編者按:11月15日,以“錢學森智庫聚焦空間信息產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”為主題的第十九期錢學森論壇在湖南長沙舉行。國際宇航科學院院士、中國航天系統科學與工程研究院院長薛惠鋒在主旨報告中談到空間信心產業(yè)發(fā)展時強調,網絡空間正在經歷從以地面網絡為核心的互聯網時代,進入到太空網絡時代。當前,我們不是缺乏空間基礎設施,而是基礎設施太多,各自為營、融合不足;我們也不是缺乏市場需求或應用場景,而是應用形式單一、數據價值挖掘不夠。他指出,網絡空間是一個開放的復雜巨系統,面對當前網絡空間的新發(fā)展、新特點、新趨勢,必須運用體系化的方法進行頂層設計和整體布局。以下為薛惠鋒報告內容。
我們是幸運的一代,面臨著科技大發(fā)展、產業(yè)大轉型、社會大變革,我們正在經歷千載難逢之發(fā)展機遇;我們也是焦慮的一代,面臨著時代科技日新月異、技術層出不窮、名詞狂轟濫炸,我們正在經歷百年未有之發(fā)展焦慮。之所以感到焦慮,是因為我們對周圍缺乏了解、對未來難以把握。要想穿透歷史的迷霧,找準時代的脈搏,就必須在大勢中把握大局,在大局中找到方向。我想,應該嘗試回答三個問題:“我們到哪里去”、“我們要怎么去”、“我們靠什么去”。
“大時空”天地一體化的未來圖景
從時間維度看,人類經歷了從農業(yè)時代到工業(yè)時代,再到數字時代,生產資料與生產關系都經歷著深刻變革。今天,隨著數字經濟的發(fā)展,數據、信息和知識成為了推動經濟增長的關鍵要素。2018年,我國數字經濟規(guī)模達到31.3萬億元,占GDP比重為34.8%,對GDP增長的貢獻率達67.9%。隨著5G的發(fā)展,每平方公里終端互聯數量從上千臺擴展到上百萬臺。未來,我們日常生活、科研生產、管理實踐等海量的數據會越來越多的產生、存儲、流動于網絡世界,它的生命存在于網絡世界之中,但卻影響和塑造著我們的物理世界。網絡空間形成了一個與物理空間相連接,卻獨立于物理空間的數據空間。
從空間維度看,人類從陸地走向海洋,從天空走向太空,正在開啟星際時代的新征程。目前,全球共有1800多顆衛(wèi)星在軌運行,近500名宇航員曾在太空生活、工作,人類已經把探索的觸角延伸到了太陽系8大行星。未來,我們還將如何布局太空?根據之前美國國家宇宙委員會的大膽預測,人類將開發(fā)能夠從任何地方出發(fā)延伸到太空的“宇宙公路”,在環(huán)繞月球的軌道上建立“月球太空港”,甚至建成保證自給自足航行幾年的“宇宙巡回航母”。曾經,我們一直在地球上解決人類發(fā)展的問題;未來,我們將站在太空的高度思考人類的發(fā)展,許多原有的模式都將被顛覆。人類已經超越“全球化”,進入“世界化”,一幅“星際社會”的巨幕正在緩緩開啟。
“星際社會,通信先行”。從早期的Inmarsat系統、銥星系統和TSAT計劃,到近年來的Oneweb和SpaceX星座計劃,再到今天的“一帶一路”空間信息走廊,無不昭示著,需要以空間基礎設施為樞紐,打造“跨國界、跨洲際、跨天地”的“命運共同體”。從“全球化”到“世界化”,是人類從物理世界的陸??仗?,向網絡世界的萬物互聯演進的又一次偉大征程,它將使人類在一個全新的疆域認識和改造世界,理解和提升自我。
“大融合”發(fā)展趨勢下的關鍵布局
網絡空間正在經歷從以地面網絡為核心的互聯網時代,進入到太空網絡時代。當前,我們不是缺乏空間基礎設施,而是基礎設施太多,各自為營、融合不足;我們也不是缺乏市場需求或應用場景,而是應用形式單一、數據價值挖掘不夠?!芭e一綱而萬目張,解一卷而眾篇明”。網絡空間的“綱”是什么?不論技術如何發(fā)展,我們依然繞不過去“硬件”和“軟件”這兩大核心。
——“星融工程”:打造網絡空間的“硬實力”
“以史為鑒,可以知興替”?;仡櫄v史,我們能夠發(fā)現,一個強國,絕不能與對手在“舊空間”沒完沒了地糾纏,必須在發(fā)現、涉足、牢牢占據“新空間”上一馬當先。英國用“蒸汽機”開辟了海洋帝國;德國用“內燃機”開辟了制造強國;美國用“計算機”開辟了網絡帝國??v觀網絡空間發(fā)展,已經從以地面網絡為核心的互聯網時代,進入到太空網絡時代。打造“天地一體化”網絡已是大勢所趨、人心所向。為了爭奪太空優(yōu)勢,建立或維護太空霸權,航天大國、甚至私人航天企業(yè),紛紛布局天基互聯網,搶占天基網絡資源。500年前,我們錯過了大航海;50年前,我們錯過了互聯網;今天,我們不能再錯過太空時代的新機遇,不能放棄掌握數字時代的“硬實力”。
網絡空間是一個開放的復雜巨系統,面對當前網絡空間的新發(fā)展、新特點、新趨勢,必須運用體系化的方法進行頂層設計和整體布局。我們需要將天空地、通導遙、軍民商空間資源進行統籌、規(guī)劃和應用,充分發(fā)揮和釋放空間基礎設施綜合效能,打通存量資源,融合新增資源,建設以統一平臺為基礎的生態(tài)體系,最終形成面向未來國家空間基礎設施的具有“自主可控、天地一體、多網融合、平臺生態(tài)”特征的未來空間信息“一張網”,我們稱之為“星融工程”,以實現天空地、通導遙、軍民商等三大統籌,滿足天、空、地、海用戶移動通信和網絡接入需求,提供泛在互聯、安全可靠的一體化網絡服務,構建“共建、共享、共管、共治”的網絡空間命運共同體。
——“數據工程”:打造網絡空間的“軟實力”
如果將網絡比喻成道路,那么數據就是行駛在道路上的車輛。當前,國家間、企業(yè)間對數據資源的爭奪日益激烈,國與國之間的競爭焦點也逐漸從實物財產轉向數據資源。未來,只有將物理的信息數字化,分散的數據體系化,數據的價值最大化,才能具備星際社會背景下的數據“軟實力”。
人類知識創(chuàng)新經歷了從理論推理到實驗驗證,再到模擬擇優(yōu)的演化路徑。未來,基于全樣本數據的大數據分析將成為第四種全新的范式。大數據應用的規(guī)模巨大、場景多樣、要素復雜,這就需要我們對“開放的復雜巨系統”問題進行深入研究,建立復雜巨系統的研究理論、方法與工具,這正是對錢學森提出的“開放復雜巨系統”這一基本理論的深化與發(fā)展。發(fā)展這一理論的關鍵是生物技術與機器技術的融合問題,也就是將人的形象思維、創(chuàng)造性思維與機器的邏輯思維完美結合,形成高度智能化的“人機融合”系統。
“大系統”思想引領下的時代抉擇
撬動歷史的,往往是敏銳而有力的思想杠桿。每一次人類社會重大飛躍的背后都離不開一場思想與文化的飛躍(如歐洲文藝復興),思想的啟蒙推動了科學革命、技術革命、產業(yè)革命以及社會革命。
眾所周知,肇始于歐洲的文藝復興,讓以越分越細為主要特征的還原論思想得以形成,不僅催生了近現代科學技術,更是在極短的時間內,引發(fā)了三次工業(yè)革命,還原論從此成為主流科學方法論。然而,發(fā)展到今天,還原論思想的局限性也在不斷顯露。物理學對物質結構的研究已經到了夸克層次,卻無法窺探宇宙的全貌;生物學對生命的研究也到了基因層,但是仍然無法完全攻克癌癥問題;隨著全球化的深入,各國家、各地區(qū)間發(fā)展不均衡現象不斷加劇。
為了解決這些矛盾與問題,20世紀中期以來,科學家們開始尋求用新的科學方法論來認識和改造世界。錢學森首先將西方“還原論”思想與東方“整體論”思想相結合,形成“系統論”,實現了二者的辯證統一。系統論強調從系統整體、動態(tài)等觀點出發(fā),如實地把對象視為完整的有機體和復雜系統,把定性和定量結合起來分析和處理問題。系統論既避免了“還原論”思想中“只見樹木,不見森林”的矛盾;也避免了“整體論”思想中“只見森林,不見樹木”的弊端。
偉人與普通人的區(qū)別往往在于:大部分人因為看見所以相信,而偉人因為相信就能看見。錢學森以超前的戰(zhàn)略眼光判斷出:系統工程是人類認識和改造客觀世界的一次飛躍,系統科學不僅是21世紀的科學,還將在21世紀引起一場革命,將對現代化國家的建設產生廣泛而深遠的影響。他認為,人類文明的交匯已走到量變到質變的臨界點,一場新的文明轉型呼之欲出。中國將發(fā)揮本次文明轉型的主戰(zhàn)場作用,運用“系統論”的思想將新一輪產業(yè)革命不斷向縱深推進,進而推動一場“管理革命”,實現“整個社會形態(tài)的飛躍”。(中國航天系統科學與工程研究院院長 薛惠鋒)
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