文章泉源：甲子光年

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在神舟十二号焦点舱直播中，航天员聂海胜、汤洪波曾用一个表面状似微波炉的设置装备摆设，举行了一系列操纵：把门板打开、将“饭盒”放进去、关上门板、选加热几分钟。

他们是在用微波炉热饭？明显不是。这个“微波炉”实在是一台太空离心机，而两位航天员是在完成离心机的安置，并用它举行太空生物试验。

在太空中做试验，是航天员们的平常事情之一。从1948年开始，人们就开始在太空做试验了，只不外最早的试验体是两只山公。

现在，太空试验已是许多科研项目标必选项。2020年度美国宇航局（NASA）公布的国际空间站试验陈诉表现，2019年10月到2020年10月时期，国际空间站科学研究办公室就公布了312项试验结果，此中生命科学相干试验数目最多，占比过半。

太空试验的需求还在不停增添，“送试验上天”就成了火箭公司的时机。不少贸易运载火箭放射商如SpaceX、Orbital，都参加此中。

太空生命科学是航天范畴内已被验证的真实落地场景。

在中国贸易航天1.0期间，民营航天起首存眷技能、其次才是应用，而不是依据需求来决定采纳什么技能，是以一向没能找到真正的贸易闭环，难以实现红利。“需求界说载荷、载荷界说火箭”，火箭放射办事提供商「火箭派」的首创人程巍以为，在贸易航天2.0期间，火箭只是“东西”，餍足需求才是终极目标，“怎么用火箭挣钱”将成为比“怎么造出火箭”优先级更高的题目。

本年，火箭上天多次上了消息热榜，好比维珍银河首创人布兰森、环球首富贝索斯就先后搭乘本身公司研发的火箭上天。但这些送“旅客”上天旅行的火箭，也能送试验上天吗？

答案是并不克不及。“载着活体细胞或微生物病毒上天的火箭叫做‘生物载荷火箭’”，程巍报告「甲子光年」，生物载荷火箭和载人航天火箭差半步，它们固然都必要具有生命保障体系，不外相比之下，生物载荷火箭相比载人火箭体量更轻、功效更简化。

送药上太空，只是人类迈向星空的一小步，但很有大概是贸易火箭公司坚固的一大步。

新药都在上天

2020年末，药物瑞德西韦搭载着火箭飞向太空，这种药物曾一度被寄予厚望，人们期望它能成为治愈新冠的殊效药。

去太空做药物试验已经是大型制药公司常用的研发本领之一了，默沙东、安进等跨国药企都已经在国际空间站睁开药物试验。默沙东更是从上世纪开始就搭载航天飞机举行了多次太空试验，并且已经有颠末太空试验的药品走向市场并大获乐成。

默沙东旗下一款叫可瑞达（K药）的药物就曾被送入太空做试验。K药是一种抗癌药物，2020年，这款药物在环球的贩卖额到达了143.9亿美元。默沙东送它去太空，是为了查找更稳健的制剂状态，实现只管即便让患者能吃药就不输液、能输液就不手术的目标，减轻癌症患者在治疗历程中的幸福。

2017年，默沙东的一次太空试验评释，微重力条件下，经过K药作用的卵白质结晶悬浮液高度匀称且稳健。之后，默沙东在地面复制了太空中匀称的结晶悬浮液，进步了制剂的稳健性，还一并办理了药物制造、通报、储存方面的困难。

微重力情况正是让太空成为“神仙试验地”的缘故原由。太空情况离开地面重力影响，能为生物科学试验带来庞大突破。比方，在提取高品格卵白质结晶时，在地面因为重力作用，卵白质溶液中密度小的会上浮、大的则会下沉，这会形成一个小的漩涡，提取出的结晶总有杂质。而开脱重力滋扰就能办理这一题目。生产出充足大的高品格卵白质晶体，就为进一步研究卵白质布局及其功效制造了精良的条件。

除别的，在太空中还大概会孕育发生地面没有的突变，形成地面没有的物种，比方两米高的南瓜、像西瓜那么大的圆茄子等等。这种细胞突变，也是生物科学研究的紧张偏向。

去了一趟太空后得到乐成的不止K药，安进旗下治疗骨质疏松的药物地舒单抗也上过太空。2019年，这项药物的环球销量到达了48亿美元。

太空试验所带来的大概性，让太空药物研发成为了制药公司们都在争取的紧张范畴。依据麦肯锡环球研究所的观察表现，环球太空生物制药相干收入已经高达2000亿美元，市场重要会合在美国。

创新药市场的竞争愈发猛烈，大型生物制药公司对付创新药的研发投入在不停加大。沙利文2020年公布的《环球创新药物市场研究》中表现，2024年，制药市场团体范围将到达16,395 亿美元，此中创新药将据有66%的市场份额。

太空试验效果转化的庞大经济效益，也正快速“催熟”着送药上天的相干财产网络。这详细体现为，制药公司们要为送药上天，付钱给多个关键的办事商。以此次送瑞德西韦上天为例，它要付“运费”给SpaceX的火箭和飞船；进入空间站后，还要付“利用费”给ICE Cube，一间由欧洲空间站与比利时互助的贸易试验室。太空试验的举行还必要一间承载细胞、病毒等试验工具的“太空造就皿”，也便是生物载荷装置。以色列一家叫SpacePharma的公司，是生物载荷装置范畴内的先行者。SpacePharma现在重要承接的是来自默沙东、安进、吉祥德等国际制药巨擘的科研需求。

火箭派们对准的真需求

中国会显现本身的SpaceX大概SpacePharma，以及它们形成的网络吗？

政策已经在推动它们的显现。2019年，中国科学家提出，到2049年要建成“地月空间经济区”。这个经济特区的设置装备摆设依靠于常态化、航班化的运输，以及渐渐形成财产范围的探测、开辟、使用地月空间的经济运动。有专家猜测，到2050年前后，我国每年在地月空间经济区的总产值可达10万亿美元以上范围。

这是中国贸易航天企业的时机。自2014年国务院“鼓舞民营企业、民营资源参加国度空间技能底子设置装备摆设”的相干政策出台后，中国的贸易航天开始进入快速进展期。2020年4月，国度发改委初次将“航天航空奇迹”纳入了“新基建”领域，贸易航天迎来新的进展契机。六年间，中国显现了第一批民营航天公司，而且已经有两家民营火箭公司的固体火箭实现了乐成放射入轨。

中国的贸易火箭公司固然期望能切入这个大市场，但是现阶段，民营火箭公司中的大多数都在答复“怎么挣钱、那边能挣到钱”的题目时犯了难。

2020年4月，主播薇娅在直播间以4000万卖出一枚小火箭。薇娅报告媒体，她选择在直播间上架火箭如许特别的商品，是为了支持“最牛的湖北特产”。疫情时期，这大概为湖北人民打了一针强心剂，但火箭公司固然不克不及“靠卖火箭挣钱”，这种娱乐化的“伪需求”不会恒久存在。

对付贸易火箭公司，国际上已经有跑通的贸易模式了。好比SpaceX，走的是“先确定需求，再界说产物”的途径。SpaceX刚开办的时间，火箭上天最大的题目便是“贵”，是以SpaceX在2011年领先提出要让火箭可接纳。大型运载火箭猎鹰九号（Falcon 9）便是以“均衡本钱及运载本领”为导向设计出来的可接纳火箭。

SpaceX的首创人马斯克曾在2020年报告媒体，用Falcon 9放射卫星的利润凌驾30%。而在此之前，火箭放射商们险些都是靠着当局补贴在“亏钱上天”。用Falcon 9 帮NASA向国际空间站运六次补给，SpaceX给出的报价是13.5亿美元，而Falcon 9的单次放射本钱已经低落到约6700万美元了。

除了面向当局机构的大额订单，SpaceX还看到了通讯市场的空缺。依据国际电信同盟2020年9月公布的一份陈诉，环球范畴内，有凌驾30亿生齿还未能接入互联网，凌驾天下生齿的40%。SpaceX在2015年推出了星链打算，打算在2027年11月前将12,000颗小型卫星放射到近地轨道，实现笼罩环球的卫星网络。现在，星链网络已放射了1700多颗卫星，用户数目近10万人，还在以每月30%的速率增进。

SpaceX在贸易上的乐成让程巍大受开导。程巍也起首确定，以贸易化头脑来看，火箭派终极要做的同样是可接纳火箭。这枚火箭将用来办事谁？因为曾开办过一家生物科技公司，程巍起首捕获到的是中国生物制药范畴的庞大需求。

中国的创新药研发气力正在快速扩张。从二级市场范围来看，在港交所、科创板或纳斯达克上市的中国生物科技公司总市值从2016年的10亿美元，飙升到2021年5月的1800亿美元。一级市场体现同样火热，2020年生物医药行业融资总金额超2000亿元。

2021年，生物制药的热度仍旧居高不下。可以预见，这个市场的天花板还很迢遥。中国医药创新促进会实行会长宋瑞霖此前在担当媒体采访时说，客观来讲，中国创新药还在进展时期，仿制药为主的大格式没有产生基础性改变，但是中国创新药已经起步，正在从追随者走向并行者。

而要从并行者走向指导者，底子生物科学的突破是要害。2022年马上建成的中国“天宫”空间站就把生命科学与生物医药试验列为重点研究偏向。但是，上“天宫”的席位，比春运的火车票难“抢”。停止到2021年8月，已经有来自16个国度的1000多个试验项目在列队等着了。因为国际政策限定，国内的试验无法申请外洋的贸易项目。并不是谁有钱就能上“天宫”，现在“天宫”没有贸易化的打算。

对付底子生物科学的研究，高校是先导气力。这也是为什么在起步阶段，「火箭派」打算先高校、后药企。别的，国内的制药公司现在对国内的“太空办事商”所能带来的现实效益尚未形成观点，是以在产物打磨的阶段。「火箭派」要“先跟高校一路把智能手机造出来，然后拿着智能手机，去帮制药企业向太空发微信。”

送试验上天只是火箭公司们的第一步，下一步很大概是用太空试验效果当场制药，打造“太空药厂”。

SpacePharma的团结首创人兼首席实行官 Yossi Yamin此前报告媒体，公司正在研发的Moti卫星，大概将成为太空中第一个制药生产办法。如今，SpacePharma正在研发的项目是“去太空生产疫苗”。

这与「火箭派」终极“打造太空药厂”的愿景雷同。“分三步，第一看细胞在太空中的变异反响，第二找到创新药的最佳靶点，第三在太空情况下完成生物成品。”上海交通大学东西与动力工程学院传授闫维新传授说。

但决定以生物载荷而非通讯卫星角度切入贸易航天，火箭派没有现成的履历可以鉴戒，“应该造一枚什么样的火箭、提供什么样的办事”？还得重头开始探索。

“顺风车”难搭，小火箭上位

既然有办事可靠的Falcon 9，太空生物试验能不克不及也搭乘大型火箭这趟“顺风车”呢？答案是否认的。

起首，差别于放射一颗通讯卫星上去，放射一颗用于生物试验的卫星，必要按牢固比例配备氧气、二氧化碳、有生命保障体系，也是以，生物火箭的放射流程也与Falcon 9差别，而是更靠近载人火箭。

其次，生物卫星自己体量实在很小。由于技能前进、功效密度进步，卫星越做越小是大趋向。生物卫星上承载的单项生物载荷装置，即“微型试验室”，最小只有牛奶盒子那么大，用大型火箭送生物卫星，就比如用大货车送一瓶鲜奶，固然代价存在上风，但适配度并不高。

再次，随着大型火箭上天，生物卫星也会进入主卫星的轨道高度，但是生物卫星只必要进入符合的外太空情况，对轨道精度并没有格外要求。也便是说，“蹭”大火箭进太空的生物卫星，必要为一段它不消走的路付“车资”，“下车”的尽头也未必最符合。

要上太空做的试验，大部门都是基于在地面订定的研究偏向和打算来推进的。也便是说，抱负中的太空生物科学试验，最好是可以或许依据地面的科研节拍和需求，在必要进入太空完成试验的时间就快速上天，不克不及等“大货车”的发车排期。是以，快速相应需求、实现高频次航班化的小火箭是现在太空生物科技范畴的最优选择。

最大运载本领能将1000公斤载荷运输到近地轨道的火箭被界说为“小型运载火箭”，小火箭初期制造本钱低、机动性高，是生物卫星上天的最佳运输东西。「火箭派」正在研发的“达尔文号”生物火箭，便是专为生物载荷试验设计的生物小火箭。

第二个题目，小火箭试验空间就必然小吗？不然一次只能送一项试验上天，运输本钱肯定飙升。

这是“达尔文号”在设计阶段就重点办理的题目，为了均衡本钱与运载本领，“达尔文号”采纳了“船箭⼀体化设计”：飞船和火箭末级共用电力、操纵、通讯等体系，飞船上只保存返回历程所一定的根本设置装备摆设，如许飞船就能最大限度地给生物载荷装置“腾位置”，还能进步电力等资源的使用率。

达尔文号

为了进一步低落火箭生产的本钱，小火箭不克不及是“一次性用品”，而是必要能被重复利用，是以火箭燃料的选择是要害。中百姓营公司已经放射乐成的两枚火箭用的都是技能更成熟的固体燃料。但和Falcon 9一样，达尔文号选择的是液体燃料。相比于固体燃料，液体燃料的燃烧产品洁净，更有利于发动机和火箭的重复利用和维护。并且液体燃料自己也具有本钱上风，据专家先容，液体燃料本钱最低可低到固体燃料本钱的两百分之一。火箭派的液体燃料火箭打算于2022年开展飞行试验，2023年搭载国内首个贸易化生命科学飞船首飞。

第三个题目，小火箭还能带人上天吗？“不克不及每发一个试验上天，都带一个航天员上去。”闫维新传授报告「甲子光年」，外洋如今已经有不少研究员作为航天员进入空间站完成试验，但是假如试验开始“范围化上天”，研究职员和试验数目之间就会无法立室，为了做试验而造就研究员成为航天员、再载人进入太空，本钱也太高。

是以，「火箭派」的在研产物生物载荷装置“火种一号”的设计思绪是，生物载荷装置可以实现远间隔数据传输，让细胞本身进入太空，科研职员在地面吸收试验效果。“火种一号”马上于本年搭载长征系列运载火箭首飞，去太空举行技能验证。

瞻仰星空还要笃志苦干

对付太空，程巍有无穷憧憬。已往，为了能成为最早入选SpaceX、NASA移民火星打算的那批人，他学飞行、学潜水，还登上珠穆朗玛峰来熬炼本身的身材和意志。

建立火箭派之后，程巍也一向在查找太空范畴其他的大概性，除了生物制药，还会有什么能“接到订单”的载荷需求？

因为曾经开办过一家新能源公司，程巍捕获到了太空能源的庞大潜力，开始探究太空光伏的应用：把太阳帆打入太空，用它反射阳光到地面，就能突破如今光伏能源面对的昼夜、气候、地域纬度等天然身分的限定，24小时不绝地孕育发生能量。

这也是国度队正在开辟的紧张偏向。2021年6月18日，天下首个空间太阳能电站试验基地在重庆璧山开建。此前，中国工程院院士、重庆大学传授杨士中先容了在地面和在太空中网络太阳能的服从崎岖，在太空中网络太阳能的服从比在地面网络要超群过30倍。

贸易航天的市场范围，是在地面财产的基数上“做加法”。在程巍看来，“让太空升级地球财产，让地球更方便地毗连太空”，是贸易航灵活正的财产规律。依据美国卫星财产协会统计，2018年美国的航天放射市场范围已经到达62亿美元，增速达34%。将来，市场增速随着SpaceX、Orbital等美国火箭公司的运载本领不停提拔，还会不停进步。

无论是生物照旧能源，国内的应用市场远景都同样宽阔，但国内的民营航天公司要能做到与SpaceX的办事本领相媲美，还需霸占火箭技能、本钱操纵等困难。对付造火箭，程巍另有更大的野心。“再下一步，我们会依据差别的载荷需求去开辟新火箭，如今的打算是绕过国度队气力会合的中型火箭，研发大型火箭。”

已往五年，中百姓营航天公司放射的火箭，并不是百分之百都能乐成。对此，程巍用“效果导向”的治理头脑和“轻松大胆”的心态与团队相同。一方面，公司的运营不止是“盯着2023年3月14号火箭放射做预备”，除了要预备后备打算、造两枚火箭，公司的眼光还会放得更远。

另一方面，他盼望团队放心大胆地干，“火箭不可功也是常态，万一炸了，那便是最美的一朵烟花。”

别的，小火箭的单次放射本钱在“大货车”大型火箭的拼单模式之下，竞争力照旧较弱。代价始终是贸易航天实现大范围贸易化的最大掣肘。“如今科研职员最关怀的也是代价”，闫维新传授报告「甲子光年」，“他们起首问的题目是，要花几多钱才气把试验打上天去？”

环球小型火箭的单次报价如下表所示，每公斤放射本钱均匀约为2.6万美元，单次放射本钱总价均匀约为580万美元。相比于大型火箭“拼单”，小型火箭代价方面并不占优，陆续缩减本钱将是火箭放射商们连续“内卷”的偏向。

同时还要面临国内政策法例的不确定性。贸易卫星返回地面、太空试验贸易化、建筑太空药厂，这些都是已往从未显现过的新奇事物，国内涵这方面的执法法例也完全空缺。

对此，国际宇航科学院院士、北京航空航天大门生物与医学工程学院传授、博士生导师、火箭派首席科学家庄逢源院士发起汲取外洋已有的履历化为己用。比方，美国已经出台了一系列配套政策，如《贸易航天法》、《贸易航天放射法》、《航天当代投资法》等，有了法案的引导，贸易航天市场化的路径也会越发清楚。

但程巍也提出，SpaceX可以承接来自美国当局的巨额订单，这种贸易化举动“照搬进”中国的大概性很小。“中美出发点差别、路径差别，照旧要找到我们本身的路。”

在中国的“大航天期间”到临时，程巍看到能靠本身、靠中国的资源进入外太空的盼望。“‘派’代表π，无穷不轮回，永久有新的偏向，这也是我对火箭派的盼望。”