專題：太陽物理前沿和進展

太陽活動通過電磁輻射、高能粒子流及等離子體拋射等方式，對人類的生存環境和高技術系統的安全有極為重要的影響。中國太陽物理研究長期處于國際前沿，尤其是近年來，“羲和號”、“夸父一號”衛星、一米新真空太陽望遠鏡、明安圖射電頻譜日像儀等一批自主研發的太陽觀測設備相繼投入觀測，推動中國科學家在太陽磁場精細結構、太陽活動（如耀斑、日冕物質拋射）觸發機制與演化規律等方面取得多項突破，顯著推動了太陽物理學科的發展，提升了人類對太陽活動的認知和預報能力。

《科技導報》2025年第16期 特邀太陽物理學家、國家天文臺研究員、中國科學院院士汪景琇作專題主編， 出版了“太陽物理前沿和進展專題”，刊登了《 》《》《》等文章， 聚焦中國太陽物理研究，全面展現中國“探日”實力。

本期封面的主圖來自“羲和號”衛星Hα成像光譜儀拍攝的高分辨率太陽影像，清晰呈現活動區AR13664的復雜結構。外側疊加的日珥和日冕層次，生動展示了太陽大氣多圈層的耦合與活動特征。

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卷首語

01

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汪景琇

作者簡介：汪景琇，中國科學院院士，太陽物理學家，中國科學院大學資深講席教授，中國科學院國家天文臺研究員。研究方向為太陽磁場和太陽活動。

汪景琇. 中國的空間“探日”時代[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 1-2

本文系統闡述了中國空間“探日時代”的到來。文章通過回顧中國從古代觀測到現代復興的歷史，對標國際最前沿的探測計劃，明確指出太陽極區探測是未來的戰略制高點，并全面勾勒了中國通過發展天地一體化的先進觀測設施，旨在實現對太陽活動、特別是災害性空間天氣的準確預報，以服務國家戰略需求并推動人類科學進步的宏偉藍圖。

科技評論

02

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方斌, 杜佳桐, 劉華平

作者簡介：方斌，北京郵電大學人工智能學院，教授，研究方向為具身智能、觸覺傳感器、靈巧手及機器人大模型等。

方斌, 杜佳桐, 劉華平. “自動—自主—自我”是機器人進化發展路徑？[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 17?24.

本文系統論證了“自動—自主—自我”是機器人技術進化的核心路徑。文章通過對比三個階段的特征，并重點剖析了以動態自我建模、具身認知和跨模態融合為代表的“自我化”關鍵技術，指出機器人正從被動執行工具向具備自適應、自學習和協作能力的智能主體轉變。同時，文章深刻揭示了這一進化過程在技術、倫理與法律層面面臨的巨大挑戰，最終展望了通過構建人機共生的治理框架，使機器人成為拓展人類文明邊界的“硅基智慧”的未來圖景。

表面磁通量輸運模型模擬（a）與觀測（b）得到的磁蝴蝶圖對比

本刊專稿

03

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李秉航, 羅昱琨, 姜杰, 汪景琇

作者簡介：李秉航，工業和信息化部空間環境監測與信息處理重點實驗室，北京航空航天大學空間與地球科學學院，博士研究生，研究方向為太陽發電機理論和建模；姜杰（通信作者），工業和信息化部空間環境監測與信息處理重點實驗室，北京航空航天大學空間與地球科學學院，教授，研究方向為太陽-恒星磁活動周和磁機制。

李秉航, 羅昱琨, 姜杰, 等. 太陽磁活動周的觀測、理解與預報[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 25?34.

本文系統綜述了太陽磁活動周的觀測特征、理論機制與預報方法。文章指出，太陽活動周的本質是太陽內部的磁流體發電機過程；重點闡述了基于觀測的 Babcock-Leighton 機制如何成為理解該過程的主流理論，并展示了中國學者在完善該理論（特別是表面磁場非線性演化）和建立基于物理模型的預報方法上取得的引領性成果，這些模型已成功預報了最近的太陽周活動，凸顯了物理預報相對于傳統統計方法的巨大優勢和可靠性。

表面磁通量輸運模型模擬（a）與觀測（b）得到的磁蝴蝶圖對比

特色專題

04

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李川, 方成, 丁明德, 李臻, 邱曄, 饒世豪, 陳鵬飛, 戴煜, 程鑫, 郭洋, 張偉, 程衛強, 尤偉, 陸希, 陳建新, 韓誠山, 劉強

作者簡介：李川，南京大學天文與空間科學學院，南京大學深空探測科學與技術研究院，教授，“羲和號”衛星科學與應用系統總設計師，研究方向為太陽物理和空間天氣。

李川, 方成, 丁明德, 等. “羲和號”衛星在軌運行和研究進展[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 35?42.

本文系統闡述了中國首顆太陽探測衛星“羲和號”的在軌運行情況與科學研究進展。文章重點突出了其憑借“雙超”平臺在國際上首次實現空間太陽Hα波段光譜成像的技術突破，展示了由此產生的國際領先水平的高質量科學數據，并詳細列舉了利用這些數據在太陽大氣動力學、暗條演化及太陽-恒星比較研究等領域取得的一系列原創性科學成果。

最后，文章指出“羲和號”不僅有力支撐了中國的空間天氣預警業務，更標志著中國已進入“雙星探日”的新時代，為未來更宏偉的太陽立體探測計劃奠定了堅實基礎，彰顯了中國在空間科學領域日益增強的國際影響力與雄心。

“羲和號”在發射前的實拍圖像

05

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甘為群, 蘇楊, 封莉, 黃宇, 黎輝, 蘇江濤, 李瑛, 劉鎖

作者簡介：甘為群，中國科學院紫金山天文臺暗物質與空間天文院重點實驗室，中國科學院大學南京學院，研究員，“夸父一號”首席科學家，研究方向為太陽物理。

甘為群, 蘇楊, 封莉, 等. “夸父一號”（ASO?S）衛星早期成果概述[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 43?61.

本文旨在系統概述中國首顆綜合性太陽探測專用衛星“夸父一號”（ASO-S）自2022年10月發射后，截至2025年2月的早期科學成果。文章圍繞衛星三大核心載荷——全日面矢量磁像儀（FMG）、硬X射線成像儀（HXI）和萊曼阿爾法太陽望遠鏡（LST）——展開，重點總結了其在軌測試、數據定標及初步研究成果，并展望未來科學目標。

展現了“夸父一號”作為中國太陽探測里程碑的初步成就，凸顯其在儀器性能、數據產出與多學科研究中的價值，為未來太陽物理研究奠定了堅實基礎。

HXI/ASO?S觀測的HXR像（等值線）疊加在AIA 171/SDO像上（2022?11?11 01:49 UT）

高能圖像: ASO-S “夸父一號”/HXI

背景圖像: SDO/AIA 1700 ? 2022-11-11 01:49:16 UT

06

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閆曉理, 楊麗恒, 王金成, 薛志科, 徐喆

作者簡介：閆曉理，中國科學院云南天文臺，云南省太陽物理與空間目標監測重點實驗室，研究員，撫仙湖太陽觀測和研究基地首席科學家，研究方向為太陽物理。

閆曉理, 楊麗恒, 王金成, 等. 一米新真空太陽望遠鏡 10 年成果及展望[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 62?84.

本文系統梳理了中國“一米新真空太陽望遠鏡”（NVST）在過去十年（主要自2013年投入常規觀測以來）取得的主要科學成果，并展望了未來發展方向。其核心主旨可概括如下：核心使命與定位；主要科學成果（基于三大觀測系統：磁重聯的精細過程、太陽暗條/日珥的結構與演化、日珥的精細動力學、太陽小尺度活動、光球精細物理過程、圖像處理與方法創新）；未來展望（設備升級、國內發展、國際對標與超越）。

展現了NVST作為中國太陽物理觀測主力設備的強大能力，凸顯了其在高分辨率觀測下對太陽磁活動精細物理過程研究的卓越貢獻，并為中國未來太陽探測的發展指明了方向。

一米新真空太陽望遠鏡（NVST）

07

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顏毅華, 王威, 陳林杰, 陳志軍, 耿立紅, 李沙, 蘇倉, 杜靜, 周志超, 譚程明, 馬素麗

作者簡介：顏毅華，中國科學院國家空間科學中心, 太陽活動與空間天氣全國重點實驗室，中國科學院國家天文臺，研究員，太陽射電研究首席研究員，研究方向為太陽物理、太陽射電天文與技術。

顏毅華，王威，陳林杰, 等. 實現三維射電成像的明安圖射電頻譜日像儀研究進展[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 85-92.

本文系統闡述了中國明安圖射電頻譜日像儀（MUSER）作為國際首個覆蓋十米波至厘米波段的超寬帶、高分辨率太陽射電成像系統的研究進展，通過介紹其三大陣列（MUSER-L/I/H）的技術突破、創新性的定標與成像方法，以及觀測到的II/III型暴、斑馬紋結構等首批成果，凸顯了MUSER在實現太陽爆發活動三維動態頻譜成像方面的卓越能力，并指明了其在揭示日冕磁場結構、粒子加速機制、太陽風起源及行星際空間傳播規律等關鍵科學問題上的巨大潛力，從而為太陽物理研究和空間天氣預警提供不可或缺的觀測支持。

子午工程二期項目中太陽?行星際監測系統對太陽活動通過行星際空間的擾動過程實現全鏈條探測

08

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周桂萍, 周振軍, 張小凡, 林偉, 萬慶濤

作者簡介：周桂萍，中國科學院國家天文臺太陽物理研究部，中國科學院大學天文與空間科學學院，首席研究員，研究方向為日冕物質拋射的源區、初發和傳播，以及太陽/恒星磁活動類比。

周桂萍, 周振軍, 張小凡, 等.2024年5月太陽活動區 13664 磁場演化及其極端空間天氣事件研究綜述 [J]. 科技導報, 2025, 43(16): 93?104.

本文系統綜述了2024年5月超級太陽活動區AR 13664的演化與爆發全過程，指出其以極端快速的磁通量浮現、復雜的βγδ型磁場結構和極高的非勢能積累為特征，引發了一系列X級耀斑和日冕物質拋射；這些拋射物在行星際空間中相互作用、堆疊形成復合結構，最終導致了自2003年以來最強的G5級地磁暴，并對地球磁層、電離層、航天器運行及地面基礎設施產生了全方位嚴重影響。

該事件為理解極端空間天氣從太陽源頭到近地空間的“全鏈條”物理過程提供了寶貴樣本，凸顯了深化太陽活動機理研究與構建更準確空間天氣預報模型的緊迫性與科學價值。

AR 13664觸發的X級耀斑伴隨的系列CME具有跨赤道的大尺度日面源區磁結構

09

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宿英娜, 歐雨迪, 張瀟文, 萬雙峰, 滕偉霖, 季海生

作者簡介：宿英娜，中國科學院紫金山天文臺暗物質與空間天文重點實驗室，中國科學技術大學天文與空間科學學院，研究員，研究方向為太陽物理。

宿英娜, 歐雨迪, 張瀟文，等. 2024年5月特大地磁暴的首個太陽爆發觸發過程研究[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 105-113.

本文通過多波段觀測與三維磁場重構，深入研究了觸發2024年5月特大地磁暴的首個X1.0級耀斑的復雜過程，揭示了其并非孤立事件，而是由兩個M級耀斑與兩個熱通道（HC1和HC2）的相繼爆發與耦合作用所共同驅動；研究闡明了HC2的形成源于磁對消引發的“韁繩截斷”磁重聯，而其快速上升又進一步促進了HC1的爆發，最終兩者合并形成一個高速日冕物質拋射，這一“完美風暴”開端的多事件連鎖反應機制，深化了對極端空間天氣日面源頭發端過程的理解。

爆發概況總覽

（a）ASO?S/HXI硬X射線（10~20 keV，紫色曲線）和GOES軟X射線（1~8 ?，黑色曲線）的光變曲線，3條豎直的紅色虛線表示3個耀斑峰值時刻；（b）~（e）展示了SDO/AIA和CHASE分別在131 ?（（b）（d））和Hα線心（（c）（e））拍攝的爆發前和爆發后的核心活動區的圖像

研究論文

10

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張烈平, 黃自晨, 尹亞夢, 譚銘揚, 王守峰

作者簡介：張烈平，桂林航天工業學院機電工程學院，教授，研究方向為傳感器與智能信息處理技術。

張烈平, 黃自晨, 尹亞夢，等. 2024年4月基于多通信半徑最小跳數優化與跳距加權修正的 DV?Hop 定位算法[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 114-119.

本文提出了一種基于多通信半徑最小跳數優化與跳距加權修正的DV-Hop定位算法，旨在解決傳統算法中因最小跳數不精確和平均跳距估算不準導致的定位誤差大的問題。該算法通過對錨節點通信半徑進行多級分層來細化最小跳數值，并采用基于跳數加權的策略修正平均跳距，從而更準確地估算節點間距離。

MATLAB仿真結果表明，此改進算法在不同網絡環境下均能有效降低歸一化定位誤差，其定位精度優于傳統DV-Hop算法及相關文獻中的對比算法，但也在計算復雜度和網絡能耗之間提出了新的平衡考量。

基于多通信半徑最小跳數優化與跳距加權修正的DV?Hop定位算法流程

11

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郭志揚, 張偉忠, 亓亮, 張云濤, 沈正春, 吳明榮, 婁鳳芹

作者簡介：郭志揚，中國石油化工集團有限公司勝利油田分公司物探研究院，助理研究員，研究方向為油氣藏形成機理與分布規律。

郭志揚, 張偉忠, 亓亮，等. 2024年1月基于沉積相模式的濁積巖五維地震預測方法——以濱南?利津地區為例[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 128-135.

本文以濱南-利津地區為例，提出了一種基于沉積相模式的濁積巖五維地震預測方法。該方法首先根據濁積巖的發育位置、物源距離及流動狀態劃分出陡坡近源構造坡折型、陡坡遠源濁流型、陡坡遠源碎屑流型和緩坡遠源濁流型四種沉積模式；進而利用OVT域五維地震數據，通過優選順物源與垂直物源方向的方位角及偏移距進行數據疊加，并利用不同方位疊加數據體的差值屬性清晰刻畫濁積巖邊界。

實際應用表明，該方法的預測吻合率達87%，顯著提高了濁積巖空間展布范圍的預測精度。

東營凹陷濱南?利津地區濁積巖分布示意

政策建議

12

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盧俊先, 喬笑斐, 高策

作者簡介：盧俊先，山西大學科學技術史研究所，博士，研究方向為科技政策；喬笑斐（通信作者），山西大學科學技術史研究所，副教授，研究方向為科技政策。

盧俊先, 喬笑斐, 高策. 2024年6月SpaceX 與美國政府合作機制解析及啟示[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 136-141.

本文系統解析了SpaceX與美國政府之間的多維雙向合作機制：在政策層面，美國政府以太空霸權戰略為引導，通過立法開放市場并為SpaceX提供發展機遇，而SpaceX則通過低成本運營理念與私營身份幫助政府鞏固技術壟斷并規避國際輿論；在技術層面，政府通過人才輸送、技術轉讓與設備共享全方位支持企業創新，SpaceX則以就業拉動、技術反哺與成本降低實現互利共贏；在資金層面，政府通過合同注資、稅收減免與保險兜底提供“保姆式”扶持，SpaceX則通過帶動高端制造業、提振金融市場與增強霸權韌性予以回饋。

這一政企深度協同的模式，為中國構建航天領域的新型政企合作關系提供了以平臺搭建、合同試點、產業鏈協作、法規完善為核心的啟示路徑。

科技人文

13

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宋愷

作者簡介：宋愷，中國科學院理化技術研究所，研究員，研究方向為仿生光學材料。

宋愷. 2024年10月學高為師，身正為范——記我的老師佟振合院士[J]. 科技導報, 2025, 43(16): 142-144.

本文通過深情的回憶，生動展現了佟振合院士作為杰出科學家和仁愛導師的崇高形象：他不僅在光化學領域治學嚴謹、勇于創新，更以寬厚仁愛的胸懷為學生營造家庭般的溫暖氛圍，通過生活細節的關懷、人格平等的尊重和學術追求的以身作則，深刻詮釋了“學高為師，身正為范”的教育真諦，其育人理念對當前改善功利化師生關系、構建平等互信的導學關系具有重要啟示意義。

本期科技新聞