當(dāng)AI算法遇上太空算法：對話全國人大代表、中科院院士王赤

太空離我們的日常生活真的很遙遠(yuǎn)嗎？其實不然。從出門用導(dǎo)航找路，到提前預(yù)測臺風(fēng)和暴雨，再到跨國視頻會議的順利進(jìn)行，甚至是外賣和快遞的精準(zhǔn)送達(dá)，背后都離不開空間科學(xué)的支持。空間科學(xué)就是研究太空及其規(guī)律的科學(xué)。它不僅幫助我們探索遙遠(yuǎn)的星辰、行星和黑洞，也研究太陽風(fēng)、地球磁場、太空輻射這些看不見卻深刻影響我們生活的力量，讓我們更清楚地理解宇宙的運(yùn)作，更安全、更智慧地利用太空資源。

今年全國兩會上，人工智能可以說占據(jù)了科技C位。而當(dāng)兩會時間遇上“養(yǎng)龍蝦”（OpenClaw）熱，更將話題的熱度推向新高。當(dāng)前，人工智能的浪潮正在席卷各行各業(yè)。當(dāng)這股浪潮涌入無垠太空，又將碰撞出怎樣的火花？帶著這個問題，《北京周報》對話全國人大代表、中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心主任王赤，聽他講述AI與太空相遇后的無限可能。

2025年4月23日，在位于上海的中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院拍攝的中法天文衛(wèi)星模擬星 （新華社）

《北京周報》：AI是如何賦能您的工作和研究的？

王赤：它像個“超級研究助理”，幫我們快速處理海量的衛(wèi)星圖片和數(shù)據(jù)。過去人工要花幾小時甚至幾天找“太陽風(fēng)暴”的苗頭，現(xiàn)在AI幾分鐘就能標(biāo)出來，還能預(yù)測它什么時候到、有多強(qiáng)。這讓我能把時間花在更重要的“為什么”上，而不是繁瑣的“找東西”上。

《北京周報》：空間科學(xué)聽起來“高冷”，但它與國計民生其實密切相關(guān)——通信導(dǎo)航、電力系統(tǒng)、航空航天都依賴空間科學(xué)。AI來了之后，普通人感受到的“空間科學(xué)存在感”會有什么不一樣？

王赤：AI的引入，將讓空間科學(xué)的存在感從“看不見的守護(hù)”變?yōu)椤翱筛兄闹悄芊?wù)”。對普通人而言，未來五年您可能會感受到：

預(yù)警更貼心：在空間天氣預(yù)報中，可能看到“未來幾小時衛(wèi)星定位精度可能下降，請謹(jǐn)慎使用需要高精度定位的應(yīng)用”這樣的提示。

服務(wù)更無縫：您的車載導(dǎo)航可能在通信信號受干擾前，就已自動預(yù)加載地圖并切換至增強(qiáng)模式，過程幾乎無感。

科學(xué)更直觀：通過手機(jī)應(yīng)用或新聞，您或許能直觀看到太陽風(fēng)暴影響地球磁層的動態(tài)模擬，復(fù)雜科學(xué)變得可視易懂。

《北京周報》：隨著AI的引入，未來五年空間科學(xué)在賦能這些行業(yè)方面，將發(fā)生怎樣的變化？

王赤：未來五年，隨著AI的引入，這種保障將發(fā)生“質(zhì)變”：

從“單星防護(hù)”到“星座韌性”。傳統(tǒng)上，我們更關(guān)注單顆衛(wèi)星在空間天氣事件中的安全。AI的突破在于能統(tǒng)籌管理整個衛(wèi)星星座。當(dāng)預(yù)測到可能損壞衛(wèi)星電子設(shè)備的高能粒子流，或大氣密度升高導(dǎo)致的軌道衰減時，AI可自動為整個星座規(guī)劃最優(yōu)的“集體動作”，比如調(diào)整部分衛(wèi)星姿態(tài)以規(guī)避、或統(tǒng)一進(jìn)行軌道維持，從而在最小化燃料消耗和性能影響的前提下，保障整個通信、導(dǎo)航等衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的集體安全和持續(xù)服務(wù)能力。

從“故障后處置”到“壽命周期智能管理”。AI可以深度融合衛(wèi)星的實時遙測數(shù)據(jù)與空間環(huán)境數(shù)據(jù)，預(yù)判太陽能電池板、蓄電池等衛(wèi)星部件衰老和性能衰退，實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)。例如在強(qiáng)烈的太陽活動事件前，AI可建議對敏感部件進(jìn)行暫時性休眠或模式調(diào)整，主動延長衛(wèi)星在軌壽命，直接影響國家巨額空間資產(chǎn)的效益和安全。

從“規(guī)避風(fēng)險”到“主動利用環(huán)境”。更高階的“智能”體現(xiàn)在，AI不僅能幫衛(wèi)星“躲開”不利空間環(huán)境，甚至能輔助規(guī)劃如何利用環(huán)境。例如，在科學(xué)探測任務(wù)中，AI可以根據(jù)實時空間天氣數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整衛(wèi)星的探測計劃和載荷參數(shù)，主動“捕捉”太陽爆發(fā)科學(xué)事件，將潛在的風(fēng)險轉(zhuǎn)化為寶貴的科學(xué)機(jī)遇，最大化每一次任務(wù)的科學(xué)產(chǎn)出。

簡單說，未來人們不會直接感知到空間科學(xué)，但能享受到一個由它和AI共同守護(hù)的、更少中斷、更可靠的數(shù)字生活。

《北京周報》：空間科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生的高質(zhì)量數(shù)據(jù)、復(fù)雜物理過程建模需求，能否成為驅(qū)動AI底層算法突破的“新引擎”？基礎(chǔ)研究又將如何反哺AI？

王赤：空間科學(xué)的數(shù)據(jù)和環(huán)境很特殊：信號弱、噪聲大、受物理規(guī)律嚴(yán)格約束。這給現(xiàn)在的AI算法出了很多“高難度考題”。為了應(yīng)對這些考題，科學(xué)家和工程師就被迫要去發(fā)明更強(qiáng)大、更可靠的底層新算法，比如能處理小樣本數(shù)據(jù)、能結(jié)合物理定律的AI，從而推動整個AI技術(shù)的進(jìn)步。

基礎(chǔ)研究，比如探索太陽風(fēng)暴的物理過程，會給AI提出真實、復(fù)雜且必須被驗證的挑戰(zhàn)，迫使AI技術(shù)向更可靠、更通用、更能發(fā)現(xiàn)新知識的方向發(fā)展。簡單說，就是用宇宙這個最嚴(yán)格的“考官”，來鍛煉和檢驗AI的真本事。

《北京周報》：隨著近地軌道衛(wèi)星數(shù)量爆炸式增長，空間碎片、軌道資源分配、太空交通管理成為國際治理的熱點(diǎn)議題。在這些問題的解決中，AI技術(shù)既是“工具”，也是“治理對象”。您認(rèn)為中國在參與制定太空治理規(guī)則時，應(yīng)該如何發(fā)揮在AI+空間科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)積累？我們有可能提出怎樣的“中國方案”？

王赤：面對太空治理挑戰(zhàn)，中國在“AI+空間科學(xué)”領(lǐng)域的技術(shù)積累，是參與并引領(lǐng)規(guī)則制定的關(guān)鍵籌碼。核心思路是將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為負(fù)責(zé)任的規(guī)則倡議。

利用我們天基監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與AI數(shù)據(jù)分析能力，可為國際社會提供更精準(zhǔn)的空間態(tài)勢感知。例如，可以進(jìn)行空間碎片追蹤和碰撞預(yù)警等公共服務(wù)，推動規(guī)則建立在客觀、透明的數(shù)據(jù)之上。通過展示自身在軌AI應(yīng)用的安全性與可靠性，包括衛(wèi)星自主避碰和智能運(yùn)維，這些經(jīng)過驗證的技術(shù)方案可以轉(zhuǎn)化為國際社會能夠接受和參考的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與操作準(zhǔn)則。

“中國方案”的核心是“技術(shù)賦能治理，確保安全普惠”，推動構(gòu)建“AI賦能的全球太空交通治理框架”和倡導(dǎo)“安全、可控、可追溯”的太空AI應(yīng)用準(zhǔn)則。

今年，我提出的建議之一是加強(qiáng)太空交通安全保障能力的建議。系統(tǒng)應(yīng)對近地軌道日益擁堵帶來的碰撞風(fēng)險，扭轉(zhuǎn)我國在太空交通監(jiān)測預(yù)警和應(yīng)急處置能力上的不足，并打破國際規(guī)則博弈中的被動局面，以保護(hù)我國龐大的在軌太空資產(chǎn)安全，并贏得治理話語權(quán)。

《北京周報》：《國家空間科學(xué)中長期發(fā)展規(guī)劃（2024-2050年）》提出“三步走”戰(zhàn)略：2027年進(jìn)入第一方陣，2035年重點(diǎn)方向躋身國際前列，2050年成為世界空間科學(xué)強(qiáng)國。在這一宏偉藍(lán)圖中，AI技術(shù)將扮演怎樣的角色？

王赤：在邁向2050年空間科學(xué)強(qiáng)國的征程中，AI將扮演三個核心角色：

超級效率工具：它是處理海量空間數(shù)據(jù)、加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“超級分析員”，讓科學(xué)家能更快地從數(shù)據(jù)中洞察宇宙奧秘。

智能任務(wù)核心：它將發(fā)展為航天器和星座的“在軌大腦”，實現(xiàn)自主運(yùn)行、智能決策與協(xié)同，讓深空探索和復(fù)雜任務(wù)變得更自主、更可靠。

范式革命引擎：最終，它將超越工具屬性，成為能夠建模復(fù)雜宇宙物理、甚至自主提出新假說的“科學(xué)伙伴”，驅(qū)動科研范式的根本性變革，成為源頭創(chuàng)新的核心驅(qū)動力。

全國人大代表、中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心主任王赤參加2026年全國兩會 （受訪者供圖）

《北京周報》：做空間科學(xué)，有時候可能一輩子都等不到一個“大發(fā)現(xiàn)”。AI來了，有人說“這下能快點(diǎn)了”，也有人說“該等還是得等”。您的心態(tài)是哪一種？

王赤：關(guān)于AI與“大發(fā)現(xiàn)”的關(guān)系，我的心態(tài)是：謹(jǐn)慎樂觀的務(wù)實派。我相信AI能極大地縮短“等”的距離、拓寬“找”的范圍，但它不改變科學(xué)發(fā)現(xiàn)中“機(jī)遇”與“靈感”的核心。

過去，很多“大發(fā)現(xiàn)”像大海撈針，靠人力篩選數(shù)據(jù)，既慢又可能因思維定式錯過意外信號。現(xiàn)在，AI是不知疲倦、沒有偏見的超級助手，在“發(fā)現(xiàn)線索”階段，它無可比擬。AI是前所未有的強(qiáng)大賦能工具，但遠(yuǎn)非替代者。科學(xué)發(fā)現(xiàn)的皇冠——辯證思維與突變思維——依然是人類智慧獨(dú)有的高地。

所謂辯證思維，是指如何權(quán)衡相互矛盾的觀測數(shù)據(jù)，如何在不同甚至對立的假說之間做出判斷和取舍，這需要基于深厚知識、歷史洞見和哲學(xué)思考的綜合判斷力，而AI目前只能提供概率，無法做出這種價值抉擇。所謂突變思維，是指如何從一個看似無關(guān)的現(xiàn)象中獲得啟發(fā)，提出一個全新的、顛覆現(xiàn)有范式的理論框架，或者說獲得“靈感”、“頓悟”。

（徐蓓對本文亦有貢獻(xiàn)）

責(zé)任編輯：李芳芳

設(shè)計排版：盧一凡

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