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神舟九號與天宮一號的浪漫約會，讓中國的航天事業(yè)再一次成為老百姓關注的焦點。在為之自豪的同時，很多人不禁要問，高高在上的航天事業(yè)與普通民眾的距離是否過于遙遠？航天工程能為老百姓的生活帶來顯而易見的好處嗎？
應用 無處不在
“航天科技早已應用于生活的方方面面，這是航天要達到的很多目標中的一個，航天要造福于人，要為人類服務。”中國宇航學會副理事長兼秘書長楊俊華說，“比如醫(yī)療CT機，就是在深空探測，在人類征服太空的過程中提出來的。中國近年來開發(fā)使用的1100多種新材料中，80%是在航天技術的牽引下完成的。”
航天技術已用于我們的食品、服裝和通訊。尿不濕、方便面蔬菜包、脫水果干、運動鞋和衛(wèi)星電視、衛(wèi)星導航……這些老百姓經(jīng)常使用的東西，就是液氣分離、食品脫水、衛(wèi)星通訊等高端的航天科技成果應用到生活中的產(chǎn)品。
航天技術已用于防災、減災等人工影響天氣的手段，以及氣象探測市場。2008年北京奧運會開幕式，由中國航天科技集團公司第四研究院提供的、運用航天固體動力技術生產(chǎn)的火箭彈成功將暴雨攔截城外。2011年，我國長江中下游地區(qū)發(fā)生60年不遇的大旱，為了緩解旱情，國家實施了大規(guī)模的人工降雨作業(yè)，航天四院提供的增雨防雹火箭再次“發(fā)威”，立下汗馬功勞。
航天技術已用于制造各種服務于日常生活的儀器設備。辦公室、賓館和家庭廚房的煙霧報警器，原是為了檢測太空站里的煙霧和有毒氣體而研制；醫(yī)院里的ICU(重癥監(jiān)護室)源自阿波羅載人登月成就，由航天員訓練時監(jiān)測各項生命體征的實驗室演變而成；育嬰箱、心臟起搏器、太陽能熱水器等，都是太空活動帶來的成果。
航天技術的突破，不僅使我們造出了以往所沒有的民用產(chǎn)品，還因其對品質(zhì)要求的嚴苛性，讓已有的民用產(chǎn)品更加精益求精。
例如，乘坐神舟九號飛船的不僅有3位航天員，還搭載有用于保存醫(yī)學試劑的航天冰箱，提供這種冰箱的海爾集團，使中國成為繼美、俄之后第三個獨立掌握航天冰箱技術的國家。
“與大家日常使用的冰箱比，航天冰箱在失重環(huán)境下運行，制冷、電控及結構3大方面有較大區(qū)別。”海爾航天冰箱研發(fā)團隊牽頭人劉承黨透露，由海爾研制的航天冰箱高效換熱，比設計要求節(jié)能25%；冰箱具備蓄能功能，在斷電情況下也可以恒溫10小時以上；在85攝氏度高溫和85%的濕度條件下，電控依然可靠；利用物聯(lián)網(wǎng)技術，神九地面控制中心能監(jiān)控冰箱的溫度、電壓，也可以遠程開關冰箱，“從技術和成本兩方面考慮，航天冰箱技術短期內(nèi)不會全部用于民用冰箱，因為成本太高。不過，遠程控制、電控保護、物聯(lián)網(wǎng)技術、蓄能功能及高效隔熱材料，均已經(jīng)用于海爾的冰箱產(chǎn)品中。”
產(chǎn)業(yè) 蓬勃發(fā)展
航天產(chǎn)業(yè)的成果不僅已廣泛進入我們的生活，它對經(jīng)濟的影響也十分巨大。在所有行業(yè)中，航天產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈最長。從能源、鋼鐵、新材料、電子及通信等行業(yè)，再到航天服裝涉及的紡織、服裝加工，航天食品涉及的農(nóng)產(chǎn)品、食品加工等，航天產(chǎn)業(yè)幾乎涵蓋了生活中的各個領域。
神舟九號返回時，航天員把天宮一號上搭載的、經(jīng)過太空育種的珙桐、普陀鵝耳櫪、望天樹、大樹杜鵑等4種瀕危植物種子帶回地面，因此太空育種再次受到人們的關注。
國家航天工業(yè)總公司于2011年1月在山東省濟寧市建立了中國金鄉(xiāng)大蒜航天育種實驗基地，發(fā)展以金鄉(xiāng)大蒜為主導產(chǎn)業(yè)的特色農(nóng)業(yè)。“大蒜屬于無性繁殖作物，利用常規(guī)的選育方法很難培育出新的品種，而采用航天育種誘變技術，將很好地改變這一現(xiàn)狀。”中國航天科技集團公司航天育種研究中心副主任、研究員欽天鈞說，“金鄉(xiāng)的優(yōu)良品種已經(jīng)在神舟八號飛船上進行了搭載，可以培育出擁有自主知識產(chǎn)權的新品種。”
從1987年首次利用返回式衛(wèi)星成功進行水稻和青椒等農(nóng)作物種子的搭載實驗算起，截至2011年，我國已擁有經(jīng)過航天搭載的農(nóng)作物供給9大類393個品系，異變育種品種8000多個。初步建成航天育種資源庫，選育成功并通過國家或省級鑒定的新品種達到70多個，航天育種推廣種植基地100多個，推廣種植面積累計將近2000萬畝。
說起航天產(chǎn)業(yè)，不能不提起我國航天的兩大巨頭——航天科技集團和航天科工集團。兩大航天集團的發(fā)展近來十分搶眼。
2011年航天科技集團實現(xiàn)營業(yè)收入超過1000億元，資產(chǎn)總額首次突破2000億元。中國航天科技集團公司副總經(jīng)理袁潔說，“集團公司通過大力發(fā)展衛(wèi)星應用、信息技術、新材料與新能源、航天特種技術應用、特種車輛及零部件、空間生物等重點領域，正將航天技術服務廣泛地運用到經(jīng)濟建設和人民生活之中。”
航天科工集團的民用業(yè)務也增長迅速，2011年航天科工集團收入和凈利增速均達到了20%以上，民用業(yè)務收入占集團總收入的70%以上。
雖然航天工業(yè)目前由國有企業(yè)主導，但很多高科技民營企業(yè)也參與其中。隨著一些民營高科技企業(yè)的發(fā)展壯大，以及航天技術民用，航天工業(yè)正出現(xiàn)民企與國企共同發(fā)展的格局，一批涉足其中的民企得以受益。
航天技術產(chǎn)品和服務的高附加值，對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造以及對其他產(chǎn)業(yè)的滲透性與交叉融合性等，可直接帶來巨大的經(jīng)濟效益。國內(nèi)外的多家研究機構采用不同模型與方法計算航天產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與社會效益比，得出結論認為，政府在航天領域的投入產(chǎn)出比為1:7至1:14之間。這意味著每投入航天領域1美元，未來得到的回報就為7美元至14美元。
當前，全球航天產(chǎn)業(yè)增長速度為10%左右，高于GDP增速1倍以上。我國航天產(chǎn)業(yè)近5年的增長速度為25%，也遠高于同期GDP的增長。中國航天科技集團公司系統(tǒng)科學與工程研究院院長王崑聲介紹，目前我國已有2000多項航天技術成果移植到國民經(jīng)濟各個部門，民用航天產(chǎn)值已占據(jù)航天總產(chǎn)值的一半，投入產(chǎn)出比高達1∶10。
目前，我國航天產(chǎn)業(yè)已形成了以基地為中心、輻射周邊的發(fā)展模式。根據(jù)中國航天科技工業(yè)新體系建設規(guī)劃，形成了北京、上海、陜西、四川、天津、內(nèi)蒙古、香港（深圳）、海南8大航天產(chǎn)業(yè)基地，其中尚在建設的基地為北京、四川、天津、海南。建成后，將提供數(shù)萬人的就業(yè)機會，創(chuàng)造的產(chǎn)值也將達上千億元。
探索 永不停止
航天已經(jīng)為生活帶來很多便利，航天正在為經(jīng)濟帶來更強動力，但我們關注現(xiàn)實的同時，也不能忘記遠眺未來，因為航天畢竟是一個探索未知的事業(yè)。
太空實驗會制造出更加有效的藥物。
研究蛋白質(zhì)分子結構是國際醫(yī)學界的熱點。“近些年比較熱門的應用是生物制藥領域，因為很多病毒的外殼都是蛋白質(zhì)。在地球上，蛋白質(zhì)溶液和晶體受重力誘導的浮力對流的影響，晶體發(fā)育狀況不理想；在太空失重狀態(tài)下，晶體在蛋白質(zhì)溶液中長大時不會下沉，它內(nèi)部的分子排列更整齊有序。”中科院生物物理研究所研究員倉懷興告訴記者，他負責的空間生物大分子組裝與應用研究項目，是神八搭載的17項生命科學實驗中的一項，在神八帶著晶體返回后，項目組目前正對其中兩種蛋白質(zhì)晶體進行更深入的研究。
“我們正用儀器來解析晶體中的分子結構，已經(jīng)到納米量級。對雞蛋清溶解酶分子的分析，可用于研制治療口腔疾病和體表細菌感染的有效藥物。對痢疾桿菌四磷酸二腺苷酶分子結構的解析，有助于研制出治療痢疾的新藥。”倉懷興說，“但這些還不是最重要的，最重要的是蛋白質(zhì)當中蘊藏著生命密碼，利用蛋白質(zhì)上天的機會系統(tǒng)解讀這些生命密碼，會大大縮短目前平均10年左右的新藥研發(fā)周期。”
太空實驗也會為人類更遠的征程奠定基礎。
“我們目前正在做高等植物在空間的代謝生物學研究。我們曾用神八搭載水稻種子，令其在太空中萌發(fā)，生長成水稻幼苗。目前正在做深入的研究，研究空間飛行對水稻幼苗蛋白質(zhì)組學的影響，特別是與光合作用相關的代謝過程以及與光合能量傳遞相關的蛋白的影響，分析空間環(huán)境下植物光合系統(tǒng)的變化規(guī)律。這個實驗的最終結果還沒出來。”中科院植物研究所研究員溫曉剛說。
“這類實驗的最終目的，是為建立太空的受控生態(tài)生命保障系統(tǒng)服務，因為植物是食物和氧氣的供應者。”當食物產(chǎn)生、氧氣供給、二氧化碳去除和廢物再循環(huán)都變成現(xiàn)實，宇航員們長期居住太空將不再是夢想。溫曉剛說，“未來有可能出現(xiàn)生長各種適宜植物的太空農(nóng)業(yè)基地，為人類向宇宙深處的遠征奠定基礎。當然，這將是比較遙遠的事情。”
太空實驗也可能帶來革命性的技術突破。
中科院物理研究所的復合膠體晶體實驗正在天宮一號上進行，通過地面實驗室與空間飛行器間的數(shù)據(jù)交互，研究員們可以遙控實驗過程、解讀實驗結果。由于復合膠體晶體由兩種不同粒徑的顆粒組成，大小不同的顆粒受重力影響不同，在地面上人們很難觀察到它們固有的結晶規(guī)律，而空間飛行器提供的微重力環(huán)境可解決這個瓶頸。
“目前，這項空間試驗已經(jīng)取得了一些很有價值的結果，但還需要進行更仔細的分析才能將結果對外公布。”中科院物理研究所研究員潘明祥說，“對膠體復合晶體這類光子晶體的研究，有可能帶來光子計算機、高能量激光器等產(chǎn)品，也可能帶來現(xiàn)代通訊技術的革命性突破。”
“蛟龍”號成功下潛至7000米深度，創(chuàng)造了我國載人深潛新的歷史紀錄。下潛深度的突破也是深潛技術的突破，表明我國成功站在了世界載人深潛的第一梯隊。那么，“蛟龍”號在下潛深度上的突破，在深潛技術上的突破，將對哪些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來影響呢？
大洋油氣礦產(chǎn) 開發(fā)成熱點
“蛟龍?zhí)柍晒ν黄?000米深度，標志著我國具備了載人到達全球99.8%以上海洋深處進行作業(yè)的能力，對于我國開發(fā)利用深海的資源有著重要的意義。”“蛟龍”號總設計師徐芑南告訴記者。
深海蘊藏著豐富的油氣資源、礦產(chǎn)資源、生物及其基因資源。國際能源機構最新統(tǒng)計數(shù)字表明，海洋油氣總儲量的44%蘊藏在大于2000米的深水區(qū)，在水深超過500米的大陸坡區(qū)，已發(fā)現(xiàn)50多億噸油當量的油氣資源。有些資源只有深海才富有，比如分布在水深4000米至6000米海底，富含銅、鎳、鈷、錳等金屬的多金屬結核，具有商業(yè)開發(fā)潛力的就達700億噸；還有在海底山表面的富鈷結殼、分布在大洋中脊和斷裂活動帶的海底熱液硫化物。
海底生物資源也極其豐富。據(jù)2010年全球海洋生物普查公布的數(shù)據(jù)，海洋生物總量估計有百萬種，大量未知的生物集中在深海。海底熱液區(qū)的溫度可以達到400攝氏度，壓力可以在50兆帕以上，生活在這里的生物，其基因和活性酶有特殊價值，目前已經(jīng)形成數(shù)十億美元的開發(fā)規(guī)模。
中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會秘書長金建才告訴記者，“蛟龍”號7000米深海測試成功，打開了我國海洋新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)大門。今后，我國將在深海裝備制造業(yè)、深海油氣礦產(chǎn)勘探與開發(fā)、深海生物基因技術3個方面重點拓展。
我國比較早地注重海洋礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)。1991年大洋協(xié)會成立，拉開了我國全面進軍國際海底區(qū)域的序幕。2001年，我國在東太平洋獲得了7.5萬平方公里多金屬結核資源勘探合同區(qū)。2011年，我國又在國際海底區(qū)域獲得了1萬平方公里具有專屬勘探權的多金屬硫化物資源礦區(qū)，并在未來開發(fā)該資源時享有優(yōu)先開采權。“除了要進行資源、環(huán)境調(diào)查與評價，我們也要為未來的商業(yè)開采做好采礦、加工技術裝備及運輸系統(tǒng)的前期研發(fā)與試驗，開展市場及商業(yè)前景預測等工作。”金建才說。
中國社科院世界經(jīng)濟與政治研究所研究員徐小杰也對目前深海的勘探開發(fā)前景非?？春?。他表示，近年來，我國一半的油氣儲量增長來自于海上，油氣產(chǎn)量占整個海上油氣產(chǎn)量的比例也是不斷地增長，預計到2020年，這一比例應該能提高到30%以上。這是一個非常重要的證明，未來規(guī)模性油氣資源的希望還是在深海。
深海開采是一個多環(huán)節(jié)串聯(lián)的系統(tǒng)工程，在數(shù)千米水深、承受海流和風浪流影響及海水腐蝕的環(huán)境下作業(yè)，作業(yè)條件惡劣，開采難度很大，這就對開發(fā)技術提出了很高的要求和需要較長的周期。據(jù)國外的經(jīng)驗，深海開采技術研究開發(fā)周期需要15年至20年的時間，才能達到深海預開采中間試驗的目標。盡管研制和開發(fā)深海礦產(chǎn)資源技術困難重重，但海底礦產(chǎn)資源具有長遠戰(zhàn)略意義，世界各國仍很重視這項技術及其配套技術系統(tǒng)地研制和開發(fā)。國際上，深海采礦技術從1972年開始研制，經(jīng)過30年的開發(fā)研究，技術日趨成熟。迄今美國、日本、加拿大、德國、法國等已提出了多種開采方案，諸如液壓提升式、氣壓提升式、鏈斗提升式，深潛器開采等等。
深海裝備產(chǎn)業(yè) 潛力大
“蛟龍”號下潛深度不斷增加，證明我國深海探測的實力在增強。“有一點可以肯定，就是完成多金屬硫化物礦區(qū)的勘探任務，我們的技術能夠勝任。”金建才說。
在金建才看來，深海技術的發(fā)展，推動深海資源的勘探開發(fā)；深海資源的勘探開發(fā)，必然要求深海裝備的發(fā)展配套，這是一個產(chǎn)業(yè)需求鏈的邏輯延伸。中國工程院院士金翔龍認為，從世界海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的軌跡來看，圍繞海上油氣開采的海工裝備業(yè)最有發(fā)展?jié)摿Α?/p>
不過，“在整個大洋工作這個面上，蛟龍?zhí)枬撍髦皇且粋€很重要的點。”金建才介紹說，其實深海技術裝備是個體系，我們有通用的技術裝備，也有專用的技術裝備。我們會根據(jù)不同的需要，應用不同的技術裝備，在多金屬硫化物礦區(qū)申請準備過程中，深海運載設備系列發(fā)揮重要作用的是帶纜遙控機器人。“什么樣的設備能發(fā)揮什么作用，裝備研制人員也有不同的看法，我認為各種設備是互為補充的。但有一點很清楚，就是我們礦區(qū)申請獲準，將為各種深海裝備提供一個廣闊的應用場所。”
當前，隨著我國走向海洋油氣時代的步伐不斷加速，海洋工程裝備制造業(yè)捷報頻傳。2010年2月，我國自行建造的3000米深水半潛式鉆井平臺“海洋石油981”順利出塢；5月，我國首臺海洋鉆井隔水管裝置亮相美國OTC國際石油展；5月，我國自主設計和建造的亞洲第一艘3000米深水鋪管起重船“海洋石油201”順利出塢。國家海洋技術中心專家表示，適合于深水油氣開發(fā)的新型平臺、多功能浮式生產(chǎn)儲油裝置、水下生產(chǎn)系統(tǒng)，是目前世界上深水油氣開發(fā)的關鍵重大技術裝備和發(fā)展熱點。
此外，發(fā)展深海技術可以帶動材料、水聲通訊等相關產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。“蛟龍”號是多種高科技、先進材料的集成：其外殼由直徑微小的空心玻璃微珠和環(huán)氧樹脂制造而成，載人艙采用的是鈦合金材料，能承受高壓、抗腐蝕，并且具有彈性；其外層采用了高性能的海洋重防腐涂料。據(jù)徐芑南介紹，深海載人潛水器技術涉及冶金、機械加工、特殊結構制造、水下定位、水下通訊、新材料、電子電力、自動控制等多個領域。“蛟龍”號的成功海試，也為這些產(chǎn)業(yè)帶了良好的發(fā)展機遇。
深海搶險救撈 作用獨特
除了開發(fā)深海資源，“蛟龍”號還與人們的生活有著密切關系。如布放海底地震儀、海底電磁儀和潛標錨系等，甚至在海底觀測網(wǎng)絡的建設和維護工作中也缺少不了載人潛水器。
國際上有不少載人潛水器的典型應用。比如，3艘美國的“南魚座”號潛水器依靠潛水器上的機械手，花費了一年時間把沉沒于750米水深海底的120條魚雷打撈出水。1970年，美國的“深探”潛水器把墜落在太平洋1037米水深的一架海軍飛機打撈出水。
據(jù)國家深?；毓芾碇行闹魅蝿⒈ＨA介紹，“蛟龍”號在海底救撈方面有其他任何技術裝備無可比擬的技術優(yōu)勢，無論沉船打撈、飛機黑匣子搜索，還是危險品打撈等，載人潛水器都有突出的表現(xiàn)。其次是能夠進行海底搶險，包括工程搶險和人員搶險等。如果跨洋通訊光纜突發(fā)故障斷裂，故障點在哪里？重要的海底輸油管道、輸氣管道破裂或是斷裂，如何搶修？業(yè)務化運行后的“蛟龍”號將在這些方面發(fā)揮不可替代的作用。
國家海洋局局長劉賜貴說，“我們將在未來3年至5年開展蛟龍?zhí)栐囼炐詰?。通過試驗性應用航次，逐步形成蛟龍?zhí)柕臉I(yè)務化運行能力，培養(yǎng)出一支專業(yè)化和職業(yè)化的應用隊伍。”
?。ū疚恼抡?月2日《經(jīng)濟日報》）
