一个来自香港的女警,踏上距离地面400公里的太空,进行了一项有趣的实验——拧毛巾,却没有水滴流出。2026年9月9日上午,中国空间站举行了第五次“天宫课堂”,这一次特别为港澳地区的学生而设,距离上一次的太空授课已有三年时间。讲解的乘员之一是黎家盈,她是香港警务处的警司和博士,成为首位来自香港的航天员。在课堂上,她面对港澳学生,强有力地拧动一条湿毛巾,水分并没有流下,而是紧紧贴附在毛巾表面,形成了一层似手套般的薄膜。她向观众解释,在失重环境下,水的表面张力主导了其行为,这使得水分子聚集在一起。
这一看似简单的实验,却正揭示了人类长期以来所积累的科学常识在太空中被重新审视的过程。从2013年王亚平在天宫一号举办的首次太空课堂,到黎家盈的这一实验,过去的13年里,共举行了六次太空授课,将这些颠覆性观念传递给新一代。此次特别为港澳地区安排的课堂,主场馆设在黎家盈的母校,吸引了全港澳的中小学生同步收看直播。一堂课为整个大湾区的青少年打开了通向太空的窗口。
虽然只是一次课堂,但其背后涉及空间站的姿态调整、中继卫星的接力和测控盲区的规避,这是一整套复杂的调度过程。每13年仅举行六次的课程,正是因为太空是个极其珍贵的环境,时间的利用需要反复精打细算。我们所有的技术与商业模式都基于“水向下流”和“物体掉落”的前提,然而太空的失重状态将这些原则全部消除。谁能最先理解这个新逻辑,谁就能够在太空经济中占据有利地位。
关于这门课程,不妨先来看一个小常识:在地球上,水是受到重力引导而向下滴落的,而在太空中,重力的影响几乎被消除,表面张力开始主导。简单来说,表面张力就是水分子手拉手、紧紧抱在一起,因此当毛巾被拧动时,水不会散开,而是形成包裹的状态。这并非个例,而是太空中的普遍现象。在同一堂课中,陀螺在失重状态下保持定向运动,水滴在接触毛巾时会反弹。更深入地说,太空中的火焰呈球形,人类在太空中睡觉需要被绑住,甚至喝水也得使用吸管。在地球上看似理所当然的生活细节,在400公里的高空中都需重新适应。
可能有人会问,连毛巾都拧不干的实验,值得在太空中特别进行吗? 答案是肯定的。因为这种在地面上无法复现的现象,正是未来太空产业所需掌握的基础技能。更深一步来讲,太空并不是放大版的地球,而是遵循完全不同的物理法则。人类在地面上积累的经验在太空中几乎失效。想要在太空中进行冶金、制药或制造芯片,首要的并非单靠火箭,而是理解材料在失重下的运动方式以及分子如何在这种状态下排列。这一系列问题并未在教科书中明言,而需要通过逐步实验来探索验证。
回头看这幅毛巾的实验,其实可以映射到一个具体的商业洞察。地球上的晶体成长常常被重力导致的对流和沉降干扰,分子在重力作用下可能不稳定上下浮动,导致晶体发育不均。而在失重条件下,没有重力干扰,分子能够整齐排列,从而形成更为纯净和均匀的晶体。这正是太空制药的关键所在。晶体的纯度直接影响药物的溶解性和稳定性。同样的药物,若晶体更为纯净,可以改为口服,且保质期更长。一些行业机构预计,全球微重力生物制药市场到2025年将达到约650亿美元,中国市场年复合增长率预计在20%左右,正是看中了这一点。美国的Varda公司已经利用无人飞船进行在轨制药并回收,SpaceMD的系统在空间站内进行了多种化合物的结晶实验。而中国的空间站实验箱也已在轨进行蛋白质结晶和细胞培养等实验。
这并非科幻,而是现实正在上演。实际上,太空制药和太空制造的高溢价,背后源于对新领域规则的了解。这与当年最早掌握芯片制造工艺或操作系统的公司类似,谁能最早弄清楚相关规则,谁便能在市场中定价。在地球,许多规则早已被确立,而在太空,仍然是全新的天地。太空材料和生物实验的国际标准正在制定中,谁能提供稳健可靠的实验数据,谁的标准建议将具备更高的分量。
不要小觑这些标准重要性。就像当年5G标准的制定,对通信产业的格局产生了深远影响,如今太空中的新规则,也将对这个价值三万亿的市场产生影响。而要理解这些新规则,离不开真实的在轨实验。这正是太空课堂的意义所在,它帮助下一代提前见证标准是如何通过实践逐步形成的,并为未来打下基础。
与此同时,这个市场正以显著的速度扩大。预计到2024年,中国商业航天市场规模将达到约2.3万亿元,到2025年增至2.83万亿元,并在2026年冲击3.5万亿元,三年之内增长超过50%。如今的问题不是关于是否能够进入太空,而是进入之后,如何利用太空间进行更深层次的探索与发展。
把视角聚焦回那条毛巾。拧毛巾的黎家盈,不仅是香港女警,更亲自把舱外实验所用的天韵相机送入太空,这款由香港科技大学主导研发的小型二氧化碳和甲烷探测仪器重不足80公斤,能够在400公里的轨道上精准锁定温室气体的排放源。此外,香港理工大学也参与了嫦娥和天问系列的任务。黎家盈的这一历程,正是一个新的信号,表明第四批航天员的选拔首次向香港地区开放。
2026-09-14