假如讓人工智能（AI）來研制衛(wèi)星，會不會出現(xiàn)意想不到的造型結(jié)構(gòu)，能不能在海洋監(jiān)測方面帶來突破性進展？

9月9日，2024年浦江創(chuàng)新論壇舉行“空天海洋先進科學(xué)與技術(shù)論壇”，專家學(xué)者分享了相關(guān)領(lǐng)域的前沿信息，讓聽眾得以窺見在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革背景下，哪些先進技術(shù)正在助力空間和海洋科學(xué)研究，哪些創(chuàng)新合作形式正在加速推進成果轉(zhuǎn)化。

人工智能讓衛(wèi)星“脫胎換骨”

今年的浦江創(chuàng)新論壇上，人工智能成了幾乎所有專家繞不開的話題。那么對于從事衛(wèi)星設(shè)計、制造和運維的科研人員來說，AI意味著什么？

對此，衛(wèi)星數(shù)字化技術(shù)重點實驗室副主任高法睿（Farid Gamgami）表示，人工智能在衛(wèi)星領(lǐng)域的影響非常深遠。比如，AI的介入有助于邊緣計算的使用，有了這種計算方式，衛(wèi)星上能夠直接處理數(shù)據(jù)，不必再把數(shù)據(jù)帶回到地面上處理，這極大緩解了衛(wèi)星的存儲壓力，也使用戶能夠獲取更多可操作的數(shù)據(jù)和信息。

此外，衛(wèi)星、空間站等航天結(jié)構(gòu)不是消費品，而往往是具有特殊目的的定制產(chǎn)品，降本提質(zhì)始終是一個難題。高法睿指出，AI可優(yōu)化衛(wèi)星的設(shè)計，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短研發(fā)時間，降低投入成本。

中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長、衛(wèi)星數(shù)字化技術(shù)重點實驗室主任張永合表示，在航天領(lǐng)域，人工智能首先能在數(shù)據(jù)應(yīng)用層面發(fā)揮作用。比如今年5月，中國科學(xué)院上海天文臺的團隊通過深度學(xué)習(xí)方法，發(fā)現(xiàn)了極其稀少的107例宇宙早期星系內(nèi)冷氣體云塊成分的關(guān)鍵探針——中性碳吸收體。張永合表示，這說明AI可以發(fā)現(xiàn)我們用常規(guī)方法發(fā)現(xiàn)不了的現(xiàn)象，并能從數(shù)據(jù)中找到新的科學(xué)信息。

其次，在衛(wèi)星制造層面，人工智能可以提質(zhì)增速。目前，研發(fā)人員在接到衛(wèi)星研制需求后，要經(jīng)過整體設(shè)計、分系統(tǒng)設(shè)計、測試驗證、制造裝配等步驟。在這整個過程中，傳統(tǒng)模式是人與人之間通過紙張文件傳遞信息，而現(xiàn)在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用廣泛，一些文字表達的內(nèi)容需求被模型化，越來越多的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成了計算機語言，能在比較短的時間內(nèi)獲得更優(yōu)化的方案。這種“工程師+AI”的模式也許能夠超越工程師本身的創(chuàng)造。

更進一步的，就是生成式設(shè)計。比如衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，人類工程師設(shè)計出來的，無非是經(jīng)常能夠看到或能夠簡單模仿的造型。但假如融入了AI系統(tǒng)，生成式設(shè)計的產(chǎn)物很可能超出人類想象。不過，張永合也坦言，要實現(xiàn)上述愿景，還需要很長一段時間，而且還需要制造能力的同步升級。

衛(wèi)星領(lǐng)域亟需國際合作新范式

論壇上，阿聯(lián)酋大學(xué)國家空間科技中心主任阿里·阿勒謝希作了《空間無邊界》的主題演講。他強調(diào)，科學(xué)無國界，在航天領(lǐng)域，全世界都應(yīng)消除邊界、嘗試合作。葡萄牙系統(tǒng)與計算機工程研究所高級研究員若阿金·若昂·索薩也指出，面臨如此多的挑戰(zhàn)，大家真正需要的就是協(xié)作。

中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院院長胡海鷹介紹，衛(wèi)星創(chuàng)新院積極搭建國際合作平臺，與多個國家和地區(qū)建立了緊密的科研合作關(guān)系。中國-葡萄牙星?！耙粠б宦贰甭?lián)合實驗室、近期發(fā)射的中法天文衛(wèi)星SVOM，以及中國與阿聯(lián)酋的衛(wèi)星合作項目等，都是國際合作的生動體現(xiàn)。

此外，衛(wèi)星創(chuàng)新院依托衛(wèi)星數(shù)字化技術(shù)重點實驗室，匯聚國內(nèi)外頂尖人才，重塑衛(wèi)星研發(fā)模式。張永合透露，空間科學(xué)合作需要一種新范式，而這種新范式的重點是“從教育到應(yīng)用”。中方與外方之間的交流互鑒，其意義不僅在于完成項目，更在于通過教育培訓(xùn)，提升工程師隊伍的設(shè)計能力。雙方可先在教育層面加強合作，在長期合作的過程中維持紐帶。他相信，國際化水平逐漸提升后，項目合作應(yīng)該會水到渠成。

而作為外籍專家，不久前剛剛就任重點實驗室副主任的高法睿對國際合作有著更深切的體會。他表示，中國在航天領(lǐng)域是一個新興崛起的國家，而且正在變得越來越強大，正在為全人類的探索太空作出卓越貢獻。選擇加入重點實驗室，受聘管理崗位，對他來說是一個恰逢其時的決定，也是一個“千載難逢的機會”。

上任兩個月以來，高法睿將工作重心放在人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)領(lǐng)域。他表示，要確保衛(wèi)星的穩(wěn)定運行，傳統(tǒng)技術(shù)與新技術(shù)，特別是數(shù)字化技術(shù)的結(jié)合必不可少。