——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
1949年，伴隨著新中國的誕生，中國科學院成立。作為國家在科學技術方面的最高學術機構和全國自然科學與高新技術的綜合研究與發(fā)展中心，建院以來，中國科學院時刻牢記使命，與科學共進，與祖國同行，以國家富強、人民幸福為己任，人才輩出，碩果累累，為我國科技進步、經濟社會發(fā)展和國家安全做出了不可替代的重要貢獻。更多簡介 +
中國科學院院級科技專項體系包括戰(zhàn)略性先導科技專項、重點部署科研專項、科技人才專項、科技合作專項、科技平臺專項5類一級專項，實行分類定位、分級管理。
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中國科學技術大學（簡稱“中國科大”）于1958年由中國科學院創(chuàng)建于北京，1970年學校遷至安徽省合肥市。中國科大堅持“全院辦校、所系結合”的辦學方針，是一所以前沿科學和高新技術為主、兼有特色管理與人文學科的研究型大學。
中國科學院大學（簡稱“國科大”）始建于1978年，其前身為中國科學院研究生院，2012年更名為中國科學院大學。國科大實行“科教融合”的辦學體制，與中國科學院直屬研究機構在管理體制、師資隊伍、培養(yǎng)體系、科研工作等方面共有、共治、共享、共贏，是一所以研究生教育為主的獨具特色的研究型大學。
上?？萍即髮W（簡稱“上科大”），由上海市人民政府與中國科學院共同舉辦、共同建設，由上海市人民政府主管，2013年經教育部正式批準。上科大秉持“服務國家發(fā)展戰(zhàn)略，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才”的辦學方針，實現科技與教育、科教與產業(yè)、科教與創(chuàng)業(yè)的融合，是一所小規(guī)模、高水平、國際化的研究型、創(chuàng)新型大學。
不久前，“天關”衛(wèi)星首批科學成果在北京發(fā)布?！疤礻P”衛(wèi)星核心載荷之一后隨X射線望遠鏡（FXT）負責人、中國科學院高能物理研究所（以下簡稱高能所）研究員陳勇的眼中充滿自豪與期待。
FXT首光時就將“雙目”對準了“天關客星”所在的蟹狀星云?！霸凇_窗模式’下，FXT每秒拍攝的幀數達到450幀，相當于為蟹狀星云拍攝了一段視頻。它的細致結構和動態(tài)變化展現在我們眼前，令人震撼。”陳勇回憶起當時的情景，依然感到振奮。
FXT主要對“天關”衛(wèi)星寬視場X射線望遠鏡（WXT）發(fā)現的暫現源和爆發(fā)源進行快速后隨觀測。從外觀上看，“天關”衛(wèi)星如同一朵盛開的蓮花，兩臺FXT如同花蕊被12臺龍蝦眼望遠鏡鏡頭圍繞。
FXT正樣研制成功后，科研團隊根據FXT對應的漢語拼音聲母，稱其為“風行天”，寓意其像風一樣在天上來去迅捷，能快速觀測暫現天體。
“它不僅可以對WXT發(fā)現的暫現源進行精確定位，還可以獲得其能譜以及隨時間演化的相關信息，這對我們從科學上深入了解暫現源至關重要。此外，它可以作為一臺通用X射線望遠鏡，讓科學家有機會對宇宙空間中各種類型的天體開展X射線探測，包括太陽系天體、銀河系中的熱氣體，甚至宇宙深處的超大黑洞和星系團?！薄疤礻P”衛(wèi)星首席科學家、中國科學院國家天文臺研究員袁為民十分看好“風行天”的科學貢獻。
陳勇帶領的科研團隊從2016年底開始承擔“風行天”的研制任務。在當年的一次任務需求研討會上，他詳細記錄了該載荷的各項指標要求。再次翻開筆記本中的這一頁時，陳勇感嘆：“在軌運行的‘風行天’已經大變樣，我們超額完成了任務！”
如今，“風行天”是國際上用于后隨觀測有效面積最大的X射線望遠鏡，從弱源到亮源，都能盡收眼底，真正實現了對暫現源的“深度后隨觀測”。
在陳勇看來，“風行天”的成功離不開全球多家機構的強強聯(lián)合。承擔任務之初，科研團隊原計劃采用僅由一臺聚焦鏡和一臺探測器組成的望遠鏡設計。
鑒于能夠實現科學目標的設備研發(fā)難度很高，而國內相關技術研發(fā)還處于起步階段，他們決定將目光投向國際。原“風行天”載荷指揮、高能所研究員盧方軍敏銳地意識到，已經在軌運行的X射線太空望遠鏡eROSITA性能好、技術成熟，只需要做一些適應性改進就可以滿足“風行天”的需求。他的這一想法立即得到袁為民的大力支持。
這臺望遠鏡的聚焦鏡組件由德國馬普學會地外物理研究所（MPE）設計、意大利梅迪拉瑞公司生產。于是，袁為民和陳勇先后帶隊赴梅迪拉瑞公司考察，并主動拋出“橄欖枝”。MPE很快同意提供設計和模具，并由梅迪拉瑞公司生產聚焦鏡組件。
衛(wèi)星正式立項后，受“天關”衛(wèi)星巨大的科學發(fā)現潛力和先進的技術吸引，歐洲航天局（ESA）和MPE主動向中國科學院提出合作意愿。經過多輪磋商，2019年ESA和MPE作為合作方正式加入“天關”衛(wèi)星項目，使該項目成為中國主導的國際合作空間科學項目，并開展了實質性的深度技術和科學合作。
其中，ESA以“機遇任務”的方式加入，這讓“天關”衛(wèi)星成為其“空間科學艦隊”系列的一部分。這也是ESA首次以這種方式參與中國空間科學任務，此前其絕大部分“機遇任務”落地美國和日本的空間項目。ESA提供了一套“風行天”的聚焦鏡組件，并作出了其他貢獻。
為了達到備份的目的、追求更大科學性能并獲得科學產出，MPE提供了第二套聚焦鏡組件——eROSITA的聚焦鏡備份件。此外，MPE還提供了改進的探測器PN-CCD。利用PN-CCD，高能所團隊研發(fā)了焦面X射線相機。就這樣，一套雙筒連體、雙鏡頭、雙探測器的“雙胞胎”FXT組合得以實現。
不僅如此，強強聯(lián)手的國際合作還讓“天關”衛(wèi)星獲得了數據快速傳輸能力?！疤礻P”衛(wèi)星項目提出時，衛(wèi)星總師張永合擔任中法合作的伽馬暴探測衛(wèi)星（SVOM）項目系統(tǒng)工程師。他提出通過國際合作，在“天關”衛(wèi)星中使用正在為SVOM建設的“甚高頻網絡”（VHF）。經過多年復雜曲折的談判，2022年中國科學院與法國宇航局終于在“天關”衛(wèi)星項目上達成合作。
“國際合作為我們提供了關鍵技術支持，確保了項目順利推進，極大地提升了衛(wèi)星和項目的整體水平、科學價值和國際影響力?！痹瑸槊駨娬{。
事實上，在前期的單筒方案中，陳勇始終放心不下的是“風行天”作為一個航天任務的可靠性?！皢蝹€聚焦鏡和單個探測器的設計，一旦有一處故障，整個項目就會失敗?！彼钪教祛I域中“單點故障”面臨的風險。
為此，“天關”衛(wèi)星立項后，他們提出改進計劃，希望通過抽屜式的左右拉動方式增加一塊探測器，以便在其中一塊探測器出現故障時可以切換至另一塊使用。
衛(wèi)星總師和首席科學家考慮到，這一方案盡管提供了備份，卻引入了新的風險，切換探測器的設計方案需要非常謹慎?！叭绻麅蓧K探測器切換的驅動裝置在過程中停住了，可能結果比之前更壞?！睆堄篮险f。
為了不留下致命的風險點，工程項目團隊提出一個極為大膽的想法：給“風行天”再增加一臺獨立工作的望遠鏡。而這一設計上的改變需要讓衛(wèi)星進行一次“大變身”，包括重新設計“風行天”結構?！靶l(wèi)星從‘合格’到‘卓越’，差別還是很大的，我們愿意與科學家一起追求卓越?！睆堄篮险f。這一改變使項目的方案設計階段比預期延遲了半年才完成，為此，張永合和整個工程團隊承受了巨大的壓力。
針對如何為“風行天”增加一臺望遠鏡，衛(wèi)星研制團隊提出一個顛覆性想法：利用衛(wèi)星平臺結構滿足載荷焦距長度的需求，對兩套聚焦鏡和兩套探測器分別支撐，從而實現兩臺后隨望遠鏡同時在軌工作。這相當于讓“風行天”的“身子”不僅連體，還成為衛(wèi)星平臺的一部分。
這一巧妙方案引起了合作方MPE的興趣。就這樣，到2021年底，隨著增加的一套探測器和聚焦鏡組件備份件漂洋過海來到中國，“風行天”在衛(wèi)星的“大變身”中實現了由“單筒望遠鏡”到“雙筒望遠鏡”的飛躍。
同時，為確保衛(wèi)星的超潔凈需求，衛(wèi)星研制團隊在全流程中實施了嚴格的防污染控制措施。張永合介紹，在中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院的廠房內，團隊為衛(wèi)星搭建了一個千級潔凈的專屬房間，用于操作和存儲，并隨衛(wèi)星運至發(fā)射場。從部組件的研制、處理、裝配到存儲、運輸、發(fā)射，每個環(huán)節(jié)都經過特殊處理，確?！耙粔m不染”，完成了國內首次全流程超潔凈條件下的高精度X射線望遠鏡集成。
2024年9月，張永合前往法國參加SVOM聯(lián)合測試，在異國他鄉(xiāng)度過了一個難忘的中秋節(jié)。他不僅與法國同事們分享了象征團圓的月餅，還向他們介紹了中秋節(jié)的文化內涵，同時展示了由“風行天”拍攝的月球影像，將中國傳統(tǒng)文化與高科技完美融合。
對陳勇而言，這張月球影像算得上是一份“大禮包”。受X射線望遠鏡視場所限，保持月亮始終位于視野中心并進行連續(xù)拍攝的難度極高，對衛(wèi)星平臺要求也很高，因此用X射線望遠鏡拍攝滿月一直是個挑戰(zhàn)。
得益于“風行天”的出色表現，中國科學家實現了對滿月的X射線年中秋之夜，在自古就有賞月傳統(tǒng)的中國，億萬民眾通過電視新聞畫面，首次欣賞到X射線望遠鏡“眼中”的滿月。
不僅如此，科學家從“風行天”的數據中還獲取了月球表面各種元素的分布圖。陳勇不由得回憶起參加嫦娥一號X射線譜儀研制的日子。當時，那臺設備尚不具備成像功能，只能利用其在月球軌道上運行所獲得的數據重建月面元素分布?！岸裉?，‘風行天’在地球軌道上就能完成曾經只能在月球軌道上進行的觀測任務，并且在月表元素分析方面做得更好?！标愑聦Υ烁械绞中牢?。
“‘風行天’具有極低的背景噪聲，可以排除宇宙射線和高能粒子的影響，讓我們可以探測到更微弱的彌散X射線輻射，這對星系團和星系外圍熱氣體性質的研究非常重要。”陳勇說。同時，由于“風行天”響應速度快，可以在太陽耀斑發(fā)生后，即時轉向觀測太陽系內木星及土星等天體，他對研究這些天體的輻射機制充滿了期待。
在陳勇看來，“風行天”的成功還離不開團隊中外聘技術人員的努力。他們不但參與承擔了質量和調度等重要工作，還承擔了大量重復性勞動和“技術含量”看似較低的任務。這些工作看似簡單，但對項目的成功至關重要。
“團隊以平等相待的原則，尊重每個人的努力和貢獻，優(yōu)勢互補，共同解決問題，形成了強大的團隊凝聚力。正是這種平等和相互尊重的文化氛圍，使團隊成員能夠更好地協(xié)同工作，提升了整體戰(zhàn)斗力?！标愑抡f。
不久前，“天關”衛(wèi)星首批科學成果在北京發(fā)布。“天關”衛(wèi)星核心載荷之一后隨X射線望遠鏡（FXT）負責人、中國科學院高能物理研究所（以下簡稱高能所）研究員陳勇的眼中充滿自豪與期待。FXT首光時就將“雙目”對準了“天關客星”所在的蟹狀星云。“在‘開窗模式’下，FXT每秒拍攝的幀數達到450幀，相當于為蟹狀星云拍攝了一段視頻。它的細致結構和動態(tài)變化展現在我們眼前，令人震撼?！标愑禄貞浧甬敃r的情景，依然感到振奮。FXT主要對“天關”衛(wèi)星寬視場X射線望遠鏡（WXT）發(fā)現的暫現源和爆發(fā)源進行快速后隨觀測。從外觀上看，“天關”衛(wèi)星如同一朵盛開的蓮花，兩臺FXT如同花蕊被12臺龍蝦眼望遠鏡鏡頭圍繞。FXT正樣研制成功后，科研團隊根據FXT對應的漢語拼音聲母，稱其為“風行天”，寓意其像風一樣在天上來去迅捷，能快速觀測暫現天體。“它不僅可以對WXT發(fā)現的暫現源進行精確定位，還可以獲得其能譜以及隨時間演化的相關信息，這對我們從科學上深入了解暫現源至關重要。此外，它可以作為一臺通用X射線望遠鏡，讓科學家有機會對宇宙空間中各種類型的天體開展X射線探測，包括太陽系天體、銀河系中的熱氣體，甚至宇宙深處的超大黑洞和星系團?！薄疤礻P”衛(wèi)星首席科學家、中國科學院國家天文臺研究員袁為民十分看好“風行天”的科學貢獻。強強聯(lián)合?性能提升陳勇帶領的科研團隊從2016年底開始承擔“風行天”的研制任務。在當年的一次任務需求研討會上，他詳細記錄了該載荷的各項指標要求。再次翻開筆記本中的這一頁時，陳勇感嘆：“在軌運行的‘風行天’已經大變樣，我們超額完成了任務！”如今，“風行天”是國際上用于后隨觀測有效面積最大的X射線望遠鏡，從弱源到亮源，都能盡收眼底，真正實現了對暫現源的“深度后隨觀測”。在陳勇看來，“風行天”的成功離不開全球多家機構的強強聯(lián)合。承擔任務之初，科研團隊原計劃采用僅由一臺聚焦鏡和一臺探測器組成的望遠鏡設計。鑒于能夠實現科學目標的設備研發(fā)難度很高，而國內相關技術研發(fā)還處于起步階段，他們決定將目光投向國際。原“風行天”載荷指揮、高能所研究員盧方軍敏銳地意識到，已經在軌運行的X射線太空望遠鏡eROSITA性能好、技術成熟，只需要做一些適應性改進就可以滿足“風行天”的需求。他的這一想法立即得到袁為民的大力支持。這臺望遠鏡的聚焦鏡組件由德國馬普學會地外物理研究所（MPE）設計、意大利梅迪拉瑞公司生產。于是，袁為民和陳勇先后帶隊赴梅迪拉瑞公司考察，并主動拋出“橄欖枝”。MPE很快同意提供設計和模具，并由梅迪拉瑞公司生產聚焦鏡組件。衛(wèi)星正式立項后，受“天關”衛(wèi)星巨大的科學發(fā)現潛力和先進的技術吸引，歐洲航天局（ESA）和MPE主動向中國科學院提出合作意愿。經過多輪磋商，2019年ESA和MPE作為合作方正式加入“天關”衛(wèi)星項目，使該項目成為中國主導的國際合作空間科學項目，并開展了實質性的深度技術和科學合作。其中，ESA以“機遇任務”的方式加入，這讓“天關”衛(wèi)星成為其“空間科學艦隊”系列的一部分。這也是ESA首次以這種方式參與中國空間科學任務，此前其絕大部分“機遇任務”落地美國和日本的空間項目。ESA提供了一套“風行天”的聚焦鏡組件，并作出了其他貢獻。為了達到備份的目的、追求更大科學性能并獲得科學產出，MPE提供了第二套聚焦鏡組件——eROSITA的聚焦鏡備份件。此外，MPE還提供了改進的探測器PN-CCD。利用PN-CCD，高能所團隊研發(fā)了焦面X射線相機。就這樣，一套雙筒連體、雙鏡頭、雙探測器的“雙胞胎”FXT組合得以實現。不僅如此，強強聯(lián)手的國際合作還讓“天關”衛(wèi)星獲得了數據快速傳輸能力。“天關”衛(wèi)星項目提出時，衛(wèi)星總師張永合擔任中法合作的伽馬暴探測衛(wèi)星（SVOM）項目系統(tǒng)工程師。他提出通過國際合作，在“天關”衛(wèi)星中使用正在為SVOM建設的“甚高頻網絡”（VHF）。經過多年復雜曲折的談判，2022年中國科學院與法國宇航局終于在“天關”衛(wèi)星項目上達成合作。“國際合作為我們提供了關鍵技術支持，確保了項目順利推進，極大地提升了衛(wèi)星和項目的整體水平、科學價值和國際影響力?！痹瑸槊駨娬{。從單筒到雙筒事實上，在前期的單筒方案中，陳勇始終放心不下的是“風行天”作為一個航天任務的可靠性?！皢蝹€聚焦鏡和單個探測器的設計，一旦有一處故障，整個項目就會失敗?！彼钪教祛I域中“單點故障”面臨的風險。為此，“天關”衛(wèi)星立項后，他們提出改進計劃，希望通過抽屜式的左右拉動方式增加一塊探測器，以便在其中一塊探測器出現故障時可以切換至另一塊使用。衛(wèi)星總師和首席科學家考慮到，這一方案盡管提供了備份，卻引入了新的風險，切換探測器的設計方案需要非常謹慎?！叭绻麅蓧K探測器切換的驅動裝置在過程中停住了，可能結果比之前更壞。”張永合說。為了不留下致命的風險點，工程項目團隊提出一個極為大膽的想法：給“風行天”再增加一臺獨立工作的望遠鏡。而這一設計上的改變需要讓衛(wèi)星進行一次“大變身”，包括重新設計“風行天”結構?！靶l(wèi)星從‘合格’到‘卓越’，差別還是很大的，我們愿意與科學家一起追求卓越?！睆堄篮险f。這一改變使項目的方案設計階段比預期延遲了半年才完成，為此，張永合和整個工程團隊承受了巨大的壓力。針對如何為“風行天”增加一臺望遠鏡，衛(wèi)星研制團隊提出一個顛覆性想法：利用衛(wèi)星平臺結構滿足載荷焦距長度的需求，對兩套聚焦鏡和兩套探測器分別支撐，從而實現兩臺后隨望遠鏡同時在軌工作。這相當于讓“風行天”的“身子”不僅連體，還成為衛(wèi)星平臺的一部分。這一巧妙方案引起了合作方MPE的興趣。就這樣，到2021年底，隨著增加的一套探測器和聚焦鏡組件備份件漂洋過海來到中國，“風行天”在衛(wèi)星的“大變身”中實現了由“單筒望遠鏡”到“雙筒望遠鏡”的飛躍。同時，為確保衛(wèi)星的超潔凈需求，衛(wèi)星研制團隊在全流程中實施了嚴格的防污染控制措施。張永合介紹，在中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院的廠房內，團隊為衛(wèi)星搭建了一個千級潔凈的專屬房間，用于操作和存儲，并隨衛(wèi)星運至發(fā)射場。從部組件的研制、處理、裝配到存儲、運輸、發(fā)射，每個環(huán)節(jié)都經過特殊處理，確?！耙粔m不染”，完成了國內首次全流程超潔凈條件下的高精度X射線望遠鏡集成。新的科學期待2024年9月，張永合前往法國參加SVOM聯(lián)合測試，在異國他鄉(xiāng)度過了一個難忘的中秋節(jié)。他不僅與法國同事們分享了象征團圓的月餅，還向他們介紹了中秋節(jié)的文化內涵，同時展示了由“風行天”拍攝的月球影像，將中國傳統(tǒng)文化與高科技完美融合。對陳勇而言，這張月球影像算得上是一份“大禮包”。受X射線望遠鏡視場所限，保持月亮始終位于視野中心并進行連續(xù)拍攝的難度極高，對衛(wèi)星平臺要求也很高，因此用X射線望遠鏡拍攝滿月一直是個挑戰(zhàn)。得益于“風行天”的出色表現，中國科學家實現了對滿月的X射線年中秋之夜，在自古就有賞月傳統(tǒng)的中國，億萬民眾通過電視新聞畫面，首次欣賞到X射線望遠鏡“眼中”的滿月。不僅如此，科學家從“風行天”的數據中還獲取了月球表面各種元素的分布圖。陳勇不由得回憶起參加嫦娥一號X射線譜儀研制的日子。當時，那臺設備尚不具備成像功能，只能利用其在月球軌道上運行所獲得的數據重建月面元素分布?！岸裉?，‘風行天’在地球軌道上就能完成曾經只能在月球軌道上進行的觀測任務，并且在月表元素分析方面做得更好。”陳勇對此感到十分欣慰?！啊L行天’具有極低的背景噪聲，可以排除宇宙射線和高能粒子的影響，讓我們可以探測到更微弱的彌散X射線輻射，這對星系團和星系外圍熱氣體性質的研究非常重要?！标愑抡f。同時，由于“風行天”響應速度快，可以在太陽耀斑發(fā)生后，即時轉向觀測太陽系內木星及土星等天體，他對研究這些天體的輻射機制充滿了期待。在陳勇看來，“風行天”的成功還離不開團隊中外聘技術人員的努力。他們不但參與承擔了質量和調度等重要工作，還承擔了大量重復性勞動和“技術含量”看似較低的任務。這些工作看似簡單，但對項目的成功至關重要?！皥F隊以平等相待的原則，尊重每個人的努力和貢獻，優(yōu)勢互補，共同解決問題，形成了強大的團隊凝聚力。正是這種平等和相互尊重的文化氛圍，使團隊成員能夠更好地協(xié)同工作，提升了整體戰(zhàn)斗力?！标愑抡f。（原載于《中國科學報》?2024-12-26?第1版?要聞）
