假如讓人工智能（AI）來研制衛星，會不會出現意想不到的造型結構，能不能在海洋監測方面帶來突破性進展？

9月9日，2024年浦江創新論壇舉行“空天海洋先進科學與技術論壇”，專家學者分享了相關領域的前沿信息，讓聽眾得以窺見在新一輪科技革命和產業變革背景下，哪些先進技術正在助力空間和海洋科學研究，哪些創新合作形式正在加速推進成果轉化。

人工智能讓衛星“脫胎換骨”

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

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

此外，衛星、空間站等航天結構不是消費品，而往往是具有特殊目的的定制產品，降本提質始終是一個難題。高法睿指出，AI可優化衛星的設計，提高產品質量，縮短研發時間，降低投入成本。

中國科學院微小衛星創新研究院副院長、衛星數字化技術重點實驗室主任張永合表示，在航天領域，人工智能首先能在數據應用層面發揮作用。比如今年5月，中國科學院上海天文臺的團隊通過深度學習方法，發現了極其稀少的107例宇宙早期星系內冷氣體云塊成分的關鍵探針——中性碳吸收體。張永合表示，這說明AI可以發現我們用常規方法發現不了的現象，并能從數據中找到新的科學信息。

其次，在衛星制造層面，人工智能可以提質增速。目前，研發人員在接到衛星研制需求后，要經過整體設計、分系統設計、測試驗證、制造裝配等步驟。在這整個過程中，傳統模式是人與人之間通過紙張文件傳遞信息，而現在數字化技術應用廣泛，一些文字表達的內容需求被模型化，越來越多的內容轉換成了計算機語言，能在比較短的時間內獲得更優化的方案。這種“工程師+AI”的模式也許能夠超越工程師本身的創造。

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

衛星領域亟需國際合作新范式

論壇上，阿聯酋大學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，科學無國界，在航天領域，全世界都應消除邊界、嘗試合作。葡萄牙系統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，大家真正需要的就是協作。

中國科學院微小衛星創新研究院院長胡海鷹介紹，衛星創新院積極搭建國際合作平臺，與多個國家和地區建立了緊密的科研合作關系。中國-葡萄牙星海“一帶一路”聯合實驗室、近期發射的中法天文衛星SVOM，以及中國與阿聯酋的衛星合作項目等，都是國際合作的生動體現。

此外，衛星創新院依托衛星數字化技術重點實驗室，匯聚國內外頂尖人才，重塑衛星研發模式。張永合透露，空間科學合作需要一種新范式，而這種新范式的重點是“從教育到應用”。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，提升工程師隊伍的設計能力。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、數字孿生等技術領域。他表示，要確保衛星的穩定運行，傳統技術與新技術，特別是數字化技術的結合必不可少。