2020年年终的中共中央经济工作会议上,中国政府为2021年发展重点部署八大任务。这场中共高层官员的工作会议,不仅将“强化国家战略科技力量”列为下一年经济发展首要任务,且坦言要通过举国体制优势发展高科技,“尽快解决一批‘卡脖子’问题”。显然,在高科技领域的全球竞争中,中国要提高自己的话语权。回看2020年,中国在探月工程、火星探测、卫星导航、载人深潜、量子研究、数据库技术替代、核聚变技术国际参与以及中微子实验和芯片制造等领域,均有亮眼表现或国家战略部署。这些领域的科技研究,对应着怎样的现实意义?中国的竞争优势和现实挑战格局如何?下一步的发展方向又在哪里?

中国国家博物馆复兴之路展览中的北斗卫星导航系统模型。(多维新闻)

就全球影响而言,2020年中国科技的最大成就莫过于北斗三号全球卫星导航系统建成并开通。北斗系统将在国际上与美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯系统、欧洲伽利略系统同台竞技。

卫星导航系统最早源自军事需求,但其作用远远不止军事领域。在交通、农业、林业、渔业、电力、金融、公共安全、防灾救灾等诸多领域,卫星导航都扮演着重要的角色。今天,在大城市中开车,很多“路盲”离开卫星导航,已经寸步难行;日常生活中的共享单车、电子围栏、紧急呼救等也离不开卫星导航系统。

提起卫星导航系统,很多人会想到GPS,它是美国政府于1994年全面建成的全球定位系统。曾经在很长一段时间内,中国所采用的导航系统都是GPS。然而单一依赖GPS的风险也极高。在这种情况下,中国走上了自主建设北斗卫星导航系统的道路。

北斗系统诞生:从无到有,后来居上(请点击大图浏览)

1994年,中国在财政十分拮据的情况下,启动建设北斗系统,并提出“三步走”战略目标:第一步,2003年建成北斗卫星导航试验系统北斗一号,使中国成为世界上继美国、俄罗斯之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步,建设北斗卫星导航系统北斗二号,2012年形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。第三步,北斗卫星导航系统在2020年形成全球覆盖能力,也就是北斗三号。

北斗系统启动后26年间,中国在西昌卫星发射中心共组织了44次北斗发射任务,利用长征三号系列运载火箭,先后将4颗北斗一号试验卫星、55颗北斗二号和北斗三号组网卫星送入预定轨道,任务成功率100%。2017年开启全球组网后,两年半时间高密度执行18次发射任务。2020年6月23日,中国成功发射北斗三号最后一颗全球组网卫星,北斗系统全部建成。

目前,北斗相关产品已出口世界120多个国家和地区,中国的国际地位与影响力因北斗系统得到显著提升。尤其值得一提的是,北斗系统已经成为中国“一带一路”战略的一个助推器,中国为“一带一路”国家筹划各种基建,都会利用北斗导航系统。有分析认为,北斗系统的建成使中国实现了“太空丝绸之路”。

《星岛日报》评论认为,与GPS分庭抗礼的北斗,“不止是一个全球导航系统,更是中国对抗美国的神器。”北斗覆盖全球,最重要的意义在于使中国避免在军事、高科技和外交上被美国卡脖子。虽然广泛利用全球导航系统的手机,销售已饱和,但无人驾驶、穿戴装置、智慧城市正高速发展,都必须有全球导航系统的支持。中国若没有自己的北斗,就很可能没有高科技的未来。美国可以禁止华为使用美国芯片、手机软件,未来亦可以禁止中国公司使用GPS,对中国科技公司实施锁喉,唯有北斗才可能免除后患。

早在20世纪60年代,中国就开始研究利用卫星进行定位服务,但一直没有实施。而北京最终决定建造北斗卫星导航系统,其直接原因与美国对中国的三次刺激有关。

北斗系统应用:无所不在,上天入海(请点击大图浏览)

第一,海湾战争引发世界性新军事变革。1991年,海湾战争开创了以空中打击力量决胜的先例;最亮眼的是精确制导武器,美国GPS为精确制导提供了关键技术支持。海湾战争向全世界展示了GPS在军事领域中的巨大作用,迅速掀起了一场以卫星导航为核心、实施精确打击的世界性新军事变革。中国军方开始意识到卫星导航系统的巨大价值。

第二,“银河”号事件迫使中国发展自主卫星导航。1993年,中国“银河”号货轮行驶到印度洋上时,导航系统突然没有信号,无法确定位置及航向,不能继续航行,只好被迫接受美方人员登船检查。后来得知,原来是美国故意停掉了“银河”号所在海域的GPS信号。

第三,1996年,第三次台海危机期间,当时中国军队曾向台湾基隆外海发射三枚导弹警告,首枚准确命中目标位置,另外两枚发射后却失去信号不知所终。与此同时,中国军方发现无法有效跟踪美国两支航母编队在台湾海峡的活动。原来又是美国局部关闭GPS信号。

海湾战争后,中国军方开始积极推动卫星导航立项。“银河”号事件发生后,中国运载火箭与卫星技术专家孙家栋与中国国防科工委副主任沈荣骏联名上书,建议启动卫星导航工程。而第三次台海危机暴露的中美军事力量的巨大差距,更加坚定了中国开发自己的卫星导航系统的决心。时任中共中央军委主席江泽民在台海危机结束后便指示加速建造北斗系统。后来经过几代人的努力,中国用20多年走完其他全球卫星导航系统40多年的发展之路,北斗系统最终横空出世。

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