经济观察报 记者 郑晨烨 2022年12月9日，火箭派（太仓）航天科技有限公司北京总部的飞控中心内，十余名工程师与技术专家正紧张地盯着中心大屏幕，而公司CEO程巍此时却正待在厦门的隔离酒店焦急地等待消息，他一言不发地站在窗前，凝视着街上川流不息的人群。
在数日以前，由于他所搭乘的航班出现了一名新冠患者，程巍被厦门当地的疾控中心拉至酒店进行集中隔离。
程巍被隔离的那一天，也是我国商业航天首颗空间生命科学试验卫星“火炬一号”发射的日子，在发射前夕，曾有友人同程巍开玩笑说：“你做这事，只有两个结果，一种是做成了，取得令人瞩目的成就，还有一种是失败之后，闹了个大笑话，很可能一无所有。”
14时35分，飞控中心里爆发的欢呼声打破了沉寂，“火炬一号”顺利入轨，经过数天的在轨运行，亲眼见证卫星成功发射，并将实验数据顺利传回地面的工程师们互相庆祝，气氛热烈高涨，火箭派科研团队近两年的努力获得了回报。
不过，面对团队传来的喜讯，程巍在短暂的兴奋后，又回归到了一种放松而平静的状态，火炬一号的成功发射，对于他来说，只不过是踏出了“万里长征”的第一步。
12月16日，在经济观察报的专访中，程巍告诉记者，火箭派是国内目前唯一一家星箭一体化的商业航天企业。
从跨入航天领域创业之初，他就注意到星箭一体化是解决民营航天商业化难题的最佳办法，因此，他带领火箭派设立了三年三步走的目标，在研发运载火箭的同时，选择从空间生命科学卫星赛道切入，填补了我国商业航天在此领域的空白。
非典型航天创业者
实际上，作为一家商业航天企业的CEO，如今带领着一群航天专家造卫星、造火箭的程巍，并非“科班”出身。
2001年，他就读于加拿大多伦多大学，专业是经济与统计，毕业数年后，又在上海交大攻读了CMBA，从本科到研究生的求学经历来看，程巍都属于“正儿八经”的商业人才。
2006年，大学毕业的程巍开始了自己的第一次创业，其在加拿大与友人联合创办了G4box网络技术有限公司，成功在海外运营过《Crossfire穿越火线》等多款大型网络游戏。
如果不出意外的话，程巍或许会像国内许多互联网企业的创始人一样，在海外深耕一段时间后，因为某一个契机回到国内，伴随着轰轰烈烈的移动互联网浪潮，继续自己的创业旅程。
但是在2008年9月30日，SpaceX成功发射了全球首枚由私人投资的轨道级液体燃料火箭——“猎鹰一号”，从此开启了航天领域的新时代，同时也引来了程巍的目光。
在那一年，全球院线都正在热映着超级英雄电影《钢铁侠》，剧中由美国著名演员小罗伯特·唐尼扮演的托尼·史塔克，是一位集亿万富翁、发明天才、商界奇才于一身的超级企业家，而SpaceX的成功，让人们发现该公司创始人埃隆·马斯克身上有着许多与“钢铁侠”这一虚拟角色所相同的特质。因而，也有媒体开始用硅谷“钢铁侠”来形容SpaceX创始人埃隆·马斯克。对于程巍来说，SpaceX在商业航天领域所取得的成就，以及马斯克这样的“超级英雄”式创业者的故事，都给他留下了深刻印象，也唤醒了其年少时就有的太空梦。
“航天梦是我从小就有的梦想，其实最早的时候，我是希望能有机会做一名从民间选拔的航天员，我业余时间经常去做一些极限运动，像是跳伞、潜水，还在国外考了飞行执照，都是在为这个方向做准备。但是马斯克的出现，给我留下了很深的印象，我当时就在想，中国的民营企业家也能去做这个吗？政策允许吗？”程巍回忆说。
从彼时开始，程巍就开始关注起了国内商业航天的最新动态，2014年11月26日，国务院印发《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》，鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设，中国民营航天自此迎来春天，一批相关企业也如雨后春笋般成立。
而与此同时，已经在商业领域取得一定成功的程巍，也转型成为一名投资人，并以此身份回到国内，开始考察第一批成立的民营航天企业。
在密集走访过程中，程巍被国内民营航天人的热情与理想所感动，他看到资本在这一领域的运作异常积极，各家初创公司融资都十分顺利，而体制内也走出了许多重量级人物陆续加盟。
而在硬币的另一面，程巍也注意到了行业中存在的两大“致命”问题，首先是航天产业十分复杂，商业航天的产业链并不完善，没有太多支撑，其次是民营航天没有成熟的商业模式。“当时我回国密集地考察了一些项目，给我统一的感觉就是这些人都特别有才华，特别的发烧友，特别的执着，真的想把这件事做成。但是从另外的角度来思考，航天这件事情太复杂，产业链又没有太多的支撑，而且当我深入到行业当中的时候，我会发现这个行业太特殊了，它没有商业模式。”程巍说。
在程巍看来，许多民营航天企业都跳不出“拿锤子找钉子”思维定式，他以国产大飞机的研发历程向记者举例说明，“C919花费这么多时间和成本去研发，现在终于交付了，但其实商飞未来是不用担心下游市场的，现在的航空业高度成熟且发达，民航业有既定的市场，只要把飞机的性价比、安全性做出来，航司都要来抢着买。”程巍说。
但与航空业仅一字之差的航天业，现在还远未形成成熟的市场机制。
他认为，眼下民营航天业一年只打两三发火箭、三四颗卫星的状态，远远无法支撑起整个产业的发展。“很多商业航天公司，最大的问题就是我先忙着造火箭，造完火箭就觉得理所当然有市场，但是C919造出来有航司买，火箭现在还没有运营公司，也没有一个既定的市场，那火箭造完卖给谁呢？能拿到需求的一年也就打个两三发，给一些企业图个新鲜，没有形成常态化的模式。”程巍向记者进一步补充说。
面对摆在台面上，却又无法解答的必答题，程巍在回国考察了一圈后，先抑制住了自己投身民营航天领域的激情，而是选择修炼内功，并保持对行业动态的密切关注。
2017年5月21日，程巍成功登顶珠穆朗玛峰，当站上地球之巅的那一刻时，他感觉到茫茫宇宙似乎就在自己眼前，触手可及。程巍开始意识到，人类进入太空的最大障碍已经不是运载工具，而是如何利用太空为人类谋福利。
打造空间生命科学实验室
程巍认为，所有航天活动的最终目标，都是载人航天，但其中的“人”一词，并不只是狭义上的字面意思，而是一种以人为中心的思考逻辑，即航天活动无非是要把人送到外太空，或者是在太空中为人类社会的地面需求做升级。“我提出了一个新的逻辑，用需求定义载荷，用载荷定义火箭，用太空思维来思考航天。”程巍说。
从用需求定义载荷的角度出发，程巍认为，火箭派要采用“星箭一体化”的模式，依靠运载火箭，打造空间生物实验室，为生物医药行业提供商业化太空技术产品与服务。
一直以来，太空中的失重及微重力环境都被视为一项宝贵的实验资源，利用太空中的特殊环境开展空间生命科学研究，是“太空经济”中重要的细分赛道。
在2018年12月，一枚猎鹰9号火箭向国际空间站发射了SpaceX龙飞船，飞船上搭载了美国生物技术公司LambdaVision的人造视网膜蛋白。
该公司的首席技术官乔丹·格雷科在接受科学家杂志（《TheScientist》）采访时曾表示，在飞船抵达空间站后，将会立即利用微重力环境开展相关实验，以帮助团队进一步了解如何改善人工视网膜的功能。“在失重环境下，你能得到比地球上的结晶过程更高质量的晶体，这使得某些蛋白质更容易研究，作为药物也更具吸引力”，乔丹·格雷科表示。
根据美国航天科学促进中心（CA－SIS）披露数据，该机构在2019-2020财年支持了多达150项空间生命科学研究，三分之一以上由制药和生物技术公司领导，其中不乏默克、阿斯利康、礼来和赛诺菲这样的医药巨头。“生物技术在微重力环境下获得了新的研究机会，例如，蛋白质是构成生命的基本物质。在地面进行的蛋白质分子晶体培养实验中，重力导致的对流和沉积可能抑制晶体的生长。在微重力条件下，对流和沉积作用显著减少，从而可以形成结构更好、体积更大的晶体，能够使我们对蛋白质性质有更深入的研究。”程巍在采访中告诉记者。
国务院新闻办公室于2022年年初发布的《2021中国的航天》白皮书中曾指出：“未来五年，我国将开展空间环境下的生物、生命、医学、材料等方面的实验和研究，培育发展太空生物制药、空间试验服务等太空经济新业态，提升航天产业规模效益。生命科学试验卫星可以为空间微重力环境下研究微生物、细胞、蛋白质结晶等在轨试验提供基础条件。”
在火箭派成立之初，后面成了公司首席科学家的国际宇航科学院院士庄逢源曾告诉程巍，21世纪是生命科学的世纪，微重力空间生命科学的谜团还有很多，这些谜团的解决对于推动人身体的健康，推动生命科学的发展将会起重大的作用，未来在这个方向上其实是有很大的发展空间和市场。“现在到空间上做科学实验，实际上还是个稀缺资源，世界一共有两个空间站，一个是国际空间站，一个是中国空间站，但是还不够，现在能做搭载实验得太少了，如果商业航天能在这方面发展，将会大大推动生命科学的进步”，庄逢源说。
2020年，程巍创立了火箭派，之所以为新公司取这个名字，是因为程巍非常喜欢代表着圆周率，与派同音的希腊字母π，背后包含着科学、无限、不循环的意义，寓意遵循真理，未来无限。
同时，他觉得，派代表着为全球航天事业发光发热的一派人，代表着火箭的本质属性，即派送，可以送人、送物到太空，还代表着火箭派的创立初衷，聚焦生物载荷，同时也在通信、导航和遥感应用领域之外派生出新的市场和空间，找到新的发展方向和商业模式，进而将航天融入大众生活的方方面面。
在公司创立之初，程巍提出了一个三步走的方案，第一年发射载荷装置，第二年发射卫星，第三年将实现火箭上天。但当到了真刀真枪要开干的时候，程巍注意到仅凭自己航天发烧友级别的热情，肯定无法完成既定目标。
因此，在火箭派成立之初，他要解决的第一件事就是团队建设问题。
在团队搭建上，程巍有着自己特有的心得，“团队搭建就类似于打麻将，根据目标去找牌，你不要担心上来就抓一把烂牌，因为牌是在流动的，你在打的过程中，就能慢慢换成好的。”他告诉记者。
在火箭派还只有20个人的“草台班子”阶段，程巍就跑去一家大企业挖了一个CHO（首席人力资源官）来，他告诉记者，自己要在一开始就找到一位特别会抓牌的人才，为火箭派未来的快速成长提供充足的人力资源储备。
但相较于科学“猎头”，程巍更多的时候还是要靠打感情牌来拉业内专家入伙，如今火箭派的生物载荷试验装置的首席科学家闫维新就如此评价与程巍的相识：“见到他之后，可以确认程巍对‘上天’这件事是认真的，就像两个平行时空，突然虫洞出现了，瞬间产生了交集。”
由国际宇航科学院院士庄逢源牵头，程巍很快为火箭派建立起一支实力强劲的科研队伍，其生物载荷卫星、运载火箭研发团队基本都来自航天院所。
例如：其公司火箭总师李军辉，先后参与了多个国家重点型号火箭的预研和研制工作，先后组织了20多次飞行试验和发射，均获得圆满成功；卫星/飞船总设计师闵长宁，曾任中国航天科技集团科技委常委、卫星工程总师、中国卫星通信集团有限公司科技委副主任，从事卫星技术管理工作40年；卫星/飞船 执行总指挥史波，是原航天五院设计师，有着 15年以上飞船、卫星研制相关工作经验，曾参与设计神舟系列飞船、东方红4号卫星平台。
有了团队，程巍接下来就要迈出实现“星箭一体化”商业闭环的第一步，打造试验装置。
不同于导航卫星或遥感卫星，生物载荷卫星需要将蛋白质、微生物等具备生物活性的物体送上太空，而如何将在地球上都算试验条件严苛的生物实验室搬上太空，成了摆在程巍面前的第一道难题。
“生物载荷卫星听起来很简单，不就是把微生物装卫星里送上太空嘛，但实际上，要在一颗小小的卫星搭载上一个小型实验室，还要满足各类苛刻的实验条件，同时还能观察实验结果，这些都是国内商业航天未曾探索过的领域。”程巍说。
他告诉记者，在国际空间站运行的20多年中，已经做了3000余项可公开的太空实验，其中60%以上的实验都与生命科学和生物技术相关。从国际空间站的经验来看，对于生物载荷装置，其实验所需的各类生保系统依赖于非常多的外围设备和复杂的系统，比如说卫星/飞船平台的支持、火箭临射前加注支持等。“生物载荷卫星有点类似于螺蛳壳里做道场，所以在研发之初，如何将试验装置的结构精细化、集成化、小型化就成了攻关卫星需要解决的首个难题。”程巍说。
为了满足相关需求，火箭派的首个生物载荷装置采用了新的设计思路。首先在系统架构上，火箭派的团队通过ARM处理器的SoC技术进行软硬件协同设计，基于Linux定制开发了首款生物载荷操作系统，并实现了首次技术验证。
在可靠性方面，采用了双机备份的策略，提高在轨故障诊断修复能力与生存能力。在功能设计上，集成了智能环境感知模块、生物成像模块、通信控制模块、生物反应器模块等多种功能模块，满足空间生物实验核心需求。在创新性上，借助云计算中心与边缘AI，基于KerasR-CNN初步建立的生物细胞在轨计数与识别检测框架。
但要让卫星具有商业化潜力，只让结构精细化、小型化还远远不够，如何降低单星成本也是不容忽视的难题。
而要解决这一点，就要尽可能使用工业级材料来替代航天器件中常用的军工级材料，“能用在消费电子上的元器件，也要用在卫星上，这样才能用较低的成本，高效、快速的组织方式来满足多变的商业需求。”程巍说。
由于此前采用工业级器件解决载荷工程问题的方式，行业内从未探索过，程巍和火箭派的团队只能摸着石头过河，他们采取大胆假设，小心求证的思路，尽量规避地面思维，花费了无数日夜进行设备测试。
“2021年春节，当时设计特别紧张，团队只在三十和初一休息了两天，其他时间都在搞设计，在2月底的时候原型就出来了。到了4月，设计团队要通过高低温循试验来验证一处关键设计，当时公司刚成立不久，人员特别紧张，在某地面试验中心进行试验时，我和另一个同事来回轮班值守，基本上一个小时测一次，前后共做了6个半的循环，通宵一夜，持续了足足22个小时。这个试验对结构、热控设计，电路工艺，传感器品质，成像方案等都是一次考验”，“火种一号”总设计师阴晓昱回忆说。
但好在历经多日的试验验证，采用了大量工业级器件的火箭派首个生物载荷装置功能一切正常。
程巍将这个装置命名为“火种一号”，希望它能作为火箭派的火种，让中国商业航天的火焰从此生生不息。
火种一号的体积十分精巧，仅有10厘米长、10厘米宽、11厘米高，其中包含细胞培养腔、环境监控传感器、控制板卡、通信接口等部分。该装置是基于上海交通大学、上海交通大学医学院附属瑞金医院需求进行定制，火种一号的培养腔内灌注了0.03微升小鼠脂肪干细胞。
为了保障细胞的活性，火箭派的研发团队设计了一套温控系统，“在发射阶段时，火箭内的供电系统，会让干细胞处于超低温环境，进入预定轨道后，再为其解冻，让培养腔的温度达到37℃。与此同时，细胞培养液的温度控制在0—4℃，卫星环境温度控制在15—35℃。”闫维新告诉记者。
对于地球上的人类来说，在火种一号上对小鼠脂肪干细胞所做的实验，将对国内干细胞治疗由科研推向临床提供更多的基础研究支持。
“观察小鼠干细胞在太空中的分化趋势，为细胞的太空之旅进行环境摸底。”程巍说。
2021年12月17日14时30分，“火种一号”空间微重力生物载荷试验装置，通过搭载星众空间“灵巧号”卫星平台，在西北某试验场跟随华羿鸿达“华羿一号”火箭发射升空。
造出自己的卫星
在“火种一号”的任务顺利结束后，程巍开始将目光聚焦于“火种二号”及“火炬一号”的研发，“之前我们是借了别人的卫星平台上天，2022年我们就要用自己的卫星上天。”程巍回忆说。
而造卫星和造载荷相比，又是一项完全不同的挑战，在程巍的记忆里，而制造卫星遇到的首要问题，便是撮合卫星平台团队与载荷团队两方的需求，对于载荷团队来说，其希望能将载荷的功能尽量完善，以便能够实现更多的功能，而卫星平台团队则希望载荷能够尽可能精巧，以便能够在火箭有限的运力下，完成平台的制造与研发。“载荷团队在里面就想要把实验尽可能做完善，但体积大了就装不进卫星里了，太空中环境完全不同于地面，航天标准对于生物实验来说非常苛刻。”程巍回忆说。
不过，在有了“火种一号”的成功经验后，程巍带领着火箭派的团队们也很快找到了解决问题的方法。“比如，我们采用微流控芯片技术，把生命科学实验中的样品制备、反应、分离、检测等操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程，为实验提供细胞培养、染色、显微扫描、代谢产物分析等平台服务，并将实验数据传回地球，又比如我们的在轨观测，目前用的是全球最小的显微成像模块。”程巍告诉记者。
除了在载荷装置集成化、小型化方面继续下功夫外，火箭派的载荷团队也学会了做加减法，对于一些暂时不必要的实验功能进行删除，留待后续迭代，在首发星上只保留必要的功能。
在又经历近一年的研发之旅后，我国商业航天，也是火箭派首颗空间生命科学试验卫星在2022年12月9日搭载捷龙三号火箭顺利升空入轨。程巍将这颗首发星命名为“火炬一号”。
据记者了解，“火炬一号”的微重力生命科学试验任务，是基于火箭派与山东海阳东方航天港合作建立空间生命科学实验室的合作框架下，由东方航天港（山东）发展集团有限公司提出，火箭派负责卫星载荷研制和在轨科学试验。“火炬一号”由卫星服务舱和生物载荷试验舱两部分组成：卫星服务舱由热控、姿轨控、电源管理、星务计算机、数传等分系统组成；生物载荷试验舱由微重力微生物培养设备和两台观测相机等组成。
火箭派卫星、飞船总设计师闵长宁告诉记者，“火炬一号”卫星在研制过程中，相继解决了试验载荷气密性设计、生物培养装置温度控制、微生物观测光学设计等问题，为微重力条件下对微生物生长情况的研究提供了基础保障。
“本次试验主要是检测空间环境（包括微重力、宇宙辐射等因素）对肠道中好氧菌及厌氧菌生长情况的影响。”闵长宁表示。
“未来‘火炬一号’的实验成果将为开发改善航天员肠道健康的益生菌产品以及功能性食品提供科学依据。此外，未来还能筛选出产业化性能更强的益生菌亚种，服务于食品工业。”程巍表示。
和光同尘
在程巍的规划中，2023年底，火箭派就将发射国内首枚星箭一体化液体运载火箭“达尔文二号”，该型运载火箭将具备生物载荷适配性、快速反应、高性价比和航班化等特点，具有极高的性价比。
“我们用自己的火箭把自己的卫星打上去，真正为客户提供一揽子、一条龙空间生命科学试验解决方案。”程巍说。
此外，在程巍看来，星箭一体化还将大大降低客户采购成本，将民营航天的商业模式化繁为简。“以后你就告诉我你想在太空研究什么，我告诉你多少钱，你认，那OK，剩下的事我都帮你解决。”他说。
在采访中，程巍直言，火箭派眼下所提供的服务还不具备商业化的潜力，因为成本过于昂贵。
“比如说我让你1000万发颗卫星试验，客户说哎哟那我不干了，我这一年的这个研发费用一共才5000万，我给你1000万就干这一件事，太贵了！那随着产业链的成熟，比如单颗卫星成本控制在100万的时候，客户说唉那没问题，我可以试一下，然后试一下之后就感觉到空间生命科学实验的市场价值。”程巍如实向记者描述。
记者了解到，火箭派的达尔文二号火箭采用单芯构型，无捆绑助推器设计。此外，该火箭还取消了整流罩的结构，由飞船的结构外形承担整流罩的气动外形，进一步降低成本。“第一年发射载荷装置，第二年发射卫星的目标已经完成，下一步就是实现火箭上天，现在火箭设计已经完成，供应链完成一半，预计明年（2023年）上半年开始组装，争取明年年底发射。火箭派第一发火箭的发动机是外购的，目的是先实现整箭上天，尽快形成商业闭环。公司也在自主研发核心技术和发动机，计划在第二发、第三发时替换。”程巍说。
他还告诉记者，火箭派未来采用的星箭一体化模式，是指飞船和火箭末级共用电力、控制、通信等系统，以低成本、高度集成和可重复使用的方式，提高生物载荷装置空间、电力等资源利用率。“飞船会和卫星搭载着生物载荷装置，在轨14—28天内返回地面，从而完成空间生物实验和生物原料生产，并交付给客户，由于生物实验与生产具有质量小、频率高的特点，因此，定期高频率发射的小火箭将是实现这一市场需求的重要保障”，程巍说。
在采访的最后，程巍同记者探讨起了本报年中特刊“追光者”这一主题的意义。
他告诉记者，对于各行各业的追光者来说，专注创新，勇于追光的理想值得肯定，但与此同时，也要做到和光同尘，因为创新的目的，最终一定是为了更好地实现商业价值，推动人类社会的进步。“生物载荷卫星它本身是一个非常有创新意义的事情，当然更重要的是它还具有很大的市场前景，我们既要当时代的追光者，同时也要注意和光同尘。”程巍如是告诉记者。
