马克思认为,“生产力的发展水平不同,生产关系和支配生产关系的规律也就不同……这种研究的科学价值在于阐明支配着一定社会有机体的产生、生存、发展和死亡以及为另一更高的有机体所代替的特殊规律”。进入新发展阶段,习近平总书记关于新质生产力的系列论述,科学阐释了新时代生产力的科学发展规律,为指导中国航天把握新机遇、开辟新领域、制胜新赛道提供了行动指南。
发展新质生产力,推动航天高质量发展需要创新思维和发展范式。习近平总书记指出,“当前,新一轮科技革命和产业变革突飞猛进,学科交叉融合不断发展,科学研究范式发生深刻变革”。中国航天作为国家战略科技力量的重要组成部分,自诞生之初就选择了自主创新、自力更生的发展道路。历经60余年发展,中国航天逐步从“跟跑”向“并跑”转变,部分领域已经实现“领跑”。进入新时代,在推进航天大国向航天强国迈进的新征程上,中国航天发展将进入无人区。无人区内在什么“土地”上创新、以什么方式创新,没有既定的规则,也没有可供选择的参照物,需要我们转变创新思维、建立创新范式。
处于无人区的原始创新将面临更大的挑战和不确定性,需要首先探究创新活动的核心逻辑和根本遵循。一是坚持需求牵引。需求是实现原始创新的根本牵引,决定了要从国家急迫需要和长远发展需求出发,探究原始创新的根本方向,找到原始创新的真正原点。二是坚持技术推动。要找到解决问题需要突破的关键技术,厚实原创技术的源头供给,弄通“卡脖子”技术的基础理论和技术原理,全面增强航天原始创新、基础创新和系统创新能力。
基于原始创新的内在逻辑,可以按照“场景构建—短板梳理—技术供给—方案拟制—评估验证”的方式开展创新实践,实现从需求到创新方案的闭环。一是场景构建,从需求视角构设场景,梳理场景中包含的要素,明确创新对象与场景中其他要素之间的相互关系;二是短板梳理,从问题视角解构创新对象,分析当前存在的痛点问题、能力短板,找准创新活动需要着力提升的焦点;三是技术供给,从技术视角驱动创新活动,面向需求场景下的短板和不足,挖掘制约能力提升的关键问题,给出科学可行、自主可控的技术解决途径;四是方案拟制,从系统视角生成创新方案,面向构设的场景,围绕短板梳理形成的对策、技术供给形成的途径,运用系统工程方法,补齐系统发挥最优效能的其他方面,形成系统性解决方案;五是评估验证,从效能视角审视创新结果,对创新结果在应用场景中的效能进行模拟推演,形成对创新活动的分析评价,并基于评价结果指导下一轮创新活动。原始创新范式需要广大航天科技工作者在创新活动中不断实践、丰富和完善,通过实践、认识、再实践、再认识的过程,实现对原始创新规律的深入理解和把握,创造更多从0到1的航天原创性成果,打造更多航天国之重器,加快实现航天高质量发展。
发展新质生产力,推动航天高质量发展需要开辟新领域新赛道。习近平总书记指出,“抓住全球产业结构和布局调整过程中孕育的新机遇,勇于开辟新领域、制胜新赛道”,“推进产业基础高级化、产业链现代化”,“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业,开辟量子、生命科学等未来产业新赛道”。在建设航天强国的历史进程中,中国航天着力打造商业航天这一战略性产业。前不久中国航天科技集团公司发布的《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》显示,2023年我国共完成26次商业发射,发射成功率达96%;共研制发射120颗商业卫星,占全年研制发射卫星数量的54%,中国商业航天已然进入快速发展的新阶段。
在量子通信领域,在以中国量子卫星首席科学家潘建伟院士、朱振才研究员为代表的科技工作者不懈努力下,我国在2016年8月16日,用长征二号丁运载火箭成功发射了世界首颗量子通信卫星“墨子”号,正式开辟了量子通信的新赛道。
当今世界,只有中国、美国、欧洲等极少数国家和地区建有量子通信网络。其中,中国以基础设施规模最大、传输总距离最长、网络覆盖面积最大等特点,技术水平居世界前列。随着量子通信产业的发展,中国涌现了一批研发生产配套产品的企业,以及从事通信运维、设计解决方案等业务的企业。随着量子通信技术的不断突破,量子通信行业快速发展。据统计,2021年,全球量子通信市场规模约为23亿美元。预计到2025年,市场规模将会增长到153亿美元,到2030年,预计达到421亿美元。
发展新质生产力,推动航天高质量发展需要培育新业态新模式。习近平总书记指出,“新质生产力……由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生,以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵,以全要素生产率大幅提升为核心标志,特点是创新”。航天领域新型材料、新型能源、新质动力、智能控制、新型通信、先进制造等前沿技术和颠覆性技术的不断突破、跨域赋能和实践应用,正在加速培育大航天时代以“太空巴士”为载体的“地月空间经济”新形态、新模式,不断打造新发展动能,塑造新发展优势。
地月空间作为人类走向太空的第一站,在未来相对长的一段时间内,仍是航天任务的主要目的地和前哨基地,因此也成为各航天大国战略博弈和利益争夺的高地要地。大规模地月空间,特别是地月空间经济区的探索与开发将推动人类进入地月文明新阶段。
地月空间经济区的物理范围主要包括近地空间、月球引力空间和地月转移空间,这些区域存在人类可获取的物质、能源等战略资源。地月空间探索与开发活动,是指人类利用地月空间资源所从事的探索、研发、生产、制造、试验和服务等各类活动,未来将由地月空间航天运输、空间资源探测与开发、空间基础设施和法律法规等体系组成。仅就地月空间运输体系来说,就需要构建一个像飞机一样自由飞行的航班化运输系统,类似于“太空巴士”。航班化航天运输系统的解决方案包括全球极速运输系统、空间往返运输系统、轨道转移空间运输系统三个部分。
随着时代的发展、技术的进步,人类拓展太空的需求不断增强,预计到2045年,航班化运输系统每年飞行次数能达到千次量级、总货运万吨级、客运人数达万人次,在地月空间形成一个大的经济区,形成体系化的能力和规模化的产业,满足各类重大任务和商业化的运营需求。
地月空间探索与开发将催生的新业态包括基础产业、主导产业和拓展产业。其中,基础产业和主导产业又可细分为交通运输、在轨服务与维护、空间生命保障、空间能源转化和利用、太空旅游、太空采矿等子产业,拓展产业可以细分为太空保险、太空金融、太空教育等子产业。初步估算,到2050年我国地月空间产业的总产值或将达到百万亿元。地月空间产业化不但自身能够产生巨大的经济效益,也会带动陆域经济和海洋经济的发展,为建设航天强国提供强有力的战略支撑。
发展新质生产力是推动航天高质量发展的内在要求,需要我们创新发展思维、发展范式,开辟航天发展的新领域新赛道,培育航天发展的新业态新模式,加快实现更高水平科技自立自强,在全面推进第二个百年奋斗目标的征程中贡献新的更大力量。
(作者系中国航天科技创新研究院党委书记、研究员)