【摘要】商业航天具有拓展人类生存空间、延长寿命及保障安全等多重功能，成为新一轮科技革命和产业变革的重要组成部分。在人工智能、生命科学等领域的深度赋能下，商业航天呈现出技术集成与跨领域协同的显著特征。我国凭借技术基础、人才储备及政策支持，已在低轨卫星组网、深空探测和航天供应链建设方面取得重要进展，但仍面临核心技术创新能力不足、法律法规体系不完善等挑战。应加强核心技术研发投入、优化多层次融资体系、深化国际合作及完善法律法规，推动我国商业航天产业高质量发展。
【关键词】商业航天 科技创新 可重复使用火箭 太空资源开发 【中图分类号】F426.5 【文献标识码】A
商业航天产业的重要性
科技需求：商业航天是人类科技版图的重要组成部分。人类科技发展的本质目标可以概括为拓展生存空间、延长寿命和保障安全三个方面，商业航天在其中扮演关键角色。在拓展生存空间方面，面对有限的地球资源和气候变化挑战，商业航天通过深空探索和资源开发，为人类提供拓展生存空间的解决方案。例如，月球的氦-3资源被认为是未来清洁能源的潜在来源，而小行星采矿则可补充稀有金属资源。这些技术的日益成熟，不仅能缓解地球资源压力，还能开辟出全新的星际经济模式，为人类寻找第二个宜居家园提供技术支持。在延长寿命方面，太空医学和微重力实验为人类探索抗衰老、骨质疏松和肌肉萎缩等疾病的治疗提供平台。例如，国际空间站的实验揭示了微重力对细胞增殖和DNA修复的影响，为地球医学研究提供了重要参考。随着商业航天技术的进一步发展，更多国家和公司能够参与这一领域的研究，从而加速医学领域的突破性进展，未来可能发展形成微重力实验服务。在保障安全方面，商业航天在地球防御系统中的作用愈发重要。通过小行星偏移技术和全球卫星监测系统，人类可以防范自然灾害和太空威胁，为社会安全提供技术支持，实时卫星成像和通信网络也为全球防灾减灾提供重要支持。
科技结构：商业航天产业与新一轮科技革命和产业变革同频共振。新一轮科技创新中，新一代航天技术与人工智能（AI）、生命科学深度融合。首先是人工智能与新一代航天技术的协同。AI能够有效提升航天任务的自动化、智能化程度，增强航天器的自主决策能力和任务执行能力。例如，AI可以帮助自动导航和避开太空碎片，提高航天器的安全性和任务成功率。航天任务通常会生成大量数据，AI可以高效处理这些数据，挖掘有价值的信息。其次是生命科学与新一代航天技术的协同。随着载人航天和星际旅行的逐步实现，航天员的生理健康和适应能力成为关键问题。生命科学与航天的结合，尤其是生物医学和太空医学的研究，正在解决这些挑战。生命科学的进展可以帮助开发适合太空环境的药物、营养补充品和治疗方法，以保证航天员在长时间太空任务中的生理健康。商业航天在这方面也起到关键作用，随着更多私营公司参与载人航天任务，航天员健康管理和生物医学研究将成为新的重要领域。
上述三大前沿技术彼此交织、融合，共同推动人类社会向更高的技术文明迈进。一是数据共享与融合。AI通过数据分析促进生命科学研究的发展，同时在航天中帮助处理和分析复杂的太空数据。大数据的采集、处理和应用是推动技术进步的重要纽带。二是技术集成与互补。生命科学的研究为航天提供人体健康保障的基础，而AI则为这一过程提供高效的数据分析和决策支持。三是推动社会可持续发展。通过AI、生命科学和航天技术的集成，人类能够解决资源短缺、气候变化、能源危机等全球性挑战。例如，航天技术可以帮助开发新的能源，AI可以优化资源的分配和管理，生命科学的进步能够提供长期的健康保障和生命延续。
科技供应：商业航天产业是科技积累的必然结果。一是主线技术日益成熟。可重复使用火箭等技术的突破大幅降低了发射成本，为商业航天提供了坚实的技术基础。二是日益成为多学科的成果出口。商业航天结合材料科学、人工智能、通信技术等多学科成果，形成综合性技术体系。例如，基于新材料的轻量化设计和耐极端环境的电子元器件，是太空设备长寿命运行的重要应用。三是技术基础设施的高延展性。商业航天技术的成熟可催生一系列衍生行业，包括空间制药、太空3D打印技术等。商业航天产业与传统工业、数字经济的融合将进一步加速。四是由经济发展需求驱动。商业航天不仅是科学的体现，更是经济发展的“催化剂”。低成本技术的应用使得太空探索的门槛降低，从而激发更多企业参与太空经济的建设，成为全球经济新的增长点。
商业航天产业处于发展关键期
从科技与产业交互发展的历史规律看，商业航天产业的发展契合科技与产业协同演进的规律，当前正处于发展关键期，具体表现在以下几个方面。一是技术革新与产业演进协同日益增强。每一次产业革命都源于技术的颠覆性突破，随后通过市场需求的牵引实现大规模商业化。以工业革命为例，蒸汽机技术催生了交通、制造业的繁荣；互联网技术则带来了信息化革命。当前，商业航天的发展受益于可重复使用火箭、低轨卫星和航天智能制造等技术的突破，正在形成新一轮产业化浪潮。二是经济与技术周期的叠加效应显现。美国经济学家约瑟夫·熊彼特提出的“创新波动理论”认为，技术创新会引发经济周期的变化。当前，商业航天正处于“第五次长波”的兴起阶段，其表现为技术推动和市场扩张。2020年，我国成功完成长征十一号运载火箭的海上发射任务，标志着我国在灵活发射服务领域的能力进一步提升，为商业航天的市场拓展奠定了基础。天启物联网星座的逐步部署，为全球物流、海洋监测和农业管理提供重要的卫星数据支持，显示出中国商业航天在行业应用领域的广阔前景。三是政策与市场形成合力。政府政策和市场需求的双轮驱动是当前商业航天发展的重要特征。2024年，“商业航天”首次被写入政府工作报告，行业发展按下“加速键”。四是合作与竞争共存是产业形塑关键期的主要特征。当前，商业航天呈现出高度竞争与合作并存的特点。一方面，中国、美国和欧洲等国家和地区争夺轨道资源和技术优势。例如，欧盟的伽利略卫星导航系统联合成员国资源，成为抗衡美国全球定位系统（GPS）的重要举措。中国和美国在低轨卫星通信和深空探测领域的竞争尤为明显。另一方面，全球性合作项目如阿尔忒弥斯（Artemis）计划和国际空间站不断探索商业化的可行性。中国不仅参与国际空间站的合作，还提出了国际月球科研站合作倡议，并与俄罗斯、阿联酋等国家签订了多个航天合作协议，进一步提升了国际竞争力。
从科技发展的经济兑现需求看，商业航天正处于技术积累与市场需求相结合的关键窗口期，这是全球商业航天发展的共同阶段，具体表现在三个方面。一是商业化成本快速降低。资本市场对商业航天的预期正处于高峰期，其商用成本与技术成熟度快速形成共振。例如，可重复使用火箭技术的成熟（如SpaceX 的猎鹰9号）使得发射成本显著降低，从每千克1万美元降至2000美元以下，并且这一成本还在快速下降。中国“力箭一号”一箭15星发射成功，包括一颗外国卫星——阿曼智能遥感卫星一号，标志着中国商业航天的技术快速成熟和成本快速下降。二是市场需求呈爆发式增长。低轨卫星通信的全球需求持续增长，以“星链”为代表的项目正在快速改变全球互联网接入模式。预计到2030年，全球仅低轨卫星市场规模将达数千亿美元。中商产业研究院发布的《2024—2029年中国服务器行业需求预测及发展趋势前瞻报告》显示，中国商业航天市场规模保持高速增长，从2018年至2023年，市场规模由0.6万亿元增至1.9万亿元，年均增长率达23%。预计2029年中国市场规模将达到6.6万亿元，年复合增长率约23%。三是资本推动投融资热潮。近年来，全球商业航天初创企业吸引了大量风险投资。2022年，全球商业航天领域的融资总额达到140亿美元，比2021年增长近30%。中国政府通过专项基金和税收优惠政策，鼓励国内外资本投资民营航天企业。2024年，多家包括火箭制造、卫星制造等细分领域的企业获得超亿元以上的单轮融资，展示了资本市场对中国商业航天的信心。
商业航天产业的特殊属性
商业航天产业在经济学视角下的新特征。一是高技术壁垒。商业航天作为高技术密集型产业，进入门槛极高。这不仅体现在火箭发动机、轨道计算和卫星制造等核心技术领域，还包括发射设施建设、系统集成和运营管理等环节。由于技术的复杂性与高成本性，新进入者在短期内难以形成有效竞争。二是高风险、高回报。商业航天项目的开发周期长、风险高，如火箭发射失败、轨道资源竞争等。然而，一旦实现技术突破和规模化应用，其市场回报潜力巨大。三是用户市场及其拓展的特殊性。商业航天的用户市场具有明显的分层特征。高端市场以政府和军事需求为主，如高分辨率遥感、通信保障和导航服务等；中端市场集中在企业客户，如农业、交通、能源等行业；低端市场则逐渐面向个人用户，如太空旅游、个性化遥感数据服务等。用户市场的拓展过程往往依赖于技术突破与成本下降。四是市场进入的周期性。商业航天受技术迭代、政策变化和市场需求波动的影响，呈现出明显的周期性。例如，全球卫星发射市场在冷战结束后曾一度萎缩，但近年来随着新技术的出现和市场需求的增加，行业进入快速扩张阶段。
商业航天产业模式的新创新。一是新的产业链生态。传统航天产业的生态模式通常由国家主导，政府掌握大量资源，如发射场、卫星平台、航天技术等。而商业航天则通过多元化的企业主体参与，从而形成全新的产业链结构。航天发射、卫星制造、卫星运营及地面基础设施建设等多个环节的分工更加细化。这种多层次、分工明确的产业链结构，使得航天产业不再是一个单一的技术领域，而是一个高度协同、跨领域合作的系统。二是“服务化”转型与共享经济模式。与传统航天产业的“产品导向”不同，商业航天更倾向于“服务导向”的发展模式。商业航天的核心产品不仅仅是火箭或卫星，而是以数据和信息为核心的“航天服务”。“服务化”转型不仅开辟了新的市场，还推动了航天技术的普及。同时，商业航天与共享经济产生深度联系。低轨卫星的发射成本逐年降低，越来越多的小型卫星可以通过共享发射服务进入太空。共享发射、共享卫星等方式，能够降低市场准入门槛，促进航天技术的发展。三是跨产业融合与产业创新。商业航天的快速发展，催生了其他行业的跨界融合。随着航天技术的不断成熟，航天产业逐步渗透到通信、农业、能源、环境监测等多个领域。例如，遥感技术和卫星数据在农业、矿产勘探、气象预警等领域的应用，拓宽了商业航天的市场空间。
商业航天在产业政策治理视角下的新特点。一是多主体政策协同。商业航天的发展，不仅需要政府和航天企业的共同努力，还涉及金融机构、科研机构和国际组织的协作。例如，轨道资源的分配、太空垃圾的治理等问题需要国际合作，而融资与技术支持则离不开国内多方主体的协调配合。二是社会治理方面的新问题不断出现。例如，轨道资源的过度开发可能导致“轨道拥堵”，低轨卫星数量的激增可能对天文观测和环境监测产生负面影响。为此，政府需要制定更加精细化的治理政策，如建立轨道资源使用的动态监测机制。三是政策支持与市场竞争的平衡。在支持民营企业发展的同时，防止过度竞争和资源浪费成为重要挑战之一。例如，在低轨卫星互联网领域，应避免重复投资，鼓励企业协同发展，同时对关键领域加强监管。四是法律规范的适应性调整。商业航天的快速发展，对现有法律体系提出了新要求。例如，如何定义企业开发太空资源的所有权？如何监管太空旅游的安全与责任问题？这些都需要法律法规进行适应性调整，确保行业的可持续发展。五是国际规则话语权提升。商业航天的全球化特性，使得国际规则制定的重要性愈发突出。我国需要在轨道资源分配、太空垃圾治理和国际合作等领域，积极参与规则的制定与修改，增强国际话语权。
我国发展商业航天产业的优势
先天条件优势。我国的地理优势、发射场分布和气候条件使其在航天发射能力上具有显著优势。例如，海南文昌航天发射场地处近赤道地区，有利于提高发射效率并节约燃料成本。此外，四大航天发射场的建设为商业航天企业提供了灵活的选择。从酒泉的内陆发射场到海上移动发射平台，我国覆盖了多样化的发射需求，为商业客户提供更多选择。海南文昌航天发射场利用地球自转的能量，可以更有效地将火箭送入轨道，这在国际发射市场中具有显著的竞争优势。
我国发展商业航天具有社会人文环境的先天优势。一是创新文化的支持。我国近年来大力提倡“自主创新”，促使航天企业在研发中更敢于尝试新技术和商业模式。二是民众支持与关注。航天技术和项目，如嫦娥探月工程、天宫空间站等广受关注，为商业航天企业的发展营造了积极氛围。三是高素质科技人才储备。我国拥有世界上规模最大且增长迅速的理工科毕业生群体，其中包括大量专业从事航天工程、计算机和电子信息领域的人才。这一庞大的人才库为商业航天的技术研发和企业运营提供了有力支持。四是国家重视航天教育。航天文化通过中小学教育和公众科普活动得到广泛普及。例如，“航天日”活动的举办，提高了公众对航天事业的认知，吸引了更多年轻人投身航天领域。
技术积累优势。这种优势体现在火箭技术、卫星制造、深空探测等多个关键领域。一是火箭技术的持续突破。全球火箭技术正在向高效、低成本方向发展。我国的长征系列火箭，特别是长征五号、长征六号、长征十一号等，展现了强大的运载能力和灵活性。二是卫星制造技术的精进。卫星的小型化和模块化设计是当前国际航天产业的重要趋势。我国以长光卫星和银河航天为代表的企业，成功实现了低成本、高效率的卫星制造，并逐步扩大在遥感、通信和导航领域的市场份额。三是深空探测技术的积累。嫦娥探月工程、“天问一号”火星探测任务的成功实施，使我国在深空探测领域跻身国际前列，为商业深空探测项目提供了技术支持和经验积累。四是航天智能制造与供应链优势。航天智能制造是提高生产效率和降低成本的关键。中国航天科工集团与中国航天科技集团开发的智能化生产线，使火箭和卫星的生产周期显著缩短。同时，我国已形成完善的航天供应链，从材料供应到组件制造均具备国际竞争力。五是太空资源开发的技术前瞻性。小行星采矿和月球资源利用是国际航天的新兴领域。我国在月球南极水冰探测和资源评估方面已开展相关研究，为未来商业资源开发奠定基础。六是航天通信与数据服务的技术升级。低轨卫星星座的组网技术正在改变全球通信格局。我国的银河航天和亚太星通等企业，在低轨宽带通信领域快速发展，已部署多颗实验卫星，为全球5G和物联网应用提供更多可能。
政策环境优势。近年来，我国出台了一系列政策文件，为商业航天发展指明了方向。例如，设立专项基金支持民营航天企业的技术研发，并通过税收优惠和贷款支持，帮助初创企业解决融资难题。一是充足的资金支持。政府设立了专项航天产业基金，同时鼓励地方政府与金融机构合作，为初创企业和重大航天项目提供融资支持。二是税收优惠政策。政府为商业航天企业提供增值税减免、研发费用加计扣除等措施，减轻企业负担。三是多元化融资支持。设立国家级航天产业基金，鼓励地方政府与社会资本合作设立区域性航天基金。四是法律体系逐步完善。《中华人民共和国航天法》的制定，为商业航天活动提供了清晰的法律框架，保障企业合法权益。
超大规模市场优势。一是我国巨大的国内市场需求为商业航天企业提供了稳定的客户群体。尤其是在遥感、导航和通信领域，国家项目和地方政府的订单成为商业航天企业发展的重要动力。二是北斗卫星导航系统的建设，带动了大量上下游产业的发展。三是遥感数据的市场化。商业遥感卫星，如 “吉林一号”系列，为农业监测、灾害评估和城市规划提供了高精度数据服务。四是合作共赢的市场氛围。商业航天企业与国有航天机构之间形成良好合作机制，如中国航天科技集团与民营企业在技术转让、资源共享方面的协作，增强了产业发展的整体实力。
国际合作与多边关系强力推动。一是高质量共建“一带一路”的助力。我国商业航天企业与“一带一路”共建国家建立了深度合作关系。例如，我国的遥感卫星项目为非洲国家提供农业监测和自然资源评估数据服务，帮助这些国家提升技术能力。二是区域性国际航天组织合作。我国积极参与亚太空间合作组织（APSCO）的建设，向成员国提供发射服务、卫星应用和航天技术培训。不仅促进了区域内航天产业的发展，也强化了中国在区域航天事务中的领导地位。三是双边合作的深化。我国与俄罗斯、阿联酋等国家签署多项航天合作协议，共同开发月球科研站和深空探测任务。这些合作为中国企业带来了先进的技术交流机会，同时提升了中国商业航天的国际竞争力。四是规则制定话语权的提升。在国际电信联盟（ITU）框架下，我国积极参与轨道资源和频率分配的谈判，逐步提升了在全球商业航天规则制定中的话语权。五是全球市场拓展。我国商业航天企业积极在欧洲、南美和非洲市场开拓业务，为当地提供通信、遥感和导航服务。
当前我国商业航天产业发展面临的挑战
技术创新瓶颈。尽管我国在商业航天领域取得了重要进展，但核心技术的自主创新能力仍然较为不足。一是发动机技术差距。例如，相较于SpaceX 的猛禽发动机，中国的液氧甲烷发动机在效率和重复使用能力上仍有一定差距。二是卫星制造能力不足。商业小型卫星的设计和生产周期较长，成本控制仍需优化。
资金短缺问题。商业航天项目初期投资巨大、风险性高，导致社会资本介入的意愿较低。尽管政府出台了一系列融资支持政策，但许多初创企业仍然面临资金短缺的问题。一是融资渠道单一。企业融资主要依赖银行贷款和少量的风险投资，资本市场对商业航天的关注度不足。二是高风险属性。商业航天项目因技术复杂性和长周期回报特性，吸引资本的难度较大。
国际竞争压力。欧美国家的商业航天企业已占据技术和市场的领先地位。例如，SpaceX 和蓝色起源通过技术领先和成本优势，主导了国际发射市场。这使得中国的商业航天企业在国际竞争中面临一定压力。一是市场占有率不足。全球商业发射市场80%以上的份额由SpaceX 占据，中国企业的国际业务主要集中在发展中国家。二是我国在轨道分配、频率协调等领域的国际话语权需要进一步提升。
法律与监管体系不完善。当前，我国在太空资源开发和轨道管理等方面的法律和政策体系仍不健全，可能导致国际合作面临障碍，对国内市场的规范化发展产生不利影响。一是太空资源开发缺乏法律依据。针对小行星采矿和月球资源利用的国内法律法规尚未出台。二是商业发射监管机制不完善。民营企业在申请发射许可和轨道资源分配时面临较多不确定性。
促进我国商业航天产业高质量发展的建议
加强技术研发投入。应加大对关键核心技术的研发投入力度，尤其是在高效发动机、深空探测器和可重复使用火箭领域。通过建立专项基金和合作研发机制，推动技术突破。比如，针对液氧甲烷发动机、低成本卫星制造等领域，设立专项研发资金。鼓励高校、科研机构与企业联合攻关，建立开放的技术共享平台。
完善融资与激励机制。建立多层次融资渠道，包括政府引导基金、商业贷款和风险投资。同时，为投资商业航天项目的企业和个人提供税收优惠，吸引更多社会资本的参与。通过政策性担保机构，为商业航天项目融资提供增信支持。鼓励商业航天企业在科创板上市，拓宽直接融资渠道。
加强国际合作。积极参与国际航天治理，加强与其他国家和国际组织的合作。例如，推动与“一带一路”共建国家的卫星通信和遥感数据共享计划，在发展中国家建立本地化服务机构，提高市场渗透率。
健全法律法规体系。完善国家层面的航天法律法规，为商业航天企业的发展提供明确的法律保障。同时，积极参与国际规则的制定，确保中国在未来太空资源开发和管理中拥有更多的话语权。制定太空资源法，明确商业企业开发月球、小行星等资源的权利和义务。完善发射和轨道监管，建立统一、高效的商业航天发射审批流程，优化轨道资源分配。
（中国科学院科技战略咨询研究院博士后刘思瑶，对本文亦有贡献）
【注：本文系国家自然科学基金重点项目“数字技术创新机制、突破路径和政策体系研究”（项目编号：NSFC72334007）阶段性成果】
【参考文献】
①吴伟仁等：《深空物质资源利用现状与展望》，《科技导报》，2023年第19期。
②Afshin Beheshti, Genomic changes driven by radiation-induced DNA damage and microgravity in human cells, International Journal of Molecular Sciences, 2021, 22(19).
③高辰：《引力一号：开创民营商业火箭多个“首次”》，《太空探索》，2024年第3期。
责编/银冰瑶 美编/杨玲玲
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