科研突破太空商業(yè)禁區(qū)

太空商業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，來自不同國(guó)家的幾家企業(yè)都在努力增加其市場(chǎng)份額。它們不斷降低成本和增加服務(wù)，如此一來，太空科技和探索任務(wù)等非商業(yè)太空項(xiàng)目也收獲了實(shí)惠

在給中美兩國(guó)冰冷的航天領(lǐng)域合作帶來一絲暖意后，北京理工大學(xué)生命學(xué)院院長(zhǎng)鄧玉林告訴《財(cái)經(jīng)》記者，希望這事兒趕緊過去，以便潛心投入后續(xù)的研究工作。

2015年7月底，北京理工大學(xué)與美國(guó)NanoRacks公司簽訂合作協(xié)議，由后者將前者的一項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)帶到國(guó)際空間站上開展研究。鄧玉林是該項(xiàng)目的中方負(fù)責(zé)人。

國(guó)際空間站運(yùn)行于近地軌道，由包括美國(guó)、俄羅斯、加拿大、日本、巴西和歐洲空間局等16個(gè)國(guó)家與組織，歷時(shí)近20年搭建完成。

在國(guó)際空間站籌劃之初，美國(guó)認(rèn)為空間站技術(shù)有軍事用途，反對(duì)邀請(qǐng)中國(guó)參與。2011年，美國(guó)國(guó)會(huì)通過一項(xiàng)被稱為“沃爾夫條款”的法案，全面禁止美國(guó)航空航天局（NASA）與中國(guó)進(jìn)行合作或接觸，NASA甚至不能在其設(shè)施內(nèi)接待“中國(guó)官方來訪者”。

在此背景下，這項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)如果能夠順利登上國(guó)際空間站，將是“歷史性”突破。

這是一次商業(yè)性質(zhì)的科研合作，合作雙方都強(qiáng)調(diào)，“不要上升到政治層面”。這意味著中美在航天領(lǐng)域的合作仍未解凍。

未抱希望的嘗試

“（這事）真的要發(fā)生了?！盢anoRacks常務(wù)董事杰弗里·曼伯（Jeffrey Manber）說。

NanoRacks是一家小而年輕的公司，成立才六年。它的獨(dú)到之處是改造實(shí)驗(yàn)機(jī)械，為國(guó)際空間站上的商業(yè)項(xiàng)目提供支持。

從技術(shù)上看，將這項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)帶入國(guó)際空間站對(duì)NanoRacks并不困難。六年來，這家小公司已將200多項(xiàng)有效載荷送上國(guó)際空間站，包括幫助一家蘇格蘭釀酒公司將一瓶純麥芽威士忌送到空間站，以研究零重力環(huán)境和太空輻射對(duì)威士忌口味的影響。

NASA、歐洲空間局、德國(guó)宇航中心（DLR），以及越南、英國(guó)、羅馬尼亞和以色列的一些高校，甚至星球?qū)嶒?yàn)室、維珍銀河等創(chuàng)新企業(yè)，都是NanoRacks的客戶。但，其中卻沒有來自中國(guó)的機(jī)構(gòu)。

中國(guó)有一流的研究機(jī)構(gòu)、一流的大學(xué)，要到太空去做試驗(yàn)不用局限于本土的試驗(yàn)平臺(tái)，美國(guó)、俄羅斯和歐洲的平臺(tái)都可以嘗試。找一個(gè)“正確”的中國(guó)機(jī)構(gòu)來合作——這個(gè)想法曾在曼伯頭腦中盤旋很久。他希望通過引進(jìn)高品質(zhì)的中國(guó)研究，來打破目前的冰凍狀態(tài)。

在認(rèn)真研究了“沃爾夫條款”后，NanoRacks認(rèn)為中美在航天領(lǐng)域的商業(yè)合作并未被禁止，向NASA咨詢，得到的答復(fù)是，“在對(duì)的情況下，對(duì)的機(jī)構(gòu)，我們會(huì)核準(zhǔn)。”

于是，NanoRacks開始在國(guó)際航天科技圈里打聽來自中國(guó)的潛在合作者，北理工生命學(xué)院數(shù)次被提及。巧合的是，在2013年下半年召開的一次國(guó)際航天會(huì)議上，鄧玉林團(tuán)隊(duì)在與國(guó)際同行的交流中，表達(dá)了“想到天上做實(shí)驗(yàn)”的愿望，正在通過多個(gè)渠道尋找機(jī)會(huì)。由此，雙方展開接觸。

“當(dāng)初就是不抱希望地去嘗試。”鄧玉林稱，他知道美國(guó)的禁令，可是自己的課題僅靠地面研究不夠，亟待登天機(jī)會(huì)，而等國(guó)內(nèi)“神舟”載人飛船搭載上天又太漫長(zhǎng)。

在中國(guó)的空間科學(xué)研究領(lǐng)域，航天資源緊缺的狀況長(zhǎng)期存在，許多項(xiàng)目都在排隊(duì)，一排就是好幾年。

即使到2020年左右，中國(guó)建成自己的空間站，也只能是略微緩解了目前資源短缺的窘境。而國(guó)際空間站的發(fā)射頻率很高，如果美國(guó)能核準(zhǔn)同意，值得一搏。

NanoRacks又去咨詢了政府部門，答復(fù)是，“這是一個(gè)適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)?！庇纱?，雙方正式開始推動(dòng)合作項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在觀測(cè)空間環(huán)境下輻射對(duì)基因的影響，以及人類DNA在空間環(huán)境下產(chǎn)生變化的速率。如果這種變化的速度過快，有可能使長(zhǎng)期處于近地軌道的宇航員們面臨額外風(fēng)險(xiǎn)。

鄧玉林一直很忐忑，還是擔(dān)心美國(guó)國(guó)會(huì)或者國(guó)際空間站其他參與國(guó)攔阻，“確實(shí)有其他國(guó)家表達(dá)了不同的聲音”。2015年2月21日，鄧玉林非常興奮，他收到NASA許可雙方合作的通知，“不可能的事情現(xiàn)在居然辦成了”。

在鄧玉林看來，第一步邁得比較成功，“最終目標(biāo)是拿到數(shù)據(jù)，不是搞一個(gè)政治秀”。他曾勸說合作伙伴不要透露簽約的消息，等研究做好再公布，但被告知公司有披露信息的責(zé)任。

對(duì)于這項(xiàng)合作，學(xué)界多持樂觀評(píng)價(jià)。美國(guó)海軍戰(zhàn)爭(zhēng)學(xué)院教授、國(guó)家安全事務(wù)專家瓊·約翰遜-弗里茲（Joan Johnson-Freese）在接受美國(guó)媒體采訪時(shí)稱，“其他國(guó)家都與中國(guó)進(jìn)行太空合作，這種情況下，唯有美國(guó)固執(zhí)己見，就對(duì)我們不利。但愿國(guó)際空間站的這次實(shí)驗(yàn)，朝著正確目標(biāo)邁出積極一步。”他認(rèn)為，更好地了解中國(guó)的決策機(jī)制、讓中國(guó)充當(dāng)太空領(lǐng)域的負(fù)責(zé)任國(guó)家，是符合美國(guó)利益的。

喬治·華盛頓大學(xué)太空政策研究所主任斯科特·佩斯則表示，該協(xié)議具有潛在科研價(jià)值，也符合現(xiàn)行法規(guī)。但是不是未來中美合作的前奏，目前還不好說。

為何闖關(guān)成功

如果一切順利，明年5月，中國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)制作的實(shí)驗(yàn)裝置將隨美國(guó)太空探索技術(shù)公司Space X的運(yùn)載火箭飛上國(guó)際空間站，隨后被放置到NanoRacks的平臺(tái)上，進(jìn)行為期一個(gè)月的實(shí)驗(yàn)。

說起一項(xiàng)中美合作的生命科學(xué)研究，很少人會(huì)在意其敏感性，但同一個(gè)合作項(xiàng)目放在太空中，敏感級(jí)別就升級(jí)了。

曼伯告訴《財(cái)經(jīng)》記者，美國(guó)政府不希望NanoRacks和中國(guó)軍隊(duì)所屬的研究機(jī)構(gòu)合作，“因?yàn)闊o論對(duì)或錯(cuò)，我們國(guó)家對(duì)此都有法律限制”。

北理工能夠闖關(guān)成功，最基本的條件是其在學(xué)術(shù)上足夠獨(dú)立，而且向國(guó)際科研界分享他們的研究結(jié)果。

2011年11月，鄧玉林主持研制的“微流控芯片基因擴(kuò)增裝置”，曾經(jīng)隨著“神舟”八號(hào)飛船遨游太空17天。在約350公里的高空、接近零重力狀態(tài)下，這一實(shí)驗(yàn)裝置成功完成了8種基因的擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)。

外觀上，該裝置是一個(gè)邊長(zhǎng)約20厘米的立方體盒子，很不起眼。但技術(shù)含量很高，盒子外面有電源開關(guān)和操作按鈕，實(shí)驗(yàn)過程是全自動(dòng)操作。簡(jiǎn)單說，盒子里的微流控芯片就是一個(gè)微型的實(shí)驗(yàn)室，把采樣、稀釋、加試劑、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等步驟集成在微芯片上，且可多次使用。

這恰好滿足了航天實(shí)驗(yàn)的苛刻要求，樣品用量少、分析快，儀器體積小、成本低等。此外，當(dāng)液體處于失重狀態(tài)時(shí)，會(huì)四處漂浮，或者以令人討厭的方式停留在某處，這些障礙都需要研究人員加以克服。

“神舟”八號(hào)的搭載實(shí)驗(yàn)堪稱成功，離預(yù)設(shè)的目標(biāo)很接近，鄧玉林團(tuán)隊(duì)根據(jù)結(jié)果發(fā)表了論文。曼伯認(rèn)為，對(duì)美國(guó)國(guó)內(nèi)反對(duì)和中國(guó)合作的人而言，北理工就首次空間實(shí)驗(yàn)發(fā)表論文是非常重要的，這表明了一種開放的態(tài)度。

況且，微流控芯片技術(shù)被NASA譽(yù)為空間生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的未來發(fā)展方向。鄧玉林團(tuán)隊(duì)的工作，使中國(guó)成為世界上第三個(gè)將微流控芯片技術(shù)應(yīng)用于航天領(lǐng)域的國(guó)家。

合作方NanoRacks也不弱，在新興的開發(fā)利用近地軌道的商業(yè)市場(chǎng)中，它開創(chuàng)了一個(gè)不同尋常的利基市場(chǎng)，通過為國(guó)際空間站上的美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室改造實(shí)驗(yàn)器械，提供商業(yè)硬件和服務(wù)，獲得了壟斷性的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)《福布斯》中文版報(bào)道，國(guó)際空間站上的全部36個(gè)模塊化實(shí)驗(yàn)室，都是由NanoRacks公司設(shè)計(jì)并建造。它還幫助國(guó)際空間站配置了兩臺(tái)顯微鏡和一臺(tái)能夠模擬月球和火星等重力狀態(tài)的離心機(jī)。

盡管如此，至明年發(fā)射前，中美兩方還有很多地方需要磨合。登陸國(guó)際空間站的實(shí)驗(yàn)裝置將在原有基礎(chǔ)上做較大改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要比之前的復(fù)雜很多，單從外觀尺寸來講，估計(jì)會(huì)有所增大；同時(shí)，還要嚴(yán)格遵守國(guó)際空間站的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)裝置的重量、體積乃至用電量進(jìn)行約束；此外，所有控制接口都要與國(guó)際空間站的規(guī)格對(duì)接。

鄧玉林的計(jì)算機(jī)上，特意安裝了高清攝像頭，以便與美方合作者開展網(wǎng)絡(luò)會(huì)議。每當(dāng)工作有一定進(jìn)展，“團(tuán)隊(duì)成員都集中到我辦公室闡述，相互之間各方面的交流很多”。他現(xiàn)在關(guān)注的是，上天之后能不能順利地把實(shí)驗(yàn)做好，順利把數(shù)據(jù)拿回來，后續(xù)的數(shù)據(jù)分析任務(wù)也不輕。

太空上的生意

總結(jié)闖關(guān)經(jīng)驗(yàn)，中美合作者的共識(shí)是，目前形勢(shì)下，航天科研項(xiàng)目通過中美政府間合作途徑肯定行不通，但按照商業(yè)模式運(yùn)作則柳暗花明。而且，此次合作項(xiàng)目與高技術(shù)泄密問題也不沾邊?？臻g站作為特殊的資源，根本解決辦法還是要通過國(guó)際合作，用市場(chǎng)化手段來調(diào)配資源。

在合作中，中方團(tuán)隊(duì)將向NanoRacks支付20萬美元，后者負(fù)責(zé)將試驗(yàn)裝置發(fā)送到國(guó)際空間站，并安裝好，啟動(dòng)裝置。

搭載太空站的實(shí)驗(yàn)完成后，NanoRacks會(huì)將數(shù)據(jù)傳回給中國(guó)研究人員。收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)花費(fèi)的時(shí)間、實(shí)驗(yàn)裝置的尺寸、用電量等確定。此外，NanoRacks服務(wù)規(guī)范，一些重要事項(xiàng)會(huì)主動(dòng)提醒，比如下一步，NanoRacks會(huì)與中方討論購買航天保險(xiǎn)，來規(guī)避發(fā)射失敗的風(fēng)險(xiǎn)，保險(xiǎn)費(fèi)通常是發(fā)射費(fèi)用的5%-8%。

在鄧玉林看來，這項(xiàng)合作真的很劃算。

一位中方知情人士透露，20萬美元是雙方對(duì)外公布的報(bào)價(jià)，實(shí)際服務(wù)費(fèi)用的優(yōu)惠力度會(huì)很大。由于NanoRacks非?？粗刂袊?guó)市場(chǎng)的開拓，對(duì)于首項(xiàng)合作志在必得。

NanoRacks也采用了創(chuàng)新措施，降低在太空中進(jìn)行科學(xué)研究的成本，證明創(chuàng)業(yè)企業(yè)在太空運(yùn)輸方面，有可能比政府做得更安全、更便宜。

歐洲空間局國(guó)際關(guān)系處行政官卡爾·博奎斯特（Karl Bergquist）對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，太空商業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，來自不同國(guó)家的幾家企業(yè)共同瓜分這一市場(chǎng)，并且都在努力增加其市場(chǎng)份額。在這種壓力下，它們不斷降低成本和增加服務(wù)，如此一來，太空科技和探索任務(wù)等非商業(yè)太空項(xiàng)目也收獲了實(shí)惠。

登上國(guó)際空間站做實(shí)驗(yàn)，無疑是所有空間生命科學(xué)研究者的夢(mèng)想。作為航天大國(guó)，中國(guó)在商業(yè)航天領(lǐng)域的市場(chǎng)遠(yuǎn)未被發(fā)掘。

曼伯希望通過與中國(guó)機(jī)構(gòu)的首次合作，能讓NanoRacks的名聲為中國(guó)研究者所知曉，更好的結(jié)果是在亞洲被廣泛認(rèn)識(shí)。

實(shí)際上，俄羅斯和歐洲的航天服務(wù)提供者，都在盯著中國(guó)的市場(chǎng)。這讓曼伯備感壓力，他表示，“‘沃爾夫條款’對(duì)于我們這個(gè)行業(yè)是個(gè)負(fù)擔(dān)”，從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的角度看，這個(gè)法案應(yīng)該修改。

未來的商業(yè)航天市場(chǎng)也會(huì)像航空業(yè)一樣，太空不是只為政府的需求服務(wù)，也要為商業(yè)、產(chǎn)業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)等服務(wù)。“太空只是另一個(gè)能做生意的領(lǐng)域?！甭f。

本刊實(shí)習(xí)生唐超對(duì)此文亦有貢獻(xiàn)