一、航天领域开展“1→0”反向基础研究的重要意义
1.航天科技发展的内在需求
航天科技发展是国家工业整体水平和综合实力的集中体现。我国航天事业自立自强走出了一条具有中国特色的航天发展道路，载人航天、探月工程和火星探测等重大任务的成功增强了我国的综合国力和国际影响力。面向航天强国建设、空天融合发展的需求，原有的模仿跟研模式已不能适应，目前很多航天前沿科技研究已经不存在模仿的对象，即将进入“无人区”，亟需打通基础科学研究与工程技术攻关。“1→0”回溯式的反向基础研究正是实现这一变革的桥梁，从重大工程中反向提炼科学问题，让工程实践成为基础科学发现的“富矿”，让基础研究成为技术突破的“源头”，真正挖到根挖到0，获得的机理、定律和模型将会促进新的工程创新，从根子上推动航天科技源头创新。
航天学院在前期的工作中也有这样的例子，组合动力团队将某型导弹高过载条件下发动机烧穿的工程问题，逐步分析到发动机中微纳米尺度铝颗粒的燃烧、聚集和碰撞的基础科学问题，获得相关机理和模型，为某重大任务解决了关键难题，获得了国家级科技奖励。只是还未将这样的反向基础研究工作方法系统化、体系化的推广。抓住这次“1→0”反向基础研究的重大机遇，将为航天学院科研工作发展注入新的活力和动力。
2.学科交叉发展的有效途径
航天科技作为多学科交叉应用的典型代表，其发展离不开新兴技术的支撑。当前，人工智能、超材料等新兴技术正逐步应用于航天领域，但同时也面临着基础科学问题研究不够深入的挑战。例如，人工智能技术在航天器自主导航、在轨维护、故障诊断等方面的应用，极大地提高了航天器的智能化水平。然而，人工智能算法的优化和应用往往依赖于对底层数学原理和物理机制的深入理解，通过“1→0”反向基础研究，可以深入剖析人工智能算法在航天应用中的性能瓶颈，反向推导出算法优化的数学原理和物理机制，进而推动人工智能技术与航天科技的深度融合。只有持续对新兴学科交叉发展中的“黑箱”问题、大模型幻觉等问题“向下挖到根”，才能更好的促进学科交叉融合，形成新质生产力，推动航天科技的持续创新。
3.培养总师型人才的重要手段
当前我国已进入创新驱动发展、科技引领未来的大发展时期，需要加快推进教育科技人才一体化发展，当前，学校正在“以总师育人文化”为牵引，大力推进人才培养工作，这就要求高年级的本科生和研究生进入到科技攻关的主战场，将理论与实践的紧密结合，在国家重大需求中得到锻炼。“1→0”反向基础研究模式，引导学生从航天重大工程的样机研制、演示验证中发现问题、梳理问题，通过深入研究找到问题的根源，从基础科学的角度思考解决方案，这一过程不仅能够锻炼学生的科技攻关能力，还能磨练出总师型人才的基本特质，培养创新思维和系统思维，为航天事业培养更多总师型领军人才。
二、航天学院持续深入推进“1→0”反向基础研究的思考
1.持续开展研讨交流，共筑思想共识，凝聚发展合力
学院仍存在着习惯于传统的科研思维模式，对于“1→0” 反向基础研究这一相对较新的理念认识不够深入。在实际工作中，难以快速准确地从复杂的工程实践中识别出具有研究价值的 “1”，反推出关键的基础研究到不了“0”，只到了“0.X”。这就需要发挥学院的主动引领作用，继续组织团队负责人及骨干教师深入领会“1→0”反向基础研究的内涵和意义；成立“1→0” 反向基础研究联合工作小组，由基础研究团队和工程实践团队的骨干成员组成，负责统筹协调相关研究工作，邀请航天工程一线单位的成员参与其中，定期召开“1→0”重大工程科学问题研讨会，结合学院实际深入研讨如何开展相关工作，结合工程实际研讨如何准确发掘基础科学问题。通过研讨深化学院全员反向基础研究意识，明确研究方向和目标。
2.夯实人才梯队根基，优化科研团队架构，提升原始创新能力
目前学院科研团队的研究方向多集中于传统航天技术领域，多围绕航空宇航科学与技术、力学等传统学科构建知识体系，在跨学科知识融合与创新能力方面存在不足。基于此，学院需继续加强团队建设和人才引进，吸引国内外在深空探测、信息科学、基础科学等交叉领域有突出研究成果的高层次青年人才加入学院，充实“1→0”研究的人才队伍。通过培养高水平科研人才和引进多学科背景人才，形成具有国际竞争力的科研团队，提升团队系统解决工程实践中核心基础问题的能力。同时，学院将鼓励团队成员开展跨学科、跨领域的合作研究，挖掘新的科学问题和技术难题，提升原始创新能力，推动“1→0”反向基础研究的多元化发展，为航天科技的持续发展提供有力支撑。
3. 优化科研资源配置，完善激励机制与保障体系
“1→0”反向基础研究具有一定的探索性和不确定性，需要长期稳定的科研资源投入。学院将探索对“1→0”反向基础研究取得重大进展或具有很强创新想法的的团队提供经费、研究生指标、实验条件等方面的支持。继续探索“揭榜挂帅”机制，对重大反向基础研究问题揭榜成功且取得阶段性成果的团队和教师，给予后续滚动支持。同时联合校外航天院所和企业为研究提供良好的实验资源，进一步激发学院科研团队的积极性和创造性，推动反向基础研究工作的深入开展。
三、航天学院“1→0”反向基础研究实践
1.成立校企研究联合体，面向国家重大需求共同开展 “1→0”研究
目前，国家已经启动了多个航天领域的科技重大工程，抓住机遇通过“1→0”反向基础研究，在重大工程的科技属性上做文章，通过机理挖掘促进重大工程关键技术突破。2024年学院召开了航天科技、航天科工、中国兵器、中船重工和中科院参与的“1→0”研讨会，成立了多个校企“1→0”联合研究体，院所总师和教师双向联合或挂职。目前取得了可喜进展，如在空间维护专项中牵头了多项科学基础任务；在飞行器基础设计理论突破后建立的基于概率的总体上设计方法，已经在载人登月飞船任务中得到了重要应用。
2.培养跨校跨院的交叉团队，营造“1→0”研究的生态圈
针对学院原有团队研究方向单一，缺乏基础研究力量的问题。学院在原有的科研团队基础上，出台“揭榜挂帅”基础问题研究基金等系列政策，鼓励建立学科交叉的跨学校和跨学院团队，鼓励团队引进海外高层次基础研究人才，加强培养基础研究队伍，团队内实现基础和工程的双向耦合。工程团队或基础团队进行跨团队合作，努力打造“工程需求→科学问题→理论突破→技术革新”的“1→0”研究生态，孵化原创技术反哺工程应用，解决工程中的科学瓶颈问题，努力成为新质生产力的源头供给。学院已经建立了12个交叉团队，其中1个团队入选了学校第一批“1→0”重大工程基础问题研究项目团队，在空间博弈与空间机器人、无人智能与集群、组合动力与超高速飞行器等方面基础科学问题取得较好的突破。
3.依托“飞天班”和“强基班” 打造本研贯通的“1→0”研究工厂
航天学院学生有参与重大科研项目良好传统，从“教室到靶场”的做法培养了大量具有系统集成和技术攻关能力的人才。把这些好的做法进一步发扬，将本研贯通的总师型人才培养与“1→0”研究相结合，既为学生进入科技攻关的主战场和大舞台创造机会，又同时作为科研主力参与“1→0”重大基础研究工作。依托“飞天班”和“强基班”本研贯通机制，结合空间维护操作、运载火箭一子级重复使用、超高速飞行器设计理论等“1→0”重点研究，借鉴“臭鼬工厂”的快速创新的经验，打造面向学生的“1→0”研究工厂，将教室-实验室-靶场打通，让学生进入基础理论和关键技术耦合攻关的一线，2024年学院有2名博士生获得国家自然基金委项目支持也是一个例证。
4.加强国际合作与交流，拓宽国际视野和影响力
学院将积极推动与国际航天领域的交流与合作，与国外知名航天研究机构或高校建立联合研究中心，积极参与国际航天重大合作项目，在深空探测、探月和探火等重大任务中与国际同行共同分析任务中的技术瓶颈与科学难题，和国际知名航天研究机构共同开展“1→0”反向基础研究，为航天科技创新提供新的思路和方向，提升国际化水平与国际影响力。
注：本文一些观点源于工作中作者与科研副院长秦飞的交流，在此表示感谢。
（文字：黄攀峰；审核：马西平）
