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哈勃、韦伯与中国企业的“多走两步”
来源: | 作者:易阳春 和君资本 | 发布时间: 2021-12-31 | 1079 次浏览 | 分享到:

哈勃、韦伯与中国企业的“多走两步”

文:易阳春 和君资本


刚刚过去的圣诞节是有特殊意义的,在经过20余年的不断推迟后,被誉为科技界“鸽王”的韦伯太空望远镜于当天发射升空了。它的主要任务,是为了接力在太空中已运行30余年的哈勃太空望远镜。此举意义非同寻常,特撰写小文,赞美哈勃与韦伯两代科技壮举,并谈谈我对中国企业科技创新的一些想法。


哈勃望远镜与韦伯望远镜


早在1946年,天文学家斯皮策就提出太空望远镜的构想。于1960年代,NASA开始规划太空望远镜计划,其目的简单且雄心勃勃:为了进一步拓宽人类视野。经过几十年的波折和建设,这架基地位于霍普金斯大学的太空望远镜于1990年进入太空,并以已故天文学家哈勃名字命名。在经过多次矫正与调试后,哈勃在550公里外的近地太空中,张开2.4米口径的巨眼,用极限方式探究宇宙深处的奥秘。

在太空中架设望远镜的好处是显而易见的,可轻易避开大气层遮挡和人类活动干扰。但是,为了获得这些好处,哈勃诞生却用了半个世纪。在几代天文学家和工程师竭力推动下,消耗了几十亿美金的纳税人资金,方才达成。

虽然付出很多,但是当哈勃传来太空深处的一幅幅精美图景时,所有的人都觉得值了。伴随着进一步的分析,新生与衰老的恒星、超新星和中子星、壮美的河外星系、大尺度的星系团与超星系团、潜藏的黑洞与暗物质暗能量,无数前人不敢想象的真切画面涌现在人类面前。其中,哈勃发现的最古老的GN-z11星系,竟然诞生于134亿年之前。这个时间距离万物起源的宇宙大爆炸,仅仅只有4亿年。

图1:蟹状星云,是距离地球6500光年的超新星爆炸残骸。其爆炸光芒曾被中国、阿拉伯、印度、日本的古人在1054年同时观测到,并记录在古籍里。中国北宋的观星官,称其为“客星”。

图2:鹰星云创生之柱,距离地球7500光年,其内部正在产生新的恒星。

图3:阔边帽星系,距离地球2800万光年,直径为5万光年,规模约为银河系的1/3。

哈勃已经认真稳定地工作了30余年,执行观测任务100多万个,累计传回信息超过100TB,其中大量数据有待于进一步解析。基于哈勃的产出,研究者们不仅贡献了1.8万篇学术论文,还证实或证伪了很多重大科学猜测,不止一次获授诺贝尔奖。


同时,类似“哈勃深空”“哈勃超深空”“哈勃极深空”这些经典照片,不仅让我们直接认识到宇宙浩渺并丰富了人类的宇宙观,更为全球的科学普及起到了无与伦比的作用。

图1:“哈勃极深空”,是2012年公开的照片。哈勃累计用了几十天时间对天炉座附近一小块深黑区域进行充分曝光,发现了上万个遥远星系,每一个都可能包含上千亿颗恒星,而该观测区域只占天球面积的1270万分之一。由此可直接认识,在宇宙的浩渺面前,地球和人类的存在,就算用“沧海一粟”来形容,都是严重地夸大其词。念天地之悠悠,独怆然而涕下。

图2:该观测区域面积(XDF)类比满月面积。

哈勃的重大发现难以计数,有趣的发现也不胜枚举,例如说爱因斯坦圆环。根据相对论推演出的引力透镜现象,即当远处天体发射的光,在经过巨大引力场时会发生弯曲,之后再传到地球。于是,天文学家猜想,如果条件凑巧,这种现象或许会以“圆环”现象出现,而被地球的观察者看到。果不其然,在哈勃启动之后,天文学家借助其超强的探测能力,在宇宙中发现多处“圆环”、“镜像”和“十字”。在对相对论顶礼仰慕的同时,天文学家也无比庆幸拥有了哈勃这样的利器。

图1、图2:引力透镜“绘制”的爱因斯坦圆环与宇宙大笑脸。

图3:飞马座十字,其光源来自80亿光年外,引力场来自4亿光年外。

而作为智慧生命的重要特征,好奇心永远是人类前进的驱动力。比哈勃更有想象力的新型望远镜韦伯,在筹备了三十余年后升空,正式接力哈勃成为新的人类之眼。而韦伯这个名字,是为了纪念NASA第二任局长詹姆斯韦伯,他最重要的贡献是主持了登月工程。


根据规划,韦伯将运行在距离地球150万公里之外,与地球同步围绕太阳公转。在这个特殊的“拉格朗日第二点”,韦伯将永久运行在零下200多度的地球阴影中,极限排除太阳光线辐射和人类活动干扰,深入观测宇宙。同时,韦伯采用了近红外观测方式,并整合一系列强大的新技术,将比哈勃看得更全、更远、更细节,更可追溯宇宙诞生的早期。

图1:韦伯口径为6.5米,通过含有黄金的涂层镜面来搜集极细微的光线与热信号。

图2:韦伯底座有五层遮光散热膜,以隔绝太阳与地球的任何光线与热干扰。

图3:全尺寸韦伯模型与其工作团队合影。

由于韦伯的筹建难度,其建成与发射也是一推再推,不断爽约,甚至被戏称为“鸽王”,总耗资也突破了百亿美金。但是无论如何,韦伯终于来了,在2021年12月25日的圣诞节,奔赴使命。

搭载韦伯的阿丽亚娜5型火箭,在法属圭亚那发射场升空

在韦伯发射之后,还需要通过一个月飞行加上几个月的展开、调试、启动,预计半年之后才能进入工作状态,输出第一张工作照片。


诚然,就算韦伯再强大,其距离宇宙的最终奥秘也还是天遥地远。然后,人类每一次视野的突破,都是特别值得庆贺的。人类个体以及全人类对于自身认知的不足与狭隘,往往都是通过外界观察来丰富和纠偏的,这可不仅只是在自然科学领域。


另外,我们应该关注的更有中国的“巡天”太空望远镜,其预计在2024年升空。这是中国人自研自建的第一架太空望远镜,并采取与天宫空间站并轨飞行的方式,以方便系统升级和中国宇航员进行维护,特别值得期待。


中国企业的“多走两步”


哈勃的建造成本大约是二十多亿美元,后续运营维护又耗资了几十亿美元。韦伯的建造周期一拖再拖,陆续投入了一百亿美元,预计后续也不会少于几十亿美元。在两代太空望远镜的诞生中,美国NASA、欧洲航天局、加拿大航天局等持续注资支持,这也为他们的优先使用提供了便利。


说实话,这样的资金量级,如果分摊到几十年之中,说小不小,说大也不大。如果不考虑技术难度和政策层面问题,仅以耗资来算,哈勃与韦伯这样的伟业,已经是部分中国企业家和投资人可以去触碰的事情了。


当前,科技创新已经是中国企业界的主潮流。在解决经济与民生的各项基本需求之后,特别是在政策春风和资本市场推动下,不管是创业公司还是产业巨头,已有一大批企业把目光侧重在科技创新。在六千家境内外上市公司中,大多数都会在其发展战略中强调科技、创新、转型、升级等类似概念。


而事实上呢,我们日常感受到来自于企业的科技创新,基本上都还聚焦在如何提高生产效率或服务效率、如何开发新市场或挖掘新需求、甚至如何更优雅地割消费者韭菜或股民韭菜等等。换句话来说,这一类型的科技创新,是期待尽快见到商业结果的。就算是当今的市场大热:芯片、集成电路、光刻机、电动车、新能源、人工智能、虚拟现实、元宇宙等等,在相关项目的介绍上,盈利预测、估值模型、投入产出依然占据了核心篇幅。


诚然,这没有错。对于企业而言,生存发展和股东回报,才是根本使命。企业主动进行科技创新,已是极大的好事,强人所难地去参与“不求回报”的事情,肯定过于苛求了。但是,对于已经积累了巨量资金和资源的少数产业巨人与投资人而言,我们还是期待他们,在科技创新的道路上,不仅往前“多走一步”,也要“多走两步”。


像哈勃韦伯一样的壮举,就是典型的“多走两步”。几十年心血和百亿美元投资的韦伯,一把梭哈到四倍于月球距离的外太空,动力只能使用十年,没有投入产出概念、没有保值增值概念、没有回收计划、甚至没有维修计划。而发回来的宇宙信息,几乎没有当下的商业价值。这实在是一桩保赔不赚的买卖。

韦伯距离地球150万公里,其通信电波也需要飞5秒钟。如果出了故障,是不可能派人去维修的。另外,如果NASA不能在10年内开发出“加油”技术,韦伯就会停机。

目前,中国已有一百四十余家世界五百强,有近百家上市公司拥有超百亿利润,有数百家上市公司拥有超百亿现金储备或现金流。这些企业在主业领域的盈利能力非常强,在正常情况下,其挣钱速度是高于花钱速度的。甚至,被大数据和人工智能等新技术加持的新一代公司,有可能会在极低传统生产要素(劳动力、土地、资本)投入的情况下,依然保持强劲发展和盈利能力,对于这一批最卓越的中国企业,积极承担社会责任,已成为行动共识。


在承担社会责任的各种方式之中,勇敢果决地“多走两步”进入重大科创领域,不仅可替公共财政分忧,也是一种特别有品位的方式,甚至有望名利双收的最佳方式。


典型的“多走两步”例子就是钢铁侠马斯克和谷歌。例如谷歌,除了搜索引擎和在线视频等主业外,还利用其关联公司进行人类衰老、重大疾病、智能农业、人工智能、机器人等一批超前领域的布局。这些公司及其产品,投入大产出慢,很难在短时间就支撑财务表现。但是,这些公司也是相关领域的孤品,不成功则已,一成功就不得了,对人类福祉的提升都会有贡献。像公众熟悉的,曾打败围棋世界冠军的人工智能深思公司(Deep Mind),就是谷歌收购并持续支持的。去年,Deep Mind利用AI预测蛋白质结构,已达世界领先水平,对生命科学和医药产业有深远影响,商业潜力巨大。


当然,也不是说中国企业就没有人愿意“多走两步”。我曾经参观过新奥集团在廊坊的可控核聚变项目,这真是中国企业“多走两步”的代表。可控核聚变作为最重大的新能源方向,其意义空前,称之为科创领域的皇冠也不为过。其产业化的投入巨大且回报漫长,几个大国都是财政资金在支持,很难相信有一家中国民营企业也在实践。为此,应该真诚地向新奥集团的王玉锁先生致敬。

可控核聚变又称“小太阳”,其能量规模远超所有传统能源和风光核等新能源,而且原料取之不尽,排放绿色环保,实在是最理想的未来能源,其意义也不只是碳达峰与碳中和。相关机理,科学家早已清楚,但是实现起来太困难。

除了像哈勃韦伯、巡天、可控核聚变这样的项目,在我们视野所及的科学创新领域,也还有不少堪称“多走两步”的方向,例如行星探索、微观粒子、生命科学、罕见疾病、地球禁区揭秘、数理化前沿课题等。迫于投入产出等原因,全球范围内的进展也一直不多,甚至连公共财政也难以覆盖。这些,既是高山仰止的科创高峰,也存在千秋立功的重大机遇,给有能力和有志向的新一代中国企业家和投资人留下了广袤空间。


作者简介:易阳春,和君资本合伙人、风险投资人、科技迷科幻迷、和君商学院《全球科技创新漫谈》授课人。


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