刘振兴(左三)与来昌乐一中参加校庆活动的老校长霍树楠子女合影
空间物理学家刘振兴
刘振兴（1929年9月－2016年3月），昌乐走出的我国著名空间物理科学家，曾任中国地球空间双星探测计划首席科学家、国际地磁和高空物理协会（IAGA）中国委员会主席、COSPAR中国委员会委员、欧洲空间局Cluster科学系统指导委员会委员、国际宇航联（IAF）小卫星委员会委员、中国空间科学学会常务理事。1995年，刘振兴当选中国科学院院士，是我国磁层物理研究和空间探测的开拓者和奠基人之一，他主持的双星探测计划，完成了人类历史上第一次对地球空间的六点探测，开辟了我国以科学研究为目的的卫星探测之路。
本期撰稿：吴文福
主编：马道远 副主编：李海滨
空间物理学家刘振兴
少年求学立志科技报国
刘振兴出生在昌乐县营子村一个普通农家，有一个双生哥哥，小哥俩在这里度过了童年。战火纷飞的年代，他们在这里读了小学、私塾，后来就读于名师云集的昌乐中学，这段时光对刘振兴以后的学习和工作产生了深刻的影响。
生于昌乐普通农家 对身边事充满好奇
1929年9月14日，距离中秋节不到3天，一对双胞胎儿子的诞生，让昌乐县营子村刘信孚家的“团圆”更添一分喜气，刘信孚夫妻年近四十，中年得双生子，个中滋味不必言说。刘信孚对孩子们寄予厚望，起名刘振隆、刘振兴，意为“振兴家道，家业兴隆”。
刘信孚识字不多，早年追随近现代著名的实业家王宣忱（字元德，昌乐五图邓家庄人）在青岛做工，妻子胡桂芳照顾着家里家外，勤劳善良。刘家当家人则是刘信孚的父亲，一位方圆几十里颇有名气的老中医，开一间药铺，尤擅治天花，当地人尊称其“二宝神”。刘大夫蓄白须，常穿一件灰马褂，时常有人家驾两轮马车到刘家门口，接刘大夫去看病，在村里算是最高礼遇了。
在双胞胎弟弟刘振兴的记忆里，祖父思维敏捷，遇事不慌。一个秋天，蟹肥柿红，还是个孩子的刘振兴吃了螃蟹又吃了柿子，不一会儿腹胀难受，泻不出，尿也排不出来，全家都慌乱了。祖父灵机一动，叫道：“快灌木瓜汁！”原来祖父想到农民为了让柿子变软，经常和木瓜放一起。受此启发，他将木瓜汁灌下刘振兴的肚子，奇迹出现了，小孩放了几个屁，肚子慢慢变软，尿也一滴滴地排了出来。数十年过去了，每当讲起这段往事，刘振兴都非常动情：“智慧在生活中，是爷爷救了我一命。”
时光飞逝，小男孩渐渐长大。斗转星移、气象变化，天上的这些景象，让刘振兴好奇不已。夏夜晴朗，凉风习习，他总爱依在爷爷奶奶身边，遥望星空，听他们讲牛郎织女的故事；打雷闪电更令他兴奋，刨根问底，打探关于雷电的来历。问号不停地从脑瓜里蹦出来，就连帮母亲喂蚕、去村前小河抓鱼，他也要对蚕与青蛙的发育过程探究一番。
避难路上死里逃生 种下科技强国种子
转眼间，小兄弟俩6岁了，上了本村的小学。1938年1月，日军侵占昌乐，小学被迫撤销，兄弟俩转到私塾学习了两年。1940年村里办起新式小学，他们又重回校园。
营子村位于活跃的游击区，经常游击队走了鬼子来，鬼子走了游击队来。有一次，日本鬼子扫荡，为躲避追捕，母亲带着兄弟俩前往他们的姑妈家避难。半路遭伏击，子弹从头顶上飞过，周围很多人中弹而亡，娘仨死里逃生……2008年10月19日，刘振兴在母校昌乐一中举行的院士报告会上，回忆起日寇的入侵：“日本鬼子的那些暴行，我见了好多，说起来非常愤恨，我虽然年轻，但一直在想，为什么他们能侵略中国，无非是我们科技和实力不行，飞机很少枪炮又不行，打不过他们，所以才受这个耻辱。当时我的思想就有个萌芽，一个国家科学技术不行，非受人家欺负。国家要不受欺负，必须发展科技。”动情的讲述，给台下朝气蓬勃的学弟学妹留下了深刻的印象。
名师云集昌乐中学，树林里上课躲袭击
刘振兴多次提到一生当中，对他学习和工作发展有重要影响的两个时段。一个就是1944年到1947年在昌乐中学读书的这个阶段。这三年，为他打下了坚实的基础，养成了良好的习惯，对他以后的科研产生了重要影响。
1944年春，刘振兴考入山东省立昌乐中学就读简易师范（简称“简师”）。简师相当于初中水平，毕业后可以到乡村小学任教。哥哥刘振隆的成绩好一些，就读于地处马宋西丛的昌乐中学总校，刘振兴到离家一二十里外的昌乐中学山唐分校就读。由于战乱，办学设施简陋，食宿条件艰苦，教室借用了村民闲置的农房，宿舍则为农家废弃的草棚。
但战乱并未影响简师的风气，这里学风好，教风严。许多老师毕业于名牌大学，大多是从省城避难到乡下来教书的。霍树楠、巩宪文、王笑房、刘桐轩、王云劬等名师硕儒，不辞时艰，云集昌乐中学。霍树楠时任昌乐中学的校长，他是北师大毕业，山东省知名数学家。
分校主任是赵承懋，山东临时政治学院毕业，管理学生很有办法，要求严格。有一次考试，有几个学生做了小抄，被他发现了，第二天上课，赵承懋拿着戒尺板子，把作弊的学生一个个叫到讲台上。打板子，打得虽不多，却厉害，这可震慑了坐在最前排的刘振兴，让他这辈子都记得弄虚作假的后果。日寇来袭时，老师就让学生带着马扎到树林里去上课……老师认真教，学生刻苦学，蔚然成风。
每晚7时至9时是晚自习，点不起煤油灯，学生们两张课桌并一张，四人共用一盏小油灯，点的是花生油。主任赵承懋每节晚自习都去点名，维持秩序，督促学习。花生油的香气直往鼻孔里钻，有的同学用纸捻偷偷蘸油吃，负责添油的校工觉得蹊跷，就问：“你们的油怎么用得这么快？”学生就说：“我们学习刻苦，点灯时间长。”
生活艰苦并未扼住少年朝气。刘振兴把自己的宿舍命名为“北大宿舍”。“北大宿舍”其实是学校最北面的一间草棚，原为老百姓看场护坡用的，打扫一下，垫上草铺上席，10个人挤在一起睡。在这间破得不能再破的宿舍里，刘振兴经常组织开展学习讨论，鼓励大家发表对学习的意见和感悟。大家都问：“你住在哪儿？”刘振兴他们会自豪地回答：“北大宿舍。”这个名字很快就传遍了校园，最后连赵承懋都忍不住到“北大宿舍”瞧个究竟。
学校流散在农村，没有专门的操场，上体育课除了在田间跑步，没有别的运动项目，学生们却养成了跑步的好习惯。学校每次组织长跑比赛，刘振兴都名列前茅。刘振兴晚年谈到锻炼的重要性时深情地说：“搞科研，就像当年长跑一样，只要工作的发令枪一响，我的心里就特别兴奋，就要冲出去，而且要冲在最前头。”
－－
空间物理学家刘振兴
辗转求学打下坚实基础
刘振兴（后排右三）在青岛四中与学习小组的同学合影。
刘振兴（后排左一）1950年考入山东大学时与同学合影留念（前排右一为其兄刘振隆）。
1955年，刘振兴所在的南京大学气象系毕业合影。
刘氏兄弟在青岛读完了中学，租了间满是臭虫的阁楼，在这里用功一个多月后，双双考上大学，选择了物理系气象专业。由于成绩突出，毕业前刘振兴被初定为保送赴苏联留学的第一人选，却因家庭成分原因与留学机会失之交臂。
战争期间投奔父亲，就读青岛临时中学
昌乐中学毕业后，刘振兴、刘振隆兄弟俩在家先干了一段时间农活，又在附近村小教了几个月的书。单调而平凡的村小生活无法满足兄弟俩求知发展的欲望。1947年9月，他们又一起考入潍县师范学校后师部（相当于高中层次教育，毕业后可以教初中）。
1948年春，潍县战役爆发，学校因战乱而解散，兄弟俩被困学校，他们趁战争的间隙，卷起铺盖，投奔了在青岛做工的父亲，与战时东迁的昌乐中学学生一起，进入了新设立的青岛临时中学就读，校址就在青岛登州路海军军官学校的原址。
青岛临时中学成立后，学生数量迅速增加，办学经费困难，师资不稳定，学生也经常闹事。有一批原昌乐中学的学生在赵立文等几位老师的带领下，仓皇南下，成立昌潍临时中学，加入江南流亡学校的行列。
1949年三四月间，青岛的局势一天天的紧张。青岛临时中学在校学生也已无法安心读书，一部分追随国民党政府和军队撤离青岛辗转去了台湾。刘振兴兄弟在父亲的动员下，和一部分同学留在了青岛，迎接青岛解放。
满是臭虫的阁楼里，兄弟携手圆梦山大
1949年6月，青岛解放，临时中学随即被合并入新成立的青岛市第四中学，刘振兴依然名列前茅，每次考试总在前五名之内。
这段时间，他积极参加学校社团活动和社会活动，担任学校剧团的剧务主任，演过街头剧，宣传革命；刚解放的青岛，形势喜人，刘振兴也“不大安分”，想着为大家服务，和同学一起利用学校的闲置房舍办夜校，给工人和居民扫盲，普及科学文化知识，并担任教导主任。期间，刘振兴还对文学产生了兴趣，写过小说。生活倒是丰富了，耽误了不少学习的时间。
1950年，兄弟俩想报考位于青岛的山东大学，要备考了才发现“麻烦了”，刘振兴的物理只学到力学，代数几何只学到圆，只好奋起直追。兄弟俩与几个同学一起租了一间小阁楼，定了计划，要把数学、物理等学科知识在一个月内拿下。复习学过的，补之前没学的。
这间小阁楼里，考生们已顾不得臭虫的频繁叮咬，沉浸在备考的紧张氛围里。刘振兴学会了自主学习，养成了主动学习的习惯。他的学习计划细致到每一个章节，每天干什么，每节干什么，丝毫不马虎；找准疑点难点，带着问题学习、思考；几个人的学习小组也会讨论研究，合作学习，七嘴八舌就把问题解决了，大家都觉得，这种互相学习、互相促进的办法真不错。同时，他与哥哥刘振隆各自发挥长处，刘振隆在昌乐中学上的是中学部，基础知识扎实，尤其数学学得好，就专攻高中数学；刘振兴上的虽然是简师，但物理是他的强项，就啃物理。每天晚上，兄弟俩你教我数学，我教你物理，这种互相“搀扶”还真管用，一个多月后，要参加考试了，两人竟然硬生生把最难的数学和物理通了一遍……
当时山东大学物理系招收的学生很少，50名正取、10名副取，物理考试结束后，刘振兴非常不满意，不安、难过，这时候，他开始想家，想着回去。一考完，他心情太差，就在小阁楼里睡午觉，一觉醒来，眼前成百上千的臭虫，满眼的红色，竟也丝毫刺激不到他。他在心里对自己说，“你考物理系，物理都没有答好，你还有什么话说……”刘振兴后来回忆，这是他一生中最难过的时刻。
如果考不上，就再考一年。
成绩出来了，50名正取中，他考了第25名。就这样，刘家兄弟双双考入山东大学物理系。
选择气象专业 成绩名列前茅
与刘家兄弟一同从青岛四中考入山东大学的，有一位叫孙世伦的同学，读的是电机系，经过一阶段学习后，他给刘家兄弟讲了电机系专业学习情况：面向生产、生活中的实际问题，常做些制图之类的设计。兄弟俩逐渐心生向往。于是，他们以家境贫寒为由申请休学一年，目的是复学后选择电机系。休学期间，他们哥俩又在不同学校各自任教，刘振兴选择在青岛郁文中学教书。但复学后，由于山东大学关于专业调整的政策已变，他们未能如愿调入电机系，带着苦恼，不得已只能重新回到物理系就读。
学生选专业时，学校聘请青岛气象台台长王彬华作了一场鼓励报选气象专业的动员。当时，兄弟俩一下子被“呼风唤雨”的气象学所吸引，认为这是一个培养对国家和社会有用人才的好专业，毫不犹豫地选择了物理系气象专业组。1952年全国高等学校院系调整，气象专业组师生就被合并到了南京大学气象系。
南京大学气象系建立于1944年，是中国最早建立的气象学系，是中国现代气象科学的摇篮。竺可桢、涂长望、吕炯、赵九章、徐尔灏等一大批著名学者先后在校任教。在南京大学气象系就读期间，刘振兴眼界大开，真正认识到气象对国家经济建设、社会发展和国防建设的重要作用，暗下决心，一定要成为一名优秀的气象科技人才和业务骨干，为新中国气象发展做出贡献。他学习刻苦，善于思考，长于动手，积极参加学校组织的实验和实践考察活动，有问题虚心向老师请教，很快成绩名列前茅，尤其是动力气象学更是遥遥领先。由于成绩突出，毕业前他被初定为保送赴苏联留学的第一人选。但由于父亲在一次填履历表时，误将家庭成分填为“地主”（家中尚有几亩薄田），导致刘振兴在保送政审中因出身问题被淘汰，只得抱憾毕业。
1955年，刘家兄弟大学毕业后就此分开——刘振隆被分配到沈阳中心气象台工作，刘振兴被分配到中国科学院地球物理研究所任研究实习员。
－－－
空间物理学家刘振兴
考察月余研究固沙问题
参加工作后的刘振兴（右）刘振隆兄弟俩难得一聚。
赵九章
1958年，刘振兴西北沙漠固沙考察归来留影。
在中科院读副博士研究生时，刘振兴在导师赵九章指导下，开始了学术发展之路。在赵九章的建议下，他参与了西北固沙考察，写了两篇论文，是我国首次对西北的风沙问题进行观测和理论相结合的研究。
考入中科院 选报赵九章做导师
1957年，科学院地球物理研究所开始面向全国招收副博士，副博士，是当时最高学位。渴望继续深造的刘振兴抓住机会，选报科学院地球物理研究所所长赵九章做他的导师。
当年4月放榜，整个空间物理研究所选报的人只考上了三人，刘振兴是第一名。
赵九章，学术权威、真正的科学家。好多人对他有几分“怕”，刘振兴何尝不是？六七月份开始定研究生计划，师生第一次正式交流，他就见识了赵九章的独特。
“你为什么考研究生啊，出于什么目的……下一步你想着干什么，再下一步你想着做什么题目？”一见面，赵九章便就定研究计划抛出了一连串问题，这与刘振兴预想的“导师安排计划，学生跟着做”的顺序完全相反。这也是赵九章培养研究生的特殊之处——研究题目不是导师定，是研究生自己定。
善于思考问题、提出问题，再与他进行讨论。这就是赵九章培养研究生的方式。
刘振兴后来体会到，导师的做法是对的。
自主找选题 特殊指导夯实基础
赵九章指导研究的核心有四点：打好基础、重视选题、不迷信权威、理论联系实际。
刘振兴在大学时学习的是气象，跟随赵九章研究的是近地层大气物理。气象是近地层，就是搞天气预报，和近地层大气物理虽有关联，但不完全是一回事。赵九章对他说：“你这个研究生的题目不错，定在近地层大气物理上，有发展前途，但一定要打好基础。”那时候，刘振兴知识储备不够，需要重新听课，便去蹭课，今天蹭北大，明天蹭清华……“去听，找最需要的听，找有兴趣的听。”刘振兴说。
赵九章非常重视论文选题。论文选题有要求：一是研究者研究的问题必须是当前国际上的前沿问题，过时的问题毫无意义；二是此问题有没有科学意义和应用价值，如果科学意义很深、很高，肯定有影响。在赵九章门下，选题，由研究生自己定。
赵九章一再强调，不要迷信权威。权威也不一定非常全面，也有局限的地方。“我一生当中的思路非常清楚，重要论文一定看，并且要看懂，人家取得什么结果还存在着什么问题，必须看到。但是，我在看文献时，主要是挑毛病，就是挑他们在学术上的毛病，一旦把毛病挑出来了，我就有了论文题目了，他这个问题里面还有问题，或者还没有解决，我选题就是选这个方面的。”刘振兴说。
参加固沙考察队 论文成为“全国首次”
在这种思路和模式的培养、训练下，刘振兴选题能力提高很大，在以后的研究工作中，他都要求自己提出研究题目。这种对适应能力和创造性的培养给刘振兴的研究之路打下了坚实的基础。起初，他的选题方向为近地层大气湍流结构特性。巧的是，1958年5月，中科院组织了一个包括生物、土壤、地理、气象等多学科的西北固沙考察队。在导师赵九章的建议下，刘振兴参加了这次固沙考察。
考察队伍从北京市出发，大卡车上放着高高一大摞被子，刘振兴一行坐在被子上，这一路上，颠得不行，从北京一直到了宁夏、甘肃，抵达中科院宁夏中卫沙坡头固沙站。在中卫沙坡头，面对高高的沙丘，面向哗哗作响的黄河，刘振兴在此待了40天，阅览了固沙站积累数年的风沙观测资料，认识到风沙与近地层湍流有密切关系，于是用数据分析和理论相结合的方法，研究了沙的传输过程和不同风力与方向情况下沙丘的运动规律，写出了关于我国西北风沙问题的两篇研究论文——《我国西北沙的输运过程》和《在风力作用下我国西北沙丘运动的规律性》。这是我国首次对西北的风沙问题进行观测和理论相结合的研究，对当时的固沙工作有着一定的参考价值。
“之所以如此出成果，当然是因为我是学近地层物理的，又有很好的基础，当时其他人是无法和我比的。现在一说起沙尘暴，第一个研究的就是我刘振兴，不是我自个说的，是人家这样说的。”刘振兴说，回来后，导师赵九章看了两篇论文，非常高兴：“很好啊，我推荐一下。”于是，论文被推荐至当时最高级别科学刊物《科学记录》《科学通报》，不几天就发表了。“刚开始就有成果，我挺高兴，这就是理论和实践相结合非常好的一个例子。”刘振兴说。
－
空间物理学家刘振兴
参与研发首颗人造卫星
“涡旋诱发重联理论”获中国科学院自然科学一等奖证书。
1984年，刘振兴在空间科学学会春节座谈会上发言。
从1958年进入研制人造卫星的“581组”，刘振兴开启了他学术生涯的新篇章，在赵九章安排下，他跨入了磁层物理和太阳风的研究领域。刘振兴最早在我国开展太阳风研究，他走出国门，不断参与学术交流，其学术成果获得国际公认。
转入磁暴研究组，从事磁层物理和太阳风研究领域
1958年5月17日，毛泽东主席在中共中央八大二次会议上指出：“我们也要搞人造卫星。”1958年8月，中国科学院“581组”成立，由钱学森任组长，赵九章任副组长。“581组”的成立标志着我国卫星研制的开始。
在我国人造地球卫星研制过程中，赵九章提出了“中国发展人造卫星要走自力更生的道路，要由小到大、由低级到高级”等重要建议，领导开创了利用气象火箭和探空火箭进行高空探测的研究，探索了卫星发展方向，筹建了环境模拟实验室和开展遥测、跟踪技术研究，组建了空间科学技术队伍。
1959年3月，刘振兴被赵九章调入“581”组，承担火箭探测数据处理工作。此后在刘振兴的要求下，其副博士论文由近地层大气物理研究方向改为高空大气物理方向。赵九章还特地把刘振兴推荐给著名空气动力学家郭永怀，请其指导课题研究。
经过近两年的努力，刘振兴用稀薄气体动力学方法，完成了题为《流星与空间大气相互作用》的副博士学位论文，并得到了郭永怀的好评。
1959年，赵九章根据空间物理发展趋势，在地球物理研究所成立磁暴研究组，并亲自指导工作。该组是我国磁层物理学发展的摇篮。刘振兴研究生毕业后，在赵九章的安排下，从高层大气组转入磁暴研究组，从事磁暴期间地球辐射带变化的研究。他又从高层大气跨入了磁层物理和太阳风的研究领域。
刘振兴院士在2007年9月25日“中国地球物理学会成立60周年暨纪念赵九章先生诞辰100周年”纪念活动上发言时讲道，赵九章高瞻远瞩，在国际上磁层物理和太阳风研究刚起步时，就提出磁暴组的主要研究方向是磁暴分析和理论研究、地球辐射带研究等。他说：“现在看起来，当时赵先生提出的这个研究重点，仍是当前国际上磁层物理研究的重要前沿领域。”赵九章通过磁暴组的工作，培养了以刘振兴为代表的一批科学家，后来成为了我国地球空间科学研究领域的学科带头人。
恩师劳动改造中离世，一年半后“东方红一号”升空
“文革”开始后，1966年10月，赵九章在学术研究界被边缘化。同时，一向不问政治的刘振兴也开始受到冲击。但为了刚刚起步的中国空间科学事业，为了完成赵九章布置的科研任务，刘振兴带着地球辐射带研究成果，于1967年参加了我国第一颗卫星“东方红一号”空间粒子环境模拟试验的任务，所研究制定的空间粒子环境参数标准，对卫星的研制、发射和运行安全起了一定的作用。在此基础上，他撰写了《人造地球卫星环境手册》一书中的粒子辐射部分。
1968年春，受“文革”冲击，刘振兴作为“资产阶级反动学术权威”的典型代理人，被迫中断了心爱的研究事业，被下放到北京郊区，负责养猪进行劳动改造。在这里，他再次遇到了导师赵九章。赵九章白天下地干活，晚上接受批斗，或者赶写交待。面对导师的遭遇，刘振兴看在眼里，痛在心里，既不敢怒，也不敢言，只能相遇时投去宽慰的目光，只能在宿舍内暗自伤心流泪。1968年10月10日晚，赵九章在写完他一生中的最后一份检查后，走进卧室，把平时一粒一粒攒下的几十粒安眠药全部倒进嘴里……
恩师赵九章先生的去世，使刘振兴悲伤欲绝。他心里默默祈祷着：“先生走好。先生的嘱托，什么时候才能实施？先生未竟的事业，什么时候才能成功……”
1969年，为了保证中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”的研发，刘振兴被调离农场，再次回到了地球物理研究所磁暴研究组，重新潜心研究心爱的空间科研事业。
1970年4月24日，中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，全世界为之瞩目，这是中华民族的创造智慧和拼搏精神所凝结而成的一颗“明星”。而此时，中国卫星之父、中国科学院地球物理研究所所长赵九章，已含冤去世整整一年半的时间。
将底层大气湍流方法 推广到太阳风研究中
1970年10月，刘振兴随空间物理及探测技术研究所西迁转到西安工作。当时研究所的主要工作是探测空间粒子环境，包括地球辐射带和同步高度区粒子环境，为下一步卫星研制提供空间环境数据。他和另一位同事负责探测器数据处理和分析工作。在“东方红一号”卫星上天后不到一年时间内，1971年3月，科学试验卫星“实践一号”成功发射。
从1975年起，刘振兴开始转入理论性研究，他是最早在我国开展太阳风研究的人。从太阳风的卫星探测数据看，太阳风中存在着湍流现象，而且与低层大气的湍流有些相似之处。在这一现象的启示下，刘振兴将研究低层大气湍流的基础和方法，推广到太阳风湍流的研究中，从而得出了太阳风湍流的普遍表达式，理论与探测结果符合得较好。在高层大气、磁层和太阳风的学习和研究过程中，刘振兴又逐渐认识到太阳风、磁层、电离层和高层大气之间有密切的耦合关系，写出了题为《太阳风—磁层—电离层和高层大气耦合及其对低层大气的影响》的论文，并在1979年我国第一次空间物理学术会议上作了报告。而当时在国际上还未见到对太阳风、磁层、电离层、高层大气耦合过程研究的文章。
走出国门交流访问 学术成果日渐丰硕
改革开放后，我国对外交流的大门打开，刘振兴于1980年5月至次年9月作为访问学者赴美国马里兰大学进行木星磁层理论模式等方面的研究。他根据“旅行者”飞船对木星磁层探测的最新数据，分析认为木星的快速旋转对木星磁盘结构有着重要影响，从而提出了一个新的木星磁层磁盘模型。其主要结果载入了剑桥大学出版的《木星磁层物理》一书中，被称为“刘氏模型”。
1985年，刘振兴冲破三十多年来磁场重联研究的传统观念，首次提出流体涡旋诱发磁场重联的新机制，创建了涡旋诱发重联理论（VIR），建立了涡旋诱发重联理论模型。他还与合作者将VIR理论应用于能量传输事件（FTE），建立了一个三维的FTE模型。刘振兴将动力气象学中的一些物理现象与磁场重联联系起来进行思考，从中得到了新的启示，首次提出了流体涡旋诱发磁场重联的新机制，建立了一个新的磁场重联理论，为研究磁场重联开辟了一条新的途径。
1987年，刘振兴再度赴美半年，先后在阿拉斯加大学、丹福大学、加州大学洛杉矶分校进行访问、讲学与合作研究。在此期间他与阿拉斯加大学教授李罗权等合作，提出了磁层亚暴的等效电路模型。该模型用等效电路方法首次考虑了磁层亚暴发生和发展的全球过程，将国际上长期争论的两种观点“太阳风直接驱动过程”和“卸载过程”统一起来，解释了磁层亚暴期间磁层和电离层电流系统的耦合过程和变化规律。在1994年举行的国际磁层顶物理学术讨论会上，涡旋诱发重联与多X重联模型、单X重联模型共同被公认为通量传输事件的三个基本模型。
－－
空间物理学家刘振兴
双星计划实现探测跨越
刘振兴发现，ISTP计划中的一些卫星在轨道布局方面存在着局限性，而这是人们认识、研究地球空间不可缺少的部分。由他牵头，中国提出了“双星计划”，并高效实施，最终取得成功，我国的空间探测就此迈上新的台阶。
“双星计划”出世 盘活空间探测“棋局”
我国是一个空间大国，但还不是空间强国，在空间探测方面与空间强国相比还有相当大的差距，这正是限制我国空间科学发展的主要因素之一。因此，亟须发展我国的空间探测和科学研究，迅速提高我国空间科学研究的水平。虽然我国与欧空局Cluster计划开展了合作，但还缺乏自主的空间科学探测与研究计划。
刘振兴认为，随着人类对空间探索的逐渐延伸，项目的规模也会越来越大，在一个国家能力有限的情况下，国际合作是人们逐步了解浩淼宇宙的最有效方式。
他通过分析研究，发现ISTP计划中，一些卫星在轨道布局方面存在局限性，即这些卫星的远地点都较高，不能覆盖磁层空间暴（包括磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴）的重要活动区。而刘振兴已研究这些区域几十年，认为这是人们认识、研究地球空间不可缺少的部分。
1997年1月，由刘振兴院士牵头，中国相关科学家多次讨论，提出“地球空间双星探测计划”，即“双星计划”。1997年4月，刘振兴院士在北京香山科学会议上正式提出中国“双星计划”，受到了与会专家和国家有关领导的重视。
“双星计划”是我国空间物理界的一项重要的创新计划，它包括两颗以大椭圆轨道绕地球运行的小卫星，分别对地球近赤道区和极区两个地球空间环境变化最为重要的区域进行宽能谱粒子、高精度磁场及其波动的探测。主要研究太阳活动和行星际扰动触发磁层空间暴和灾害性地球空间天气的物理过程；建立磁层空间暴的物理模型、地球空间环境动态模型以及预报方法。
双星计划中的赤道卫星极区卫星上分别载有9台和10台探测仪器。赤道区卫星的轨道是：近地点550公里，远地点74000公里；倾角约为28度。极区卫星轨道是：近地点350公里，远地点25000公里，倾角约90度左右。两颗卫星遥相配合，将构成具有明显创新特色的星座式独立探测体系，运行在ISTP卫星尚未覆盖的近地磁层重要活动区，“双星计划”与欧洲空间局的磁层探测计划组成密切配合的两个联合观测项目，形成人类历史上第一次对地球空间的六点立体探测。刘振兴院士打了一个比喻：就像下棋，位置非常关键，就空着两个地方，下上棋子，这盘棋就活了。
国际空间机构积极合作，“双星”发射成功
双星计划得到了国际空间物理界的关注。欧空局和国际空间机构协调组在工作会议上专门对刘振兴提出的“双星计划”进行了讨论，高度评价其科学构想，并通过了推荐书，表示将积极与双星计划合作。特别是欧空局，1996年6月4日由于阿丽亚娜5型火箭飞行软件出现故障，发射时发生爆炸，cluster I四颗星簇卫星化为烟云和碎片，cluster I计划失败；1997年4月，cluster II计划启动，他们对双星计划的合作意愿强烈，派出以科学项目主任为首的代表团访问北京，与中国科学院空间中心讨论了“双星计划”的合作问题。
欧空局代表团认为，“双星计划”对Cluster水平的提高至关重要。1997年11月举行的欧空局Cluster科学工作队会议上，主要研究者们一致通过与“双星计划”研究者进行合作。同时，国际空间局协调组（IACG）也通过一项议题，将“双星计划”纳入国际探测任务。
1999年9月，欧空局代表团访华，欧空局认为中国“双星计划”与欧空局cluster II计划的合作将会对国际日地物理计划作出重要贡献，并正式向中科院和中国国家航天局提出与“双星计划”合作的请求。
2001年7月，中国国家航天局局长栾恩杰和欧空局局长罗达塔又在法国巴黎欧空局本部正式签署了关于“双星计划”的合作协议。根据协议，欧空局组织协调欧洲有关科研单位向“双星计划”提供8台（其中一台由中欧双方合作研制）先进探测仪器、一个欧空局卫星地面接收站，接收双星的部分探测数据，并对有关的卫星技术（如卫星剩磁、卫星表面电位和辐射环境剂量计算等）提供咨询和协助。
刘振兴由衷地高兴，他说，合作是空间探测的大趋势，双方近10年来的合作是顺利的，也是成功的，中国正由一个空间大国成为一个空间强国。他特别指出，cluster II和“双星计划”运行的时间范围，正是太阳爆发事件最频繁的时期。cluster II和“双星计划”相配合，在探测区域方面优势互补，将会成为21世纪国际上最重要的日地空间探测计划。
2003年12月30日，“双星计划”中的赤道区卫星“探测一号”（TC－1）在西昌卫星发射中心由“长征二号丙／SM”型运载火箭成功发射；2004年7月25日，“双星计划”中的极区卫星“探测二号”（TC－2）在太原卫星发射中心发射成功。
“中国速度”让空间探测实现跨越式发展
“双星计划”的实施，创造了令欧洲合作伙伴惊讶的“中国速度”。从2001年10月立项，到2004年7月完成两颗卫星的在轨部署，总共不到三年时间，这样的速度无疑是高难度的挑战。
因为要与欧洲空间局已在2000年7月、8月升空的4颗星一起组成6点交汇立体探测网，中方的研制进度就要加快，同时，卫星要穿越磁层、辐射带，面对的空间环境比欧洲的4颗星更恶劣。一开始，欧洲人不相信中方能在三年内研制两颗卫星。
然而，当他们在中国各地悠闲度假时，中方研制人员正在加班加点，节假日也不休息。欧方研制的探测仪器反倒跟不上中方的研制进度了，一个项目经理因此被撤换。探测一号、探测二号两颗卫星，上面的接插件、各种接口加起来有几百个，测试时没有发现一个差错。欧洲空间局派来的工程师也一同参加测试，看到这样的结果竖起了大拇指，说这在欧空局也很难做到。
地球空间双星探测计划是我国第一个空间科学探测计划，是我方为主的我国与欧空局开展合作的重大国际合作探测计划。“双星计划”的顺利实施为我国空间物理研究取得了大量先进的探测数据；提高了多点卫星探测数据的分析能力，并取得了创新性研究成果；提高了空间探测仪器的研制水平；提高了我国卫星技术的研制水平；培养了一支高水平的空间科技队伍。
“‘双星计划’的实施，实现了我国空间探测跨越式的发展，使我国的空间探测迈上了一个新的台阶，提高了我国在国际空间物理界的地位。”中国科学院空间科学与应用研究中心主任吴季这样评价。
－
空间物理学家刘振兴
与欧空局合作实现共赢
第三届中欧双星计划工作会（前排右五为刘振兴）。
刘振兴（中）获国际空间研究委员会（COSPAR）和印度空间研究组织联合颁发的Vikram Sarabhai奖章。
在罗格·博奈的支持下，中国参与了“星簇计划”，打开了与欧空局开展合作的大门。成立中国Cluster数据和研究中心、开展“双星计划”合作、举办第36届世界空间科学大会……中国空间科学研究一步步搭建起更广阔的平台。
意外收获欧空局邀请，中国跻身“星簇计划”
谈到中国第一次和欧空局开展的重要国际合作，刘振兴总不忘提起一个人——罗格·博奈（Roger Bonnet）。罗格·博奈是国际空间研究委员会（COSPAR）主席、国际空间科学研究所所长。
“截至今年，我们和博奈的合作已有整整20年，博奈对中国空间科学的国际合作，特别是对‘双星计划’作出了重大贡献。”“我们已经成了很好的朋友，现在见面了还会热情拥抱。”2009年冬，得知罗格·博奈荣获中国科学院2009年度国际科技合作奖，年逾八十的刘振兴尤为激动，他在接受《科学时报》采访时如是说。
20世纪80年代，欧洲空间局提出“星簇计划（Cluster）”时，博奈担任欧洲空间局空间科学项目部主任（副局长），“星簇计划”就是在他的主持下制定和实施的。
1990年上半年，欧空局向全世界的空间科学院发出通告，希望有意向与欧空局就“星簇计划”展开合作的国家提出合作方案，其中包括中国科学院空间科学与应用研究中心（以下简称“空间中心”），向中国发出邀请的，就是罗格·博奈。
这真是一份意外收获。
因为20世纪80年代以后，中国的国际合作环境不是很好，尤其是空间科学方面。以美国为首的发达国家不仅限制来华发射卫星，而且封锁向中国出口高端元器件和技术产品。博奈正是在这种形势下，顶着压力坚决主张与中国开展合作。
在博奈看来，科学没有国界，不应把中国屏蔽在国际空间合作的科学研究群体之外，尽管当时中国并没有空间科学研究计划，但各国科学家应积极推动中国科学家参与国际的空间科学卫星计划的研究工作。
接到通告后，空间中心立即委派刘振兴撰写中国与“星簇计划”合作的建议书。欧空局严格评审了每个国家递交的申请文件，作为评审主持人的博奈对刘振兴的建议书给予高度评价，评审结果公布，只有两个国家是欧空局成员国以外的国家：美国和中国。
“‘星簇计划’是中国第一次和欧空局开展的重要国际合作计划，对我国下一步科学研究的发展起了非常重要的作用，打开了中国与欧空局开展空间科学合作的大门。”刘振兴说。
创新见解赢得支持，中国成立空间中心
从1991年开始，刘振兴等中国科学家多次应邀参加“星簇计划”的各种工作会议，会议上，刘振兴独到的见解引起了博奈的关注和重视，赢得了他对中国空间科学研究的大力支持。
1992年，博奈委托英国著名磁层物理学家Southwood带队，在中国召开了第一次“星簇计划”的科学研讨会。“此次研讨会进一步加深了中国与欧空局在‘星簇计划’方面的国际合作。”刘振兴说。1993年11月，博奈亲自带队来到北京，与中国科学院正式签订合作协议。协议明确：第一，成立中国Cluster数据和研究中心；第二，中国成立Cluster科学工作队。推荐刘振兴担任中国Cluster数据和研究中心主任以及中国Cluster科学工作队首席科学家。中国Cluster数据和研究中心是在美国之外，不在欧洲本土的第二个Cluster计划的科学数据和研究中心。
同年11月，博奈带领10位欧空局专家访问空间中心，某种程度上是来检查中国Cluster数据和研究中心的准备情况。见面会上，刘振兴向博奈及欧空局专家报告了中国“双星计划”的方案设想。
博奈听后认为，“双星计划”与Cluster II在科学上有很大的互补性，两个计划如能合作，就有望探测整个磁层的整体行为。会议间歇，博奈征得其他欧空局专家同意后宣布，欧空局愿与“双星计划”开展合作。这次访问期间，欧空局科学项目部便与中科院空间中心签署了“双星计划”与Cluster II合作的协议书。之后的两年里，博奈两次来中国积极推动“双星计划”在中国的立项。
在博奈担任欧洲空间局空间科学项目部主任期间，他多次邀请中国科研人员到欧洲空间局空间科学项目部作短期访问，包括刘振兴本人也受到过邀请，在欧洲空间局空间科学项目部工作三个月，并由欧洲空间局支付费用。
取得大会主办权 设赵九章科学奖
2002年7月起，博奈开始担任国际空间研究委员会主席和瑞士国际空间科学研究所（ISSI）所长，仍继续积极支持和中国开展空间科学方面的合作。
中国希望通过主办世界空间科学大会扩大影响力，真正进入国际空间科学的舞台。在2000年申办2004年的第35届世界空间科学大会的主办权失败后，中国又于2002年提出申请第36届世界空间科学大会的主办权。遗憾的是，中国代表团在赴美国向国际空间研究委员会作申办报告时被拒签。中国代表团直接将申报报告和材料寄到了国际空间研究委员会。委员会主席博奈积极动员委员会成员支持中国。
有了博奈的帮助，2006年7月16日－23日，第36届世界空间科学大会在中国举行，这是国际空间科学界规模最大、最重要的学术会议，由国际空间研究委员会每两年举办一次。这也是世界空间科学大会首次在我国召开。这次大会通过了由中国科学院与国际空间研究委员会执委会联合设立赵九章科学奖的议案，这也是以中国科学家命名的第一个重要国际奖项。
早在2004年，中国空间中心就开始向国际空间委员会申请设立赵九章科学奖项，一直未能获批。作为奖项倡导者和发起人之一，刘振兴代表空间中心直接向博奈提出了这件事情，立即得到了他的首肯。博奈认为，赵九章是中国人造卫星的开创性科学家之一，是中国空间科学的开创者之一，设这个奖很有必要。博奈还建议，赵九章奖的奖励范围应定在那些在空间科学和探测领域作出过开创性工作的科学家，特别是像赵九章一样，在本国乃至国际上开创新学科、新领域，推动重大空间科学和探测计划方面作出重大贡献的科学家。2008年7月，赵九章科学奖第一次在第37届世界空间科学大会的开幕式上颁发，获奖者为美国著名科学家、IMAGE卫星计划的首席科学家James Burch教授，奖励他在地球空间探测方面开辟了成像探测的新方法。
赵九章科学奖的设置和颁发，了却了刘振兴的一桩心愿，恩师赵九章和他倡导的中国人造卫星与空间科学事业终于被国际空间界的同仁所认可，傲立世界，光耀苍穹。
－
空间物理学家刘振兴
老骥伏枥不忘回馈母校
刘振兴（左三）与来昌乐一中参加校庆活动的老校长霍树楠子女合影。
晚年的刘振兴思路清晰，喜欢辩论，每天骑着一辆“空间中心最破的”自行车上下班，作报告一站就是两三个小时。他不喝酒，说要“好好保护脑子”。他多次回母校昌乐一中作报告，为校史馆捐赠重要历史资料，以激励后人。
晚年工作勤恳不知疲倦 作报告一站两三个小时
刘振兴一生经历了三次婚姻。只有第一次婚姻育有一子周新民。
周新民回忆：“我的父亲在1953年读大学时与我的母亲恋爱结婚，我于1954年出生在青岛，随着父亲学习和工作的繁忙，父母聚少离多，分居两地，父亲后来忙于科研，工作保密性强，父母劳燕分飞。”周母再婚后为了方便儿子在当地上学，令其改随继父的周姓。“后来，我入团、入党组织审查对我与父亲刘振兴的关系都有过全面的证明。父亲繁忙之余，仍与我保持书信往来，后来，我到澳洲工作和学习。父亲在百忙之中关心我的成长，每年过年，我都归国与父亲团聚。”
上世纪60年代，刘振兴开始了第二次婚姻，因为当时政治斗争原因，很不幸福，不长时间就离了婚。
“直到1985年，父亲认识了我的继母，继母和妹妹对我父亲晚年生活照顾得无微不至，这让我在海外工作也少了许多牵挂。”周新民回忆。
1985年，刘振兴与吴凤云结婚，尽管都是再婚，但两人互敬互爱，开始了一段幸福美满的婚姻生活。吴凤云与前夫育有一女吴朝霞，在中国科学院行政管理局工作，现已退休。
晚年的刘振兴和吴凤云、吴朝霞之女崔丽珊一起住在院士楼150多平方米的房子里。与年龄形成鲜明反差的是他不知疲倦的劲头，他每天早早来到办公室，开始繁忙的研究工作，看文件，参加各种会议和诸多外事活动，周末和节假日也几乎不休息。他一直保持着年轻时养成的早上写东西的习惯，如有当天要用的材料，他会在凌晨两三点钟就起来写，他说早上写的东西质量高。
晚年的刘振兴每天都骑着自行车上下班，那是一辆生产于上世纪80年代的破旧自行车，他说是空间中心最破的，一眼就认得出来。不少人称他是“骑着最破旧的，干着最前沿的，想着最遥远的”科学院院士。
离开家乡后，刘振兴一直操一口标准且浓重的昌乐话。晚年的他思路清晰，喜欢辩论。每次做报告都喜欢站着，他说站着讲自如，做动作不受约束，一旦坐下去就讲不出来了。他经常一站就是两三个小时，手舞足蹈，生动活泼，深入浅出，中间不喝水也不休息。他说这么些年一直如此，习惯了。
每次报告结束，他都要“吹”一支烟休息一下。他把吸烟叫作“吹烟”，与别人吸烟最大的不同就是他从不把烟真正吸进去，“就到这儿！”他指着嗓子解释，“我这是玩，不吸进去，是吹。”
刘振兴不喝酒，即使有应酬，也是浅尝辄止。提到酒量，他豪爽地笑道：“有人笑话我酒量小。我也是山东大汉，怎么会没酒量。但我能管住自己，就是不喝，我有很多的事情要思考，我要好好保护我的脑子。”说到这里，幽默的他还不忘指指自己的大脑袋。
多次回母校作报告，激励学生奋发成才
晚年的刘振兴居住在北京海淀区中关村社区。平日里，他经常为居民义务讲解科普知识，为了让中关村社区参评科普型特色社区，他披着绶带在社区里为居民散发科普图册，进行宣传。而青少年的健康成长则是他最关注的，休息时间，他常常被孩子们围住，讲科学知识。2003年，刘振兴的“手印”就印在了中关村社区的科学家手印墙上。
刘振兴对母校昌乐一中有着深厚的感情，多次回母校探访，给学生们作报告，回顾读书生活，介绍他的科研成果，分享做学问的心得体会，对同学们提出期望要求，鼓励他们学习成才……他用自身的成长和发展，给同学们上一堂科普知识和理想成才教育课。2002年春，昌乐一中将校园内东西贯通、步步登高的林荫道命名为“院士路”。并在路北侧的教学楼前为刘振兴、刘以训两位院士塑立了雕像。
2008年昌乐一中建校70年前夕，学校校史展馆向昌乐一中走出的两位院士刘振兴、刘以训征集有关实物资料和图片，设立独立的院士展馆。2008年初秋，学校派人应约来到北京，走进两位院士的家，亲手接过了他们的捐赠资料。刘振兴捐赠的“双星计划”探索卫星模型、探月工程模型、“风云3号”气象卫星传下的第一套卫星云图等实物资料尤为珍贵。
病重不提特殊要求，叮嘱捐献科研资料
2016年2月，春节前夕，刘振兴因肺病加重呼吸困难入院治疗。周新民接到消息，马上放下手头的工作，乘飞机从澳洲赶回，在北京市海淀医院照顾病重的父亲。“父亲又转到北京大学第一医院、中关村医院治疗了几个月，我一直陪着。”说起那段日子，周新民更多的是对父亲坚强毅力的钦佩。“父亲将青春奉献给他钟爱一生的事业，最终积劳成疾，因慢性支气管炎导致肺部感染，病魔将他折磨得无比痛苦，但他咬牙坚持着，要求家属不给医护人员和组织添负担，他也从来没有向组织提出过任何特殊要求。”
临终前，刘振兴叮嘱儿子继续做好他的资料、论文整理工作，在合适的时候将有益于人民和社会的资料贡献给科研单位，将他个人收藏的部分纪念品捐献给母校昌乐一中校史馆收藏。
周新民说，他陪伴着父亲度过了最后的岁月。2016年3月23日凌晨3时45分，刘振兴在北京逝世，享年86岁。
2016年3月29日，刘振兴院士的遗体告别仪式在八宝山殡仪馆梅厅举行。大厅门前正上方悬挂着黑底白字的横幅和挽联，“刘振兴院士永垂不朽”“一生做事业太空探索立新碑，九天显悲容群星泪闪送魂归”。大厅内正下方是刘振兴院士的遗像。刘振兴院士的遗体安卧在鲜花翠柏丛中，身上覆盖着中国共产党党旗。党和国家领导人以及中共中央组织部、中国科学院等单位敬献的花圈摆放在大厅两侧。中国科学院领导、有关单位和部门的领导、刘振兴院士的生前友好、同事、学生，以及中国科学院国家空间科学中心的职工、研究生数百人，前往殡仪馆为他送别。
双星璀璨，振兴梦圆。刘振兴院士已驾鹤西去，双星计划也已圆满完成了使命。但人类仰望星空，追求梦想的脚步却永远不会停息。
昌乐一中修筑了一面院士文化墙，高大宽阔的石面上题写着“以训精神，振兴追梦”八个大字，隽秀挺劲，熠熠生辉。而今，校园内的院士路、院士塑像和院士文化墙吸引了不少学生、家长、校友和社会各界人士驻足。院士的精神、院士的业绩，正在激励着一代又一代学子，自强不息，追求卓越，为实现“院士梦”，健步向前。
本期图片由周新民、吴文福提供
