作者:鞠靖 孔灵 陈乐意 来源:南方周末 发布时间:2013-8-2 15:10:05
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南方周末:航天技术如何“接地气”

载人巡天、太空漫步、万里穿针……当世人为航天技术所创造的一个个奇迹惊叹时,却往往忽略了它的另一个身份——以前只有航天员才能享用的各类系统,应该可以成为老百姓触手可及的一部分,成为航天技术成果服务于社会经济发展的一个缩影。
 
透过美国的航天技术走下“神坛”,狠接“地气”,相信随着我国载人航天技术的不断发展,一定会提升国民经济的科技含量,给中国老百姓带来越来越多的实惠。
 
美国有三万多种民用产品是航天飞机的衍生技术和产品,在航天项目上每投入1美元,就可以获得7美元的收益。
 
“如果3D打印机真有用,我的‘郭’字倒过来写。”郭台铭不久前说了句最为绝情的话。
 
2013年6月,美国国家航空航天局(以下简称NASA)的小企业创新计划(SBIR),决定资助得克萨斯州的一家公司,用于研发3D食品打印机,据说,其技术可以被用于为长途飞行的宇航员提供食品。尽管其原型机现在还只能打印一个巧克力,但NASA还是愿意为这家公司提供12.5万美元研发经费。
 
NASA“人傻钱多”?不。为大量看似前途未卜的研究投资,从中收获意想不到的成果,这正是NASA航天科技从“上天”到“落地”的方程式。
 
“从群众中来,到群众中去”
 
1980年代末,霍普金斯大学的一位兽医开发出一种可吞服的药物,它可以监测动物的体温。得知有这项技术,NASA的小企业创新计划给霍普金斯大学应用物理实验室提供了7.5万美元资金,让他们开发一种给宇航员服用的药丸,以便监测宇航员的体温。研究获得成功,并取得了美国食品药品管理局的认证。
 
这只是故事的前半部分。几年后,佛罗里达州的一家公司从NASA获得授权,开始进行这种药丸的商业化推广。
 
“从群众中来,到群众中去”,这句中国名言,是NASA“上天”的科技造福于民的真实写照。
 
如今,一系列名目繁多的大小计划,促使NASA积极地把自己的航天科技转为美国企业的实用技术。
 
2010年9月21日午夜,一艘小渔船埃比·鲁兹号在距离海岸8英里处突然漏水,船员们立即发出紧急求救信号和位置信息。几分钟内,美国海岸警卫队直升机就到达一片漆黑的事发地点,当时渔船已经沉没,但救援人员还是找到并救起了两位船员。
 
2010年,美国通过NASA开发的全球卫星搜救辅助跟踪系统救起了295人。1982年开始使用,该系统在全世界范围内,让超过3万人获救。这项技术发端于1972年。当年,一架飞机在阿拉斯加坠毁,人们在30万平方英里的范围内搜救了39天,但是一无所获。当年的无线电呼救信号无法提供定位信息。1979年,美国、加拿大、法国与苏联签署了一项协议,由此诞生了全球卫星搜救系统。
 
用NASA衍生品报告中的话说,集合了人们智慧的航天技术,只有回到人们中间,才真正具有价值。
 
NASA2012年的《衍生技术报告》显示,在21世纪头11年,NASA航天技术衍生出来的民用产品,已经挽救了444000个生命,创造了14000个就业机会,直接经济收入50亿美元,节省的成本高达62亿美元。
 
增收与节支
 
五花八门的技术从航天中心走向人们的生活,其路径可谓五花八门。
 
1990年代中期,如果你在休斯敦的航天中心闲逛,可能会碰到一个叫约翰逊的人,其工作之一是把一个个盛满尿液的大桶搬进实验室。在那里,科学家们正在开发一种将废水转化为可饮用水的技术。
 
现实生活中,“喝尿”的想法无疑让人不爽,但对于飞往小行星或火星的宇航员们来说,在长时间旅行中,将诸如尿液这样的废水转化为可饮用水却十分重要。当时的研究团队使用微生物净化水,通过一个特殊的反应器培养细菌,以废水作为细菌的营养基,让细菌迅速繁殖转化废水。
 
就在这时,约翰逊离开NASA当了一名按摩师。他一边为人按摩,一边为客户提供营养建议。
 
“很多客户在喝可口可乐、咖啡或者其他含糖饮料,但当我想建议他们换个更健康点的饮料时,却实在提不出什么好建议。”约翰逊说。这时他想到了在NASA的日子。
 
“细菌能杀灭尿液中的有害物质,这些细菌能否让那些饮料变得更有益于健康呢?”约翰逊在一个55加仑大的橡木桶里培养益生菌,然后用这些益生菌去生产一种类似于中国功夫茶的发酵茶。他把成品送给客户们喝,“人们不停地跟我要,越要越多,因为这个东西让他们觉得好多了。”
 
后来,约翰逊向NASA和休斯敦航天中心寻求帮助,获得了专业技术和更好的菌种。一天,他的一个病人把这种饮料拿给了自己上司——当地一家食品零售巨头的老板。很快,约翰逊的饮料出现在各大食品超市货架上。约翰逊为此专门创立了一家名为Unpeeled的饮料公司。如今他的饮料有6种口味,能促进消化,消除肌肉和关节的炎症,年销量超过50万瓶。
 
据统计,美国有三万多种民用产品是航天飞机的衍生技术和产品,如GPS、“太空食品”等。美国国防大学的研究报告指出,美国在航天项目上每投入1美元,就可以获得7美元的收益。
 
不为人知的航天技术
 
事实上,航天科技造福于人类生活的方式并不为人们所知。
 
1950年代,NASA生产一种变色玻璃,用于帮助宇航员、航天器、电脑设备抵御太空中的辐射。
 
宾夕法尼亚州JL水晶艺术公司的老板鲁瓦琴科,第一个听说了这项技术。他开始将NASA的技术用于艺术创作。他的原理十分简单,如果将这种镀膜玻璃叠加在一起组成一件艺术品,就可能通过反射光线创造出很多完全不同的颜色。鲁瓦琴科借助这种特性取得了意外的效果。例如,一个名叫玉兰的艺术品,花的中心是深红色,底座上则是蓝色。如果你从下面看或者后面看,效果非常神奇。今天,鲁瓦琴科承接教皇保罗二世、本尼迪克特十六世、老布什等定制艺术品,他的作品还被用于纪梵希、奥迪、奔驰、保时捷等奢侈品。
 
2009年冬天,美国华盛顿遭遇了前所未有的大雪。使用轨道交通的市民们发现,大雪并未给城市公共交通系统带来多大影响。这多亏了NASA多年前发明的技术。
 
传统上,人们都是使用一种含有乙二醇化合物的液体为铁道、飞机除冰。但1992年,美国空军开始禁止使用这种有毒液体。此时,NASA埃姆斯研究中心决定研究一种全新的除冰液。1997年,他们发明了一种无毒、可生物降解、成本低廉的乙二醇替代物,喷涂在干燥物体的表面,可以有效防止冰雪堆积,便于清扫。
 
1999年,美国中西部公司将NASA的技术与已有的除冰技术融合,产生了一种新产品。这种产品被用于铁路道口控制系统,有效地防止了轨道和变道系统的冰冻,被美国铁路系统广泛应用。从此,这家曾经以采矿、钢铁、运输为主业的老派企业,多次登上美国“增长最快的私人公司”排行榜。
 
登堂入室的航天技术
 
一项航天技术能够发展出民用项目,带来巨大经济社会效益,毫无疑问是一件值得夸耀的事。
 
在NASA的官方网站上,有专门的介绍航天技术衍生产品的栏目。仅2012年度报告就提及44项技术,涉及医疗保健、运输、公共安全、生活消费品、能源、环境、信息技术和工业产品等领域。
 
曾出演《星际迷航》系列的演员威廉·沙特纳被邀请作为NASA衍生产品的代言人。他在视频中说:“你能想象用机器人辅助做手术、医生在几百英里外通过超声波治疗吗?NASA做到了!”
 
事实上,在美国,一项真正对人们的生活产生影响的航天技术,所带来的不仅仅是商业上的成功,还包括行业内的荣誉。
 
迄今获得这一荣誉的先进技术已经有69个,这其中最有名的也许就是1998年进入“名人堂”的全球卫星定位导航系统(GPS)。
 
一项技术要进入“空间技术名人堂”,有一套严格的程序,首先的一步是要获得公众提名。提名的标准共有5项,其中这项技术是否容易被普通公众掌握、是否能给美国民众带来显著的好处占了总分值的60%。
 
从2012年开始,第一个进入“名人堂”的外国技术,是由德国航天航空中心和私营企业IQ无线公司开发的火警系统(FireWatch)。这项技术转为民用后,能通过传感器和分析软件,在任何天气、时段发现火情,自动提醒监控人员,准确率超过90%。
 
谁能进入“空间技术名人堂”,并不是完全由科学家们决定的。提名标准的另40%,要取决于这些技术所带来的经济效益、技术研发和转移过程中政府机构与私营企业的合作程度,以及这项技术的商业寿命。
 
 
 
 
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