布局的成果，還是針對(duì)遇到的問題才被動(dòng)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(dòng)研制高頻雷達(dá)，提前4年就開始研究非相干散射雷達(dá)，這些屬于超前布局。同時(shí)，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(yuǎn)鏡、陣列式大口徑激光雷達(dá)以及MST雷達(dá)的過程中，我們通過不斷優(yōu)化方案、緊急攻關(guān)創(chuàng)新，最終完成了相關(guān)工作。不管以哪種方式，我們都遵循一套嚴(yán)格的審核流程，確保創(chuàng)新不冒進(jìn)。

記者：未來，子午工程會(huì)向哪些方向發(fā)展？

徐寄遙：下一步，工程將朝兩個(gè)方向發(fā)力：一是走向全球，我們正在推動(dòng)實(shí)施國(guó)際子午圈大科學(xué)計(jì)劃；二是星地聯(lián)合，我們將大力發(fā)展天基探測(cè)，形成“天上衛(wèi)星+地面網(wǎng)絡(luò)”的聯(lián)合監(jiān)測(cè)體系，讓空間天氣預(yù)報(bào)更精準(zhǔn)。

薪火相傳

記者：請(qǐng)您簡(jiǎn)要介紹一下子午工程團(tuán)隊(duì)。

徐寄遙：這是一支多學(xué)科交叉、老中青結(jié)合的高水平科研隊(duì)伍，匯聚了16個(gè)單位的近800名科研人員，團(tuán)隊(duì)成員平均年齡僅36歲。從學(xué)科覆蓋來看，團(tuán)隊(duì)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(yù)報(bào)，再到數(shù)據(jù)處理，幾乎囊括空間科學(xué)全領(lǐng)域，為跨學(xué)科協(xié)同攻關(guān)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

記者：團(tuán)隊(duì)里年輕人多，如何讓他們快速成長(zhǎng)為骨干？

徐寄遙：首先是讓年輕人挑大梁?，F(xiàn)在大型設(shè)備的主任設(shè)計(jì)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(yuǎn)鏡、陣列式大口徑激光雷達(dá)等重要設(shè)備的主任設(shè)計(jì)師都是40歲左右的年輕科學(xué)家。其次是允許試錯(cuò)。年輕人提出的創(chuàng)新方案，只要科學(xué)上可行，我們就支持他們。最后是設(shè)立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。我們每年評(píng)選“優(yōu)秀運(yùn)行臺(tái)站”和“十大科技成果”，讓干得好的年輕人有回報(bào)。

記者：臺(tái)站多分布在我國(guó)偏遠(yuǎn)地區(qū)，您如何留住人才？

徐寄遙：關(guān)鍵是讓大家有歸屬感、成就感。首先，用標(biāo)準(zhǔn)化管理讓分散的團(tuán)隊(duì)目標(biāo)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(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，每個(gè)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(dāng)看到空間天氣預(yù)警里有自己臺(tái)站的數(shù)據(jù)、重要論文里有自己臺(tái)站的貢獻(xiàn)，我想這種成就感比什么都重要。

記者：目前，團(tuán)隊(duì)最需要哪類人才？對(duì)于領(lǐng)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(tuán)隊(duì)最缺“空間科學(xué)+人工智能”的復(fù)合型人才。空間監(jiān)測(cè)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(duì)于培養(yǎng)領(lǐng)軍人才，我認(rèn)為核心是在大科學(xué)工程中歷練。大科學(xué)工程是最好的“練兵場(chǎng)”，能讓年輕人同時(shí)鍛煉科學(xué)研究能力、技術(shù)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(zhǎng)。

記者：對(duì)剛踏入科研領(lǐng)域的年輕人，您有什么建議？

徐寄遙：結(jié)合40年的科研經(jīng)歷，我想分享4點(diǎn)體會(huì)。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(shù)突破都是年輕人“不按常理出牌”探索出來的。第二，要腳踏實(shí)地。搞科研沒有“捷徑”可走。我們?cè)谘邪l(fā)設(shè)備時(shí)，要蹲在實(shí)驗(yàn)室測(cè)數(shù)據(jù)、分析結(jié)果。這類“小事”做多了，才能扛起重大項(xiàng)目。第三，要善于合作。做科研不能單打獨(dú)斗，尤其像設(shè)備研制這類復(fù)雜工作，往往需要機(jī)械、電子、光學(xué)、軟件等多學(xué)科團(tuán)隊(duì)協(xié)同配合。在這類任務(wù)中，良好的合作精神，有時(shí)比個(gè)人能力更重要。第四，要心懷祖國(guó)。我希望年輕人能把個(gè)人理想融入國(guó)家發(fā)展需求，在自己的領(lǐng)域里“生根發(fā)芽”。

【記者手記】

初見徐寄遙時(shí)，他端坐在子午樓的辦公室里，鼻梁上架著一副細(xì)框眼鏡，鏡片后的目光溫和而專注。與人交談時(shí)，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(shè)細(xì)節(jié)，他的眼睛會(huì)瞬間亮起來。那些原本枯燥的技術(shù)，在他的口中，變得妙趣橫生。

聊起團(tuán)隊(duì)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(shè)計(jì)師們，他說：“年輕人敢想，咱們就得給機(jī)會(huì)?！闭f這話時(shí)，徐寄遙眼里滿是欣慰，像看著自家孩子一步步成長(zhǎng)。

我問徐寄遙，建這么多臺(tái)站，最難的是什么？他沒說技術(shù)攻關(guān)，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(cè)設(shè)備時(shí)，因?yàn)槿毖踝齑阶系冒l(fā)烏，可仍堅(jiān)持完成了任務(wù)?！澳憧?，這些孩子就是子午工程能成的底氣?！彼穆曇粲悬c(diǎn)輕，卻很有力量。

回憶數(shù)年攻堅(jiān)點(diǎn)滴，徐寄遙動(dòng)情地說：“過去，中國(guó)科學(xué)家想看看太陽活動(dòng)和電離層變化，主要靠國(guó)外的探測(cè)設(shè)備?，F(xiàn)在好了，咱們可以用自己的設(shè)備。未來，這張?zhí)綔y(cè)‘網(wǎng)’還要鋪到西半球，和衛(wèi)星聯(lián)動(dòng)?？傆幸惶?，咱們能把日地空間的奧秘，搞得明明白白。”

離開子午樓時(shí)，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(tuán)隊(duì)編織的，不只是一張?zhí)綔y(cè)日地空間的“巨網(wǎng)”，更是一張滿含堅(jiān)守與熱愛的“夢(mèng)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(duì)國(guó)家空間科學(xué)事業(yè)的赤誠(chéng)。

【人物剪影】

徐寄遙，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)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(xué)，主要從事大氣光化學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模、遙感探測(cè)技術(shù)研究等工作。