你知道嗎，我們對這個世界的認識，我們今天所用的技術，幾乎所有的源頭都是天文學。這也許讓你覺得很詫異，但這是真的。也正因為如此，大家認為離我們最遠的天文學，其實離我們的生活最近。

天文學為什麼是離我們最近的科學？

我們每天白天看到的太陽，晚上看到的星空，目之所及都是天文學的研究對象。天文學的研究對象離我們的距離雖然很遠，但實際上是離我們最近的，因為我們天天都可以看得到它們，盡管我們不一定能摸得到。

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此外，我們科學所用的物理規律，比如萬有引力定律、量子力學等，都來自天文學的研究。

在早期，天文學家觀測到的譜線就是在太陽的光譜和其他天體當中觀測到的。正是為了理解天文當中所觀測到的這些現象，我們纔建立了我們的物理學理論。而且科學家們還認識到這些理論不僅適用於天上，也適用於地球。

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從這個角度來講，天上和地上的事情其實是一回事兒，都用同樣的天文學規律來指導。因為發現的各種規律，纔發展出了今天的各種技術。

所以有一句玩笑話：為什麼動物和人的區別這麼大，因為動物沒有天文學家。

天文學如何從規律到應用？

我們需要的技術，往往是比當時的工業技術水平高一到兩代的技術。而一種抽象的規律要變成實實在在的技術，這個過程是充滿不確定性的。

通常科研人員要在實驗室裡把技術研發出來，交給企業界，他們再做成各種儀器放到衛星上。在這個過程當中，有些技術能夠得到應用，有些技術卻不能，有些技術還可能是為未來的科學項目來服務的。

慧眼衛星測量到宇宙最強磁場（圖片來源：Insight-HxMT）

但是，也許今天來說僅僅是為科學項目服務的這些技術，很多年之後就真的就進入我們的日常。不過要注意的是，科研人員研發一個技術的初衷其實很單純，就是為了實現前瞻性的科學思想，只不過最後可能延伸出對技術的各種影響。

比如Wi-Fi技術，是天文學家為了射電望遠鏡所開發出來的技術；網頁技術，是粒子物理學家為了交流方便所開發出來的技術。

回到與天文學緊密聯系的衛星領域，在研制過程當中，我們卻沒有發展出革命性的技術，不過也不用灰心，我國的某些技術也足以在國際市場上取得幾乎壟斷的地位。

天文衛星的成果——『慧眼』

早在20世紀90年代，李惕碚院士就提出了這個項目，但當時由於經濟、技術能力都不夠，我們國家沒有能力建造天文衛星。所以一直到了最近幾年，科研人員纔把『慧眼』研制出來。

我國在酒泉衛星發射中心成功發射首顆X射線空間天文衛星『慧眼』。（圖片來源：中國航天科技集團）

這個項目2017年發射，取得了豐碩的成果，包括對黑洞的觀測，比如發現了離黑洞非常近的幾乎以光速運動的相對論噴流，只不過它是怎麼產生的目前並不清楚。

『慧眼』衛星發現了距離黑洞最近的相對論噴流。（圖片來源：Insight-HxMT）

『慧眼』還發現了中子星的一些奇怪行為，如一些快速射電暴是和中子星的某些活動相關的。

『慧眼』衛星觀測磁星爆發破解快速射電暴起源之謎。（圖片來源：Insight-HxMT）

慧眼衛星不僅僅能看黑洞和中子星，它還觀測太陽的爆發，來自地球的伽馬射線的爆發，引力波爆發的時候產生的伽馬射線，以及來自宇宙的、非常遙遠的伽馬射線暴。

『慧眼』衛星測量到宇宙最強磁場。（圖片來源：Insight-HxMT）

慧眼衛星的發射讓我們國家在這個方向有了一席之地，並且我們所具備的能力是別國衛星沒有的。當然，科研人員並沒有因此膨脹，而是希望做得更好。所以，我們的相關領域有了越來越多的後續。

比如說增強型X射線時變與偏振空間天文臺（eXTP）。它其實早在2007年的時候就提出來了，大約十年之後，美國纔提出來一個類似的項目。

eXTP示意圖（圖片來源：Insight-HxMT）

其實，科學思想具有前瞻性，也就意味著在當時是沒有現成技術作支橕的，如果當時已經有技術了，那就表明你這個想法不會那麼有前瞻性。所以為了實現這個非常前瞻的科學思想，科研人員需要相當長的時間去發展新的技術。

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那為什麼我們要發展具有前瞻性的科學技術？不發展可不可以？答案是否定的。我們必須要發展具有前瞻性的科學技術，因為我們要樹立科學自信，樹立科學自信唯一的辦法就是自己做科學。

但現實是我們是缺乏科學自信的，因為目前我們用的幾乎所有的科學知識都是外國人研究出來的。

要讓別人足夠尊重你，有一個前提就是，我們要擁有足夠多的科學的成果，尤其是重大的科學成果、原理性的科學成果，而且最好連研究方向、科學問題都是我們提出來的。

但現在我們大部分的情況是在『做作業』，是別人提出來的問題我們來去解決，就像別人是老師，我們是學生，學得再好，我們也是學生。我們期待我們自己成為老師或與『老師』並排的那一天，那時候我們就會有足夠的科學自信。

（注：本文內容根據對張雙南老師的采訪整理而成）

作者：張雙南（中國科學院高能物理研究所） 中國科普博覽