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苏世伟（复旦大学发展研究院研究员） 01、太空技术发展与太空探索的战略困境
太空科学无国界，但太空技术的壁垒一直存在，60多年来，军事对抗仍是提升太空技术的主要动力，同时，太空技术的内涵与边界一直在拓展，表现出多重战略属性。
当代的太空技术使人类拥有全球导航系统，可以为地球各个角落的用户提供定位服务；拥有空间站系统，可以使人长期在太空停留；拥有深空探测能力，可以对月球、火星进行科学探测。太空技术使太空环境本身被技术化了。
探索太空的战略规划是在不确定的前提下作出的，因为人类的未来文明是什么样没人能说得清。尽管我们依靠现代技术对世界的感知越来越清晰，对全球的人和物可定位、可观察，但我们依然无法确定地把握未来世界。
太空探索规划的主体是政府官员、公司主管和科技专家等，由于各主体的站位不同，规划在设计和执行中难免会有预料不到的问题。专家们在各自的专业领域可以信步江湖，但几乎没有几个人能对未来提出系统的前瞻性预判；职业政治家、企业家们擅长组织、管理，但也不能对规划的全程作出精致的安排。
例如，航天飞机是20世纪70年代末期的技术水平，那时没人会预料到：进入21世纪，随着计算机软件和人工智能技术的发展，太空飞行器运行时由人直接操作的部分可以进行智能化操作，飞行器的控制和维护模式减少了人的因素；数码照相元件替代了相机胶卷，软件更新置换了硬件修改，飞行器的成像设备在轨几年不用维护。因此执行同样的太空任务，载人航天要载的人数减少了，高成本的航天飞机必然退出历史舞台。
航天飞机、太空飞船、卫星和空间站等各种航天器竞相登场，必然形成太空垃圾，太空轨道上的飞行碎片也会日积月累，威胁飞行器安全。太空安全治理的困境是太空技术发展的外部环境，而太空技术自身发展的不平衡，更让人忧虑。
目前，由于信息技术的广泛应用，能与信息技术相结合的那部分太空技术发展得较快，类似应用卫星技术与互联网、手机等结合，产生的经济效益也可观，这是需求牵引的结果。但是航天系统的运输能力和经济性，已成为制约太空探索和太空资源利用的瓶颈，尤其与能源利用有关的动力技术，一直发展滞后，还不能满足太空飞行器的动力需求。按照现有的技术水平，未来十年、二十年，人类如果还是依靠化学燃料作推进动力载人登陆火星，其技术难度可想而知。就是部分采用离子推进或太阳帆推进技术，或者开发成功核聚变火箭，其中人的安全问题也不是现有技术能顺利解决的。
1969年7月21日凌晨2点56分（UTC），阿姆斯特朗的左脚踏上了月球，他说：“这是一个人的一小步，却是人类的一大步”。下一个“人类的一大步”迈向何方？未来倘若人类还想再进一步向深空发展，这就是颠覆性的发展，当然其也呼唤颠覆性太空技术来助力。
02、颠覆性太空技术的创新机理与应用逻辑
伴随信息技术的快速发展和广泛应用，颠覆性太空技术产生的频度变快，应用前景更加难以确定，但世界航天大国试图通过颠覆性太空技术建构非对称战略制衡能力的愿望并没有减弱，企图“一剑封喉”，渴望“瞒天过海”，期盼“釜底抽薪”，都是想借助颠覆性太空技术达成非对称的战略制衡。然而，有了颠覆性技术，并不一定形成非对称的太空制衡能力，两者的转换有其内在的逻辑。
一是多元需求决定颠覆性太空技术兼具广义性和狭义性。
颠覆性太空技术，从破土而出到发展壮大，需要面临两次生死攸关的考验，需要两次跨越“鬼门关”。第一次是跨越技术理念萌生与技术试验定型之间的“死亡之谷”，获得出生证明；第二次是跨越技术与应用之间的“死亡之谷”，满足太空工程需求，提升应用能力。
第一次跨越使新技术理念转化为新型技术，跻身于太空技术体系；第二次跨越由新技术转化为应用能力。两次决定性的跨越，演绎着颠覆性太空技术的发展历史和发展趋势，要经历对新技术进行选择、培植、孵化的过程，产业化、社会化过程，以及推广普及过程等。
颠覆性太空技术具有广义性和狭义性。广义性是指超越技术的历史积累，强调基础性的突破；狭义性是指现实需求推动具体技术的不断完善，侧重现实应用。广义性和狭义性分别体现在颠覆性技术发展的宏观方向和微观方向上。
从颠覆性太空技术的运用效果上看，广义性在于太空技术发展的等级提升，科研方法的创新和思维品质的提高，乃至对人类文明的贡献。而狭义性在于对具体太空技术的进一步提高和完善，尤其完善技术诞生时期不曾需要，或实践需要不足的技术。
我国北斗系列卫星与第一代导航卫星相比，就体现了颠覆性太空技术的狭义性超越，北斗就是在继承第一代导航卫星的基础上而青出于蓝胜于蓝的。无论是广义性，还是狭义性，都强调颠覆性太空技术的现实需求动力、历史成长环境和未来应用前景，而且广义性和狭义性并行不悖，表明“颠覆性”本身是开放的。
二是军事对抗决定颠覆性太空技术具有开放的本性和特征。
太空探索的艰巨性和长期性，决定了颠覆性太空技术必然与时俱进，尤其人类对颠覆性太空技术的高性能需求和多功能需求，几乎没有止境。一旦基础科学取得突破性进展，必然触动军事领域的敏感神经。颠覆性太空技术对基础科学也是开放的，因为基础科学的新突破创造了新需求，同时也提高了军事需求的层次。量子通讯技术、人工智能技术、纳米技术的基础性突破，必然催生新的颠覆性太空技术。同时，在对新技术的吸纳和消化中，颠覆性太空技术本身也会进一步体现开放性。
由于军事的本质在于对抗，一旦颠覆性太空技术应用于军事，任何一方都在千方百计地努力压倒对方，所以各方对颠覆性技术都有天然的敏感性，力图通过技术优势取得事半功倍的效果。人类对于颠覆性太空技术的无止境探索，描绘出技术发展的螺旋式上升图景：一旦一项新的颠覆性太空技术被破解，就会随即产生反制措施，削弱或完全抵消该技术的领先优势，使对抗双方形成更高级的技术对抗平衡。从一定意义上讲，技术平衡螺旋式上升的清晰图景，是颠覆性太空技术形成非对称战略制衡能力的结果，也是技术范式和应用范式持续相互转化的必然，反映了颠覆性太空技术的开放性。
三是鉴别、预测和运用颠覆性太空技术的难度不低于技术发明本身。
如何鉴别颠覆性技术，目前还没有公认的标准，鉴别主要依靠经验，以文献归纳、专家研判为主。在认知上看，颠覆性技术的鉴别与预测具有一致性，颠覆性技术具有阶段性、相对性和动态性特征，即技术的颠覆只是在一定时段内，对具体的传统技术的颠覆，由于应用环境的变化，技术本身也在变化。对此，颠覆性技术的风险性也必然凸显出来。
由技术范式转化为应用范式，颠覆性太空技术的运用并不是一蹴而就的，尤其对技术的比较、论证和选择，大多在应用前景模糊的状态下进行，不明朗的前景不但容易引起质疑，也容易动摇决策者的决心。颠覆性技术有效运用需要前提条件，尤其强调组织体制保证。颠覆性太空技术能否转化为能力优势，主要看国家和应用部门如何克服技术应用进程中遇到的阻碍，能为技术应用提供多大的空间。
如果把颠覆性太空技术的研发看作一个系统，那么系统的重心是动态变化的。不同时期、不同的颠覆性技术的研发，都存在主要矛盾和关键环节，而怎样把握关键环节，解决主要矛盾，可谓仁智互现。政府要素和市场要素在技术研发中发挥的作用不同，有时就需要进行全面系统的比较，综合权衡，明确两者的发挥作用的重心。
颠覆性技术是原创性的，大多数是依靠个体或团队的兴趣、灵感而激发的，不是靠市场需求就能获得的，而且技术诞生初期的应用前景可能不明朗，更谈不上实用价值，是不会轻易被市场认可的。认清政府、市场的不同职能，把握颠覆性太空技术研发系统的重心，才能取得了事半功倍的效果。
四是缩短颠覆性太空技术研发者与应用者之间的距离是我国的当务之急。
我国成功研发、运用颠覆性技术的案例较少。“两弹一星”、载人航天的系统运作机制，只是应用机制，至今我们还缺少真正意义上的颠覆性太空技术的研发机制。当前我国对概念创新的认识还停留在实用层面，更加关注具体的技术创新，受传统观念的影响，对颠覆性概念的认识也没有到位。概念创新是颠覆性技术的基础，有助于发现新技术，建立新的太空产业生长点。二战以后，美国能够长期引领世界颠覆性太空技术的发展方向，其完备的组织机制功不可没。
20世纪50年代成立的美国国防部国防高级研究计划局（DARPA），主要工作就是捕捉全新的颠覆性概念和培植前沿的颠覆性军事技术。DARPA最重要的使命是发现新概念，加速先进技术和系统的发展。为了保持相对独立性，维护机构的宗旨，DARPA全力摆脱具体军事任务的约束，而把主要精力放在追求离经叛道的理念，研究如何通过技术演示，使这种理念快速变成现实。美国对颠覆性太空技术的研发和运用制度完备、高效，缩短了颠覆性太空技术的研发者与应用者之间的距离，值得其他国家学习借鉴。
缩短颠覆性太空技术研发者与应用者之间的距离，是强调两者任务的衔接，研发者应该保持相对独立性，而应用者需充分理解研发者提出的理念。具体到科研项目的组织方式上要考虑创新链和应用链的有机联结。一项颠覆性技术的应用，往往对应一个新兴产业的诞生，需要多项系列的技术、政策来支撑。
目前，我国的航天科技计划项目大多对应于产业链的各个环节而规划，看似完美，但由于统筹协调机制的欠缺，离颠覆性太空技术培植、应用的预期目标还比较远。项目承担单位只需要对政府负责，只管通过项目验收，不必细究对市场的责任，使颠覆性技术的研发与应用之间的刚性链接不足，容易导致两者脱节，难以满足未来市场需求。
颠覆性技术并不是一经产生就具有某种确定的用途，在技术成熟定型后，必须关注技术使用的后续过程如何改变其功能与意义。颠覆性太空技术应用的历史不单是技术发明者话语霸权形成的历史，也不能把技术创新活动理解为脱离于日常生活实践的“精英”活动，生产线上的工人等对技术的消化和完善是不可或缺的。
全球一体化的深入发展，使工商企业的技术创新能力不亚于专门的研究机构，民用关键颠覆性技术的发展也可能快速打破原有的技术平衡。不论何时，专业科研系统都只是国家大系统或社会大系统的一部分，只有面向整个社会，乃至全球社会，才是寻找颠覆性技术的追本溯源之路。
03、太空技术创新与科研环境塑造
从历史来看，我国太空技术的重大成果，以国家任务为导向的成果比例较高，自由研究成果占比较少。从世界科技史上来看，绝大多数重要的原始创新并不是规划得来的。科研人员的创造性既需要国家使命感的激发，也依赖于他们对科学的热爱和自主探索，这就需要科研团队发挥更大的作用。而我国在科研团队建设方面还有不少问题需要通过深化改革加以解决。处于快速发展的智能时代，太空探索领域面临的克服地球引力、载人航天安全等基本需求没有变。如何组建太空技术创新、创业团队，团队规模多大？这是我们要面对和回答的问题。
颠覆性太空技术往往围绕解决工程中的问题而产生、定型和拓展，其中团队的作用不可小视。大团队的成就都是建立在已经成熟的基础科学研究成果上的。但是，在基础性的科学项目上，小团队才是独具优势的组织方式，这方面的大科学项目往往失败得多。
创新的本质就是发现，也是一种远见。凝练太空技术的研究目标和方向，需要一个人的大局观和眼光，同时，还需要领导者的组织力和执行力。在新一轮太空潮兴起的关键时期，太空大国都在支持重大应用目标导向的原创性基础研究，强力支持能满足国家重大需求和自主发展的太空技术基础研究。
太空技术具有工具属性，对太空科学的引领作用不能低估，只有太空技术与太空科学的良好互动，才能提升太空领域的创新境界。科学和技术的发展史表明，“思想”和“工具”互为助手，互相提升。太空技术的发展和应用使人的视野更加广阔，思想更加深刻丰富，更能探究世界的本质。如果过于关注太空技术的实用性，就容易忽视技术与科学的内在联系，扭曲二者的相辅相成关系，而克服这一倾向的思路在于：培育根深叶茂的创新文化，打造适宜的创新环境，在太空技术的宣传、普及上下功夫，激发全社会太空技术创新的活力。
从概念上讲，原始创新就是从无到有、“从0到1”的诞生过程，这一过程往往以漫长、艰难乃至痛苦的探索为前提，成功的原始创新是千万个不幸中的万幸。趋利避害是人类的本能，正因为原始创新的艰难和充满不确定，相比之下，由于人们更喜欢做“1到N”的技术应用和拓展，或者以技术集成规避关键技术研发的风险。
从常理上讲，太空技术属于“1到N”的技术应用，应该比“从0到1”的创新简单，但是太空技术的应用不同于一般的技术应用。太空技术成果转化是一个不断摸索和完善的过程，包括对太空科学理论的检验、完善。很多成功的太空技术应用案例，最终选择的模式，并不是当初的设计，因为在应用过程中遭遇了一个或多个问题，为解决没有预料到的问题，才不得已而改变原有模式。很多成功的太空技术模式就是在不断试错中形成的。与此相应，掌握太空核心技术的领军人才一定是在失败中积累大量缄默知识和技能，经过残酷竞争后脱颖而出的。
有价值的太空技术创新的前提是要有创新文化来保障。太空工程的应用价值越大，对应的科学问题和技术问题往往越具有挑战性，技术的原创性越强，颠覆性意义也越大。深挖我们中国缺乏创新文化的原因，对原创的追求还不够纯粹，学术、道德、利益等交织在一起，很多的问题是“剪不断，理还乱”。思考怎样让做科研的人，带着兴趣去做好科研，这才是正本之路。
04、太空产业的远景
经济社会向高质量发展，需要技术创新的带动，新技术的诞生、成长和扩散，需要企业和政府的持续支持，更需要社会的系统化支持。随着太空技术的不断进步、成熟，当太空产业发展到一定规模后，太空技术水平在比较优势中的影响权重就会凸显出来，核心技术将会成为影响太空竞争力的关键要素。能否掌握核心太空技术直接决定国家太空产业的国际竞争能力，进而也能影响一国对太空产业发展目标的取舍。
2020年5月31日，美国太空探索技术公司（SpaceX）首次利用载人龙飞船，成功将两名NASA宇航员送入太空。SpaceX首席执行官埃隆·马斯克揭开了载人航天的新篇章。2020年6月13日，SpaceX又将第九批58颗“星链”卫星如期入轨。太空科技商业应用的记录不断被雄心勃勃的马斯克刷新，而卫星互联网服务不再为政府和商业专享，“卫星宽带服务”就要进入寻常百姓家，对个人来讲，直接与卫星对话就要梦想成真。历时18年，SpaceX的发展成果具有划时代意义，不仅成功探索了多种民营航天商业运作的模式，而且再次振作了人类探索太空的信心。SpaceX之所以能在不长的时间内取得一系列成功，除了马斯克团队的精心策划、热情奔走之外，太空科技与资本的有机结合，NASA的适时支持，都不同程度地成全了民营SpaceX的飞天之旅，综合把握这些因素，才能看清太空产业的走势。
SpaceX目前取得的太空技术和太空经济的双重优势，超越了政府支持高技术企业的传统经验，对其他国家也有一定的借鉴意义。SpaceX不但在资金、技术和基础设施等方面获得政府支持，更重要的是政府为其提供了良好的发展环境，人才储备、技术积累和保护性的政策制度都在默默地为SpaceX保驾护航。
中国太空商业运营起步比较晚，但发展势头良好，跨界融合成为中国商业卫星发展的新趋势。由于全球还有40亿人不能被地面互联网覆盖，依靠太空技术推进网络覆盖，这里的商机早已引起国内外公司的关注。我国国内商业卫星的发射等成本还是比国际略高，商业卫星的产品配套只能依靠国有航天企业，但面对国际发射市场时，国有航天企业“船大调头难”。我国要促进国有企业资源向太空商业开放，同时也要建立公平竞争的市场环境，扶持分散的太空技术应用市场发展，使其逐步集成到规模市场，形成国际竞争优势，使我国太空经济走上新台阶。
05、结论
发展太空技术是国家使命，不局限于技术创新与应用问题，还涉及制度、文化、市场、融资、人才、环境等问题，这些问题往往又需要从全球视野去考察。我们不单以自己的关键太空技术可用、能用为目标，还要关照国家战略需求的急迫性和太空产业创新生态培育的长期性，争取成为真正的太空技术强国和太空经济强国。
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