2003年10月15日，我国首次载人航天飞行取得圆满成功，引起了国内外的巨大反响。这一举世瞩目的重大科技活动向世界宣告，中国已成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。这是在党中央、国务院、中央军委领导下，中国人民在攀登世界科技高峰的征程上完成的又一个伟大壮举，进一步提高了我国的综合国力和国际竞争力，向世界人民昭示了中国人民实现中华民族伟大复兴的决心和自信心。中国科学院是我国载人航天工程三个主要建议和承担部门，承担了我国载人航天工程七大系统之一的应用系统任务和其它十余项重要关键的配套协作任务。在院党组的坚强领导下，在知识创新工程的有力推动下，我院承担任务的千余名科技人员在新时期办院方针的指引下，经过十一年的艰苦奋斗和不懈努力，取得了五艘飞船全部应用任务的圆满成功，向祖国和人民交上了一份满意的答卷，谱写了我国空间科技发展史上的光辉篇章。

    一、载人航天是国家的重大战略决策

    经过多年的论证，1992年9月21日，中央政治局常委慎重决策启动载人航天工程。载人航天工程(一期)把突破载人航天基本技术，开展对地遥感观测、科学和技术试验，研制载人天地往返运输器等列为工程基本任务，并规划了载人航天三步走的蓝图。这是在我国确定本世纪中达到中等发达国家水平的宏伟目标的背景下做出的重大决策。自立于世界民族之林，实现中华民族的伟大复兴，这是我国一百多年以来无数志士仁人为之奋斗崇高理想，科技实力是立国之本。邓小平同志曾经说过：如果我们60年代以来没有搞原子弹、导弹和人造卫星，如果我们没有这个东西，中国就不可能成为有重要影响的大国，就不可能有现在的国际地位。空间是重要的战略制高点，我国抓住二十世纪九十年代到本世纪初的重要战略机遇期，以载人航天为突破口，在航天高科技领域发展壮大，是党和国家的重大决策。载人航天工程的圆满成功，充分显现了这项跨世纪伟大工程在政治、军事、经济和带动科技发展等方面的重大意义。

    载人航天应用系统包括空间遥感观测、空间生命科学、微重力科学、空间天文、地球环境、空间环境等空间科学前沿领域共28项任务，以及有效载荷数据管理和数传系统、有效载荷地面应用中心等应用任务技术支持系统。其目标是大力推进我国空间科学与空间战略高技术，为今后有人参与的空间科学与技术试验打下基础，同时解决国家急需，体现了我国发展载人航天的根本目的。我院所属34个研究所以及院外十余个研究所承担了应用系统的任务，历时十一年。这是我国有史以来在空间科学与应用领域开展的规模最大、领域最宽、要求最高的空间系统工程。载人航天工程是我国科技领域的标志性工程，体现了国家的需求和战略目标。

    二、建立有特色的工程体制，合理组织全院相关科技力量，是发挥我院综合优势，圆满完成应用任务的基本条件。

    我院在空间科技的广泛领域有较雄厚的基础和积累，在国内有一定的比较优势，发展潜力很大，这使中国科学院当之无愧地成为载人航天应用系统的担纲者。但是，我们面对的挑战是十分严峻的。载人航天工程应用涉及的188种有效载荷绝大多数在国内从来没有研制过，技术指标要求高、未突破的关键技术多、技术难度和风险大，空间科学实验十分复杂，且科学与工程问题交叉，基础薄弱。特别是我们的组织体制与专门从事航天工程的部门相去甚远，参加应用系统任务的科学院内外约50个单位，分布在全国10大省市，相互之间没有行政隶属关系，管理约束弱；队伍分散，缺少航天工程经验和重大工程实践锻炼，大多数同志只熟悉实验室工作模式，工程观念和全局观念比较薄弱。这些问题和困难正是完成航天大系统工程最忌讳的。工程总体领导曾对我们能否担起这个责任，能否完成任务十分担心。艰巨繁重的任务和重重困难摆在我们的面前。

    1、建立适应我院特点的工程管理体系

    为了创建与工程要求相适应的组织机构和体制，我院锐意改革，积极探索在中国科学院特殊条件下的大工程管理体制。院党组于1992年决定组建我院空间科学与应用总体部，并赋予其代表院具体组织指挥应用系统任务的职责。根据任务性质和需要，应用系统设置了15个分系统，分系统根据具体情况设置若干子系统，任命了正副总指挥、总设计师、主任设计师和主管设计师，各主要研究所的领导任分(子)系统指挥，建立了从上至下的行政和技术两条指挥线，明确了各级责任。应用系统的两总(正副总指挥和正副总设计师中)还包括了其他有关部门的领导同志，成为应用系统的领导核心，这样，就打破了部门、单位和学科的界线。建了以共同的任务为目标的工程体制框架。

    2、组织起来，发挥各研究所和各类专家的专长，建立大科技团队

    在具体组织各项任务时，我们重视不同性质工作的特点采取了不同的组织形式，充分发挥了我院多学科的优势和各研究所的特长。对工程性和系统性强的重要任务，有条件的由一个研究所独立承担，还有的是以力量较强的研究所作为分系统负责单位，尽可能发挥有技术特色的其他单位的作用，例如空间生命科学有五项相对独立的任务，其科学研究部分由五个生物领域的研究所牵头，十个生物领域的研究所参加，设备研制安排在上海技物所和空间中心两个工程力量较强的研究所承担，总体部和分系统层大力做好组织工作，促进科学家与工程师合作和渗透；有些特殊项目则成立专项，如配合多模态微波遥感器任务的脉冲行波管放大器由电子所组织攻关，综合精密定轨任务组织了天文、高技术、地学口等五个研究所参加，发挥他们天体力学、电离层物理等方面的特长；空间环境预报与监测分系统由空间中心负责，天文、地学方面的力量协助，等等。总体对各项工作的管理深入到子系统和课题，分系统也发挥了不可替代的作用。虽然组织协调任务繁重，处理具体问题复杂，但在统一的工程体制下，基本能够较顺畅地推进全面工作，综合了我院水平最高的力量，建成了一支以总体部为龙头，各所科技力量为骨干，集研究、攻关、研制、试验、测试和运行各方面力量的高水平科技团队。同时我们还逐步建立了一支由著名科学家和第一线专家组成的常年跟踪的评审队伍，充分发挥了他们在科学技术方向和关键技术问题上把关的作用。

    3、加强空间工程总体力量，开展系统设计和系统集成创新

    载人航天工程是一个十分复杂的大型系统工程，应用系统本身也是一个涉及空间、地面，多任务，多载荷，技术复杂的大系统，与其他系统有千丝万缕的技术联系。系统工程追求的是系统整体的优化和总体效益。应用系统各项空间科学实验和应用任务相对独立，需要的技术条件不同，没有整体规划，没有高水平的系统总体设计和系统集成，无法开展空间试验，全面实现我们的目标。

    总体部建立了总体研究室并发挥各方面技术力量的作用，在设计师系统的领导下，完成了各艘飞船应用任务配置方案设计，结构布局设计，热控界面设计；仿真设计了各艘飞船运控模式，以便合理安排资源，实现多任务的兼容；制定了应用系统设计建造规范，制定了适应于不同应用任务特点的技术流程；进行了大量复杂的系统内部和大系统之间的技术协调，确定了各设备间的机、电、热、信息接口关系,审查批准了各台设备的技术状态，编写了数以千计的技术文件。应用系统为许多有效载荷提供了轨道分析、热分析和热设计、接口电路，元器件原材料的选用、采购、复测和二次筛选、空间环境试验等大量技术支持和技术咨询，协助解决了大量技术问题。我们还建立了天基有效载荷公用设备，地面有效载荷数据接收、监控管理和应用中心，以及系统仿真测试和科学实验有效载荷回收等四个技术支持系统，成为应用系统开展空间试验的公用技术平台。

    大力开展系统集成创新是提高系统工程水平的重要方向。应用系统的集成主要通过系统仿真测试进行，在模拟飞船系统的仿真环境下将构成系统的全部有效载荷集成起来进行透彻的系统电性测试(包括软件和电磁兼容影响)，共组织五艘飞船数百台载荷设备进行了约30次系统电性测试，每次持续数十天，发现并解决各类问题500余个，保证了设备的质量、系统的兼容性和协调性，在参加飞船大系统试验和在发射场时基本没有出现过大的问题，成为载人航天工程中的一段佳话，得到了载人航天工程领导部门的高度肯定。总体部推进了实践五号卫星立项，组织了多次卫星搭载试验、有效载荷设备的大型航空校飞、高空气球落舱和失重飞机试验、科学试验样品和仪器的匹配试验，还组织了发射前的操作流程演练，对所有的试验大纲、细则和试验结果进行了认真评审，不仅加大了上飞船前系统关键技术的把握性，深化对科学实验方法的认识，还解决了大量分(子)系统层次和一般性测试难于发现和解决的问题。为保障取得最终胜利起到了重要的作用。

    4、建立和完善技术、计划和质量管理体系

    在应用系统的工程体制下，通过实践，我们逐步建立和加强了技术、计划、质量三方面的管理。总体部设相应的管理机构，各任务承担单位有相应的管理机构或责任人员，组成了网络化的管理体系，分别由技术和行政指挥线领导。对于十分重要又基础薄弱的工作，组成了领导参加的专题管理机构，如软件工程化、航空校飞、电子元器件、电磁兼容等，在工程管理和组织实施中发挥了重要的作用。

    技术管理包括技术指标确定和任务下达、设计技术规范、设计和研制结果评审、技术状态确定和管理，软件配置管理等；计划管理包括研制计划流程、年度和阶段计划目标管理，经费管理、计划调度、大型试验组织管理等；质量管理包括质量管理规定、质量目标确定、生产和试验质量管理、原器件原材料和外协管理、质量问题“归零”管理，产品验收等。三方面的管理相互配合，比较周密和严格地规范和约束了全系统的工作。这是应用系统全面完成任务的基本保障。

    制定相关的管理规定和技术规范是贯彻规范化的管理先决条件。应用系统总体结合工程总体要求和应用系统的特点，逐步形成了系统性的管理和技术文件体系，编制了各类技术和管理规范性文件约100份并汇编成册，发到每一个分系统和子系统。为了全面贯彻严格的工程要求，我们组织了十余次大规模的学习培训，包括各类人员上岗、质量要求和管理、经费和财务管理、软件工程化和电磁兼容要求等。使各级各类人员了解和理解工程的基本要求，自觉贯彻执行。

    应用系统有近70项关键技术，在方案设计阶段，就对各分(子)系统的关键技术进行了全面论证、分析、排队，结合工程研制计划按专项管理进行攻关。总体部组织力量并聘请专家组，对重点项目进行深入了解和全过程跟踪。在系统的质量管理体系下，质量管理者拥有“一票否决权”，从而保证了质量管理的真正落实，选择技术专家担任质量管理者，深入到技术一线，参与技术裁决，弥合了一般常见的质量与技术“脱层”现象，较好地解决了长期困扰航天工程的管理难题。1999年神舟一号发射成功后，工程任务进入了最紧张的阶段，五艘飞船应用任务处于不同阶段，发射、在轨运行、初样和正样的研制试验交叉在一起，工作十分紧张，搞不好会造成计划执行的失控。由于建立了严密的指挥、调度系统，实行了调度例会、专题和现场调度制度，保证了指令、信息的快速传递，有效地调动了各种资源，较快扭转了被动局面。在各类大型试验、系统级测试、发射场发射测试和在轨运行任务中，都组建了试验队，发射场实验队还组建了队委会和临时党委。在执行这些任务的过程中，严格贯彻技术、计划和质量管理要求，加强了岗位责任制，制订了周密的工作计划和流程，规定了严格的纪律，实行准军事化管理。来自五湖四海的应用系统参试人员集中在一起，共同为一个目标而战斗，工作严肃，气氛活跃。周密的组织，严格的管理不仅是完成特殊任务的必要条件，也把应用系统的队伍团结起来，凝聚起来，成为战胜困难的坚强科技团队。

    三、继承两弹一星的光荣传统，发扬载人航天精神，艰苦奋斗，敢于创新，顽强拼搏，为祖国的航天事业做出重要贡献

    应用系统广大科技工作者清楚地认识到载人航天工程是党、国家和全国人民给予的历史重托，整个队伍始终保持了饱满的工作热情和高昂的斗志。实践充分证明，组织起来的中国科学院的科技队伍能够担当起重任，为国家的战略需求，为我国科技的发展并进入世界科技前沿做出重大的贡献。

    中国科学院有为国家战略需求承担起历史重任的优良传统。40年前，我院一大批优秀科学家听从祖国召唤，毅然抛家舍业，隐名埋姓，进入戈壁荒漠，风餐露宿，艰苦创业，为两弹一星的伟业贡献做出了历史性的贡献，奉献了自己的一切甚至生命。今天，从事载人航天工程的我院广大科学工作者，以富国强民、振兴中华为己任，牢记重托，不辱使命，勇于创新，团结协作，不计名利，顽强拼搏。由于工程始终处于紧张状态，参加工程研制、建设和试验的同志们十一年如一日顽强奋战在载人航天工程的第一线，许多同志连续放弃了多个节假日，连续加班，做出了许多个人的牺牲。1999年以后，工程进度更加紧张，在总体部的“顽强拼搏、背水一战”的号召下，大家进一步动员起来，许多同志更是日以继夜，紧张时甚至夙夜不寐。全系统有七位重要的科技和管理负责人由于积劳成疾，在岗位上献出了生命，我们永远怀念他们。应用系统形成了严肃对待计划，严格要求质量，追求卓越，刻苦努力，能够承担风险和压力，能打硬仗的战斗作风。任务的圆满成功浸透了全体同志的心血和汗水，是大家拼出来的。

    应用系统广大科研人员勇于创新、刻苦攻关，敢于超越。在载人航天工程中，应用系统共突破和掌握了70多项关键核心技术，开展了100多项科学应用研究，创造了一百多项具有自主知识产权的新技术、新方法，带动了相关科学技术的发展。中分辨率成像光谱仪器采用了难度大但发展前景广阔的多元并扫方案，加大了红外焦平面探测器研制难度和制冷机的要求；微波遥感器把三种我国从来没有研制过的微波遥感单元集成在一起，并采用了国外从来没有做过圆锥扫描散射计，空间光学系统采用了非球面技术，采用了数控镜面加工技术，流体物理采用的液体体系和液滴注入新方法是国外所没有的。精密定轨把差分GPS、激光测距和USB测速结合在一起，加上特殊的电离层修正方法，开创了我国独特的低轨道飞行器精密定轨方法，数管和数传系统在国内率先采用空间1553总线和CCSDS标准，等等，说明在创新思维孕育下，中国科技工作者卓越的智慧和才能得以发挥。

    航天工程“一丝不苟、分秒不差”的严格要求与我院唯实求真的传统作风与结合在一起，形成了新的良好的大科学工程作风。应用系统平等谦虚地与兄弟单位协调工作，认真细致贯彻各项规定和要求，缜密细致地对待每一个问题，对待科学技术问题老老实实，对待质量问题严格要求，对于薄弱环节认真对待，在整个载人航天工程队伍中有口皆碑，受到工程领导和其他部门的好评。

    从1999年以来，应用系统的27项任务，共243台次有效载荷设备分别参加了神舟一号至神舟五号五艘飞船的发射和在轨试验，在轨运行成功率99.58%，地面应用中心的跟踪接收、监控管理、预处理等系统全部无故障运行，取得了全部应用任务的圆满成功和丰硕的科技成果。神舟三号中分辨率成像光谱仪是继美国1999年发射的MODIS-N之后进入空间的第二台中分辨率成像光谱仪，图像质量清晰,光谱分辨率好，应用部门已利用这些成果开展试验性应用研究，正式的评价意见认为：“这标志着我国可见光和近红外遥感上了一个新的台阶，我国可见光和近红外遥感技术已跨入美国和欧共体等国际上先进行列”。地球环境监测系统的三台高精度环境测量设备是我国首次进行的地球环境重要参数绝对量监测，测量结果与国际探测数据吻合,得到国际认同。神舟四号多模态微波遥感器在轨运行取得大量具有应用价值的科学数据，一举试验成功微波辐射计、微波高度计和微波散射计，是我国空间遥感技术的重要突破。精密定轨达到低轨道空间飞行器全球定轨精度(径向)2米的高水平。在空间科学方面，液滴热毛细迁移的空间实验和理论研究达到国际领先水平；空间环境探测，细胞培养、细胞电融合、蛋白质结晶、空间生物效应和空间连续流电泳，空间金属、氧化物晶体、光电子材料的空间实验，宇宙γ射线暴和太阳耀斑高能辐射探测等也取得了丰硕的科学成果，有些已经达到国际先进水平。空间环境预报中心准确预报了对飞船发射有危害的流星暴事件和其他灾害性空间环境状态，保障了飞船和航天员的安全。

    在院党组和载人航天工程总指挥部的坚强领导下，我国空间遥感技术得到了跨越发展，空间科学实验和探测明显上了一个新台阶，全面提高了我国空间科技水平，是我院知识创新工程的重大成果。应用系统建立的先进的技术支持平台将为我院进一步发展空间科学和技术长期发挥作用。

    载人航天工程应用系统任务的实施，对我院相关学科发展是一个有力的推动，使得国家和社会各界进一步了解和重视我院的综合科技优势，改变了“科学院只能搞研究，不能搞大工程”的印象。我们锻炼培养了一支熟悉航天工程研制和管理、能打硬仗的队伍，包括总体方面的队伍，为我院创新文化中注入了新的活力，对增强我院在高技术和重大科学领域的竞争力，真正成为我国高技术领域重要的战略方面军起到了积极的推进作用。

    四、几点体会

    1、通过载人航天工程实践，我们对中国科学院新时期的办院方针有了更加深切的体会。“面向国家战略需求，加强关键技术创新与集成”，我们才能把科学技术工作与国家经济发展、国家安全的迫切需要，与我国实现全面小康的社会经济发展目标紧密联系起来，才能发挥科学院的综合优势，为国家战略高技术和国民经济重大课题做出实实在在的大贡献；“面向世界科学前沿，加强原始科学创新”才能加强我院基础和优势，具有解决重大科技问题的实力和基础。在国际竞争日趋激烈的形势下，面向国家需求与面向世界科学前沿是密不可分的，尤其在战略高技术领域，面向国家需求是我们工作的着眼点，而只有进入世界前沿，才能为国家的经济社会发展和国家安全提供坚实支撑。两者是互相结合，互为条件，互为因果和相互促进的。

    2、体制创新始终是科技跨越发展的基础和条件。载人航天工程有其特殊的要求，也有其典型性。如何进一步发挥我院综合优势，如何加强学科交叉，如何综合科学和工程，如何强化基础、应用和产业的价值联系，以及如何在保持原有体制的优点，突破原有体制的藩篱，使科研体制适应不同性质的科研力量的发挥，始终是我们重大的研究课题。载人航天工程后续任务和其他类似的系统性工程将越来越多，我们需要在原有基础上不断探索，不断创新，为我院创建更加有效的科研和工程组织体制，形成更加科学和高效的机制而努力。

    3、在科学院自由学术氛围中大力倡导团队精神，是发挥科学院综合优势的重要条件。实践说明，国家的振兴，民族的复兴始终是号召广大科技工作者投身国家大业，团结合作，共同奋斗的基础。我们应当提倡和发扬两弹一星精神，弘扬载人航天精神。此外，作为大型系统工程，往往是多学科、多领域交叉融合，需要不同领域组成统一的团队、靠集体力量共同攻坚。组成这个团队的需要领军的总师人才，需要高级管理指挥人才，需要全向型总体人才和专业精深人才，我院需要因势利导，适当培养各种人才，给各种人才发展的空间和前景，使我院在贯彻新时期办院方针，实现新的跨越中取得更好的成效。

    胡锦涛主席在庆祝我国首次载人航天飞行圆满成功大会上讲话中向中国科技界、中国航天人提出了四个‘必须坚持’，即“必须坚持以科技进步和创新为先导，努力实现技术发展的跨越。必须坚持发挥社会主义制度的政治优势，形成万众一心共创伟业的生动局面。必须坚持自主创新的方针，牢牢掌握尖端技术发展的主动权。必须坚持发扬艰苦奋斗的优良作风，以与时俱进的精神不懈登攀”。我们相信，在新时期办院方针指导下，我院进一步总结参加载人航天工程的经验，在我国战略高技术和自然科学各领域，必定能够为振兴中华做出更加卓越的贡献。