论空间经济
卢嘉瑞
迫于资源日趋短缺的危机和生存空间越来越狭小的压力,人类开始
把眼光目前向空间,正在把科学和经济活动的领域从平面空间扩展到立体
空间直至宇宙空间。于是,有着三维特点的空间经济新格局出现了;虽
然它还只是个雏型,但令人向往,给人类以巨大的希望3
一、空间经济的内涵
人类的生活和生产活动总是要在一定的空间中进行。自从有了人类
以来,人类在漫长的岁月中对于空间的利用始终只是着眼于两个方面。
一方面,把空间当作纯粹的"空间"来对待,为一切有用物体的存在在
空间中寻找恰当的位置。另一方面,在生产和生活中,在最简单的意识
支配之下,去思考和利用平面空间。例如 (t在人们聚居的村落、城市的
选址上,人类很早就兼顾到水陆交通、土地和气侯条件等因素,即使是
住宅基地或坟地的选址,也要考察一番 4风水'如何,体现了人类对于空
间布局资源的最初的认识和利用"。①在生产活动方面,从农作物的种植
在不同地块的选择,即种植区位选择,到工业企业的选址和布点,即工
业区位选择,都只是涉及到平面空间资源的开发利用。
然而,近200年来,在一些发达国家,随着工业的发展和人口激
增,城市越来越拥挤,地价日益昂贵,城市立体空间的利用便进入人们
的视野之内并成为追逐的热点。于是,摩天大楼拔地而起,从七、八层
到一百多层,层次越来越高,将来还要出现数百层高的巨型建筑。这样
一来,城市范围内的自然光的利用和空气的流动便受到影响,于是,高
层建筑在城市立体空间的布局问题便成为人们研究的新课题。
高层建筑不只是解决城市人口居住空间狭小的问题,也为发展立体
工业开拓了一条新路。
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在农业生产中,立体空间的利用也使人们尝到了甜头。于是,立体
农业应运而生。所谓立体农业,是指不在一个平面所安排的种植业、养
殖业,以及在此基础上所产生的深加工业。由于立体农业多层次地利用
了光、热、水、气、土等自然资源,故而能收到少技入、多产出的良好
经济效益。据史料所述,我国农民,早在2000多年前,在农业生产上,
就实行了立体种植和立体养殖。在当代,在我国广大农村,立体种植和
立体养殖己"遍地开花飞成为一种普遍的现象。
在茫茫宇宙空间从事太空生产,是人类的三维空间经济活动的一个
重要组成部分。从已经进行的探测活动和发展趋势看,太空生产将在运
行在太空的空间站和太空中的星体上(例如月球、火星等)进行。大空
生产是维系人类生存和发展的最后一条途径,也是最广阔的途径。
立体工业、立体农业和太空生产,以及在立体空间和宇宙太空所进
行的一切服从于经济目的的生产和再生产的活动,都是空间经济活动的
内容。据此我们可以认为,所谓空间经济,就是在立体空间和大空所进
行的物质生产和再生产的活动以及服从于经济目的的活动。
空间经济有如下特点:
第一,从向度来说,空间经济是特指在地球平面空间之上的立体空
间直至太空所进行的生产活动,它超出甚至脱离了地球表面的平面空
间,是人类的经济活动从地球表面的横向上的平面空间向垂直方向的立
体空间的延伸和在大空的继续。
第二,从效益来说,空问经济是一种高效益经济。立体工业和立体
农业是高效益的;未来将繁荣起来的大空工业和太空其他产业的高效益
也已得到初步证明。因此,空间经济具有独特的生命力和竞争力。
第三,从前景来说,空间经济是一种最有前途的经济。这是因为,
空间物质资源是相当丰富的,取之不尽,用之不竭。而独特的太空环境
又是地球表面的环境所不能比拟的,对于太空生产至关重要,对于满足
人类的需要来说,具有特殊意义。
二、空间经济的分类
(-)立体经济
l.立体农业。立体农业的主要特点是:第一,能比较好地利用自然
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资源。拿光能的利用来说"目前,全球植物的光能利用率为iJ. 1畅,我国
农作物的年平均光能利用率也只有份"②。在单一作:物种植田
里,大量的光能被浪费掉了。而立体农业则恰恰相反,它的植物种类
多,层次不一,光合面积大,光合时间长,因此对光能利用率高。据测
定 tI单一种植的玉米,光能利用率为 %; 玉米套种大豆的光能利用
率为1. %"③。再以土地资源的利用为例,由于立体农业是在同
一面积的土地上实行多层次的种植或养殖,这就大大节省了土地资源。
据测定"在幼龄椰园问种咖啡、胡椒等经济作物或花生、豆类等农作
物,土地利用率可提高 50%; 在成龄椰园间种南椰药材等耐阴作物,土
地利用率可提高40%; 短期农作物的问套多熟制可提高60%"④。
第二,立体农业是一种高效益农业。立体农业有利于建立一种稳
定、协调的生态系统和生物链,有利于资源的保护和充分利用。由于在
同一面积的土地上和同一立体空间里实行多层次种植或养殖,所以立体
农业可以大幅度提高农业的产量和产值,从而提高农业经济效益。同时,
立体农业还创造了显著的社会效益。由于立体农业集种、养和深加工为
一体,其多样化产品丰富了国内市场,也有利于增加出口,同时也增加
了就业和劳动的机会,为农村剩余劳动力的安置拓宽了门路。
2. 立体工业。所谓立体工业就是在立体空间从事的生产资料加工生
产和生活资料加工生产。
立体工业的主要特点是:第一,立体工业的生产活动是在立体空间
进行的,因而大大节省了平面空间和土地资源。第二,立体工业的再生
产的各个环节高度集中。立体工业的形成(或若干工业生产单位在立体
空间的布局)往往是指与某一生产单位最终产品的生产有关的若干分散
在平面空间的厂家经过在平面空间的移动,最终在立体空间与其构成最
紧密、最合理的分布(或初建时便按统一规划在同一立体空间布局 )0 这
样一来,产、供、销各环节就衔接得十分紧密了。第三,立体工业是一
种高效益工业。同某一最终产品的生产有关的厂家在平面空间分布,不
仅占用了大量宝贵的土地,而且由于产品的包装、保管、运输等环节浪
费了大量的人力、物力和财力,必然加大产品的成本,延长产品的流转
时间。在必要和可能的情况下,如果把这些分散在很大范围的平面空间
里的厂家进行集中,在立体空间里形成一种新的、大大缩短了的产、供、
销运行链,必将大大提高企业的经济效益和整体经济效益.
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除立体工业和立体农业外,发展立体交通、立体商业、立体服务业
和立体教育,也是大势所趋。
(二)太空经济
太空经济是指利用太空环境资源和太空物质资源(星球上的资源)
从事的生产活动。
太空是处于地球大气层以外的空间,距地球十分遥远。太空均物质
资源、於游资源和环境资源极为丰富,弥足珍贵,为发展太空经济存储
着充分的条件,使人类移居太空,在那里获得新的生存空间成为可能。
发展太空经济的关键是解决能源问题。太阳能的利用是太空生产活
动的基本能源。从正在进行的研究和可能开发的项目看,如下几种利用
太阳能的形式极有前途 (1) 太阳能发电。将贴满太阳能电池的巨大人
造卫星发射到一定的轨道,再由微波将卫星发电的电力传向从事太空生
产的空间站或各星体。 (2) 建造人造太阳。人造太阳是借助许多小型卫
星把一块块反光镜像伞一样收拢后送到同步卫星轨道上,然后通过遥控
指挥把伞一一打开,组成一百几十公顷犬的反光镜,把太阳光辐射到空
间站或各星球。 (3) 建造月球发电站。建月球发电站比卫星大阳能电站
优越,既可不建大型卫星,又可加大激光器的尺度,提高发射功率。它
建在月球南(北)极,阳光时刻会照射到发电站的建筑物上,驱动涡机
发出电力,并具备终年昼夜不停地发电的条件。地球上的接收站、月球
上的接收站以及空间站上的接收站,把激光束转变为电能,输入电网便
可供用户使用。此外,利用月球等星球上的矿石生产电能也很有前途。
日本核科学研究所教授百田广宣布,月球上蕴藏的矿石足以满足地球上
几个世纪的能源需要。百田广说,几十年后,人们将能从月球矿石中提取
的"氮-3忡和从海水中提取的氢作原料产生电能。这种方式具有高效、
经济和没有放射性危险等特点。月球上的"氮一3" 足以满足地球上I!OO年
的能源需要。 400年后,火星上有更多的"氮一3"可供开发利用。术呈上
的"氮-3" 几乎是取之不尽的。虽然"氮-3" 的聚变需要更高的温度,
但它不含放射性物质,能产生更多的能量。如用月球上的"氮-3" 为原
料就核反应堆的成本将减半。这种反应堆在2011年前建成。⑤
大空生产在呼唤企业家。开发太空已成为许多国家夺取竞争优势的
重要指向γ外层空间无重力、超真空的独特环境,吸引着各国厂商进行
风险投资。美国的企业捷足先登。美国国家航空和航天局宣布,一家美
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国私人公司将在大空建造一座小型工厂。这座工厂的第一部分组件将于
90年代中期由美国航天飞机送上地球轨道。这家私人公司的负责人说,
太空工厂重吨,有足够两人从事工作的地方,其电力将由两个大太
阳能仪器供应。在大空工厂里,犬部分工作将由电脑操作@一年中,只
需派人去两二次供应物资、修理设备和运回产品就可以了。迄今为止,
美国已有350多家企业计划参与空间工业行列,准备在太空研究和开发的
新品种多达数千种。目前,美国的一些大企业已经安排了从事太空科研
的具体计划。 3M公司希望在外层空间生产并试验有机物晶体,并为此
制定了一个长达 10年的规划;迪尔农机公司则希望在宇宙飞船中试验熔
化铁,同时添加其他物质,然后观察在无重力下的分子结构,从中发现
把农具做得更坚固的新方法;麦克唐纳-道格拉斯公司将于本世纪末以
前开发、锵售 15种专治糖尿病、贫血症的太空药品。西欧的 9 个国家已
获准进入美国的永久性空间站进行有关科学试验。但作为长远性战略
共同体已决定实施"哥伦布"号空间开发计划,目的是为西欧企业提供
空间产品开发的基地,这项耗资将达 120 亿德国马克的计划已获得德、
英、法、意等欧洲国家的支持,并还将获得美国、日本和加拿大的帮
助。⑥日本的许多企业在开发太空上雄心勃勃,早在 1985年已成立由 70余
家厂商联合组成的"太空开发委员会"日立、东芝、三菱集团、新日铁
等一些财团已设立专门的机构,并积极参与政府的空间开发活动。 日本
大成建设公司已完成向空间运送航天飞机用的空间运输车设计方案。据
称,这种空间运输车可反复使用,运用一次航天飞机的成本是1800亿日
元,运输车的成本可在 17年内收回。⑦
在月球上,无重力的工厂能为未来月球"太空城"及地球的居民生
产地球上不能制造的工业品,并且,就地取材、就地取能(太阳能)还
能大大降低生产成本。通过人工气候系统"太空城"的四季将气候宜
人,没有自然灾害,昼夜可自由调节,农业收成常年稳定,四季丰收。
所有这些表明,浩瀚的宇宙空间正在成为人类发展高科技产品的新
领域。
在开发利用大空物质资源和环境资源的同时,开发利用太空旅游资
源也已列入日程。据报道,美国西雅图探险旅游公司将组织世界瞩目的
"大空一日游"。在今后 15年中,每年将有800名旅客上天,到 2025年,每
年可达 10万名。另外,该公司还将开辟太空 3 日游。⑧太空旅馆和太空饭
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店的建设也指日可待。世界上最大的建筑公司一一东京住友公司,正在
设计一座在2\70英里高空轨道运行的旅馆,称为"太空旅馆'\它有64个
房间,可用来住宿 100位旅客,预计到2020年,度假者将乘坐由空间发
射中心发射的航天飞机驶往这座太空旅馆。按照两夜逗留期的标准,旅
馆费每晚 14万美元。费用虽高,但为了这种"终生也就一次的机会"许
多人将不吝惜这笔巨款。⑨日本还设想在大空中建一座饭店,以实现人
们旅行太空之梦。设想中的太空饭店之旅历时 6 天,每次招收 64 名旅
客,旅客先在南太平洋的宇宙飞船里学习两天关于太空的知识,再搭
乘航天飞机飞往太空饭店。太空饭店绕行于距离地面约 450 公里高的轨
道上,从宇宙飞船到太空饭店约需耗时 1小时。⑩
太空动力、太空生产和太空旅游服务三位一体,为人类移居太空铺
设了一条金光大道。
三、人类发展空间经济的必然性和必要性
一个不容否认和不容忽视的事实是,地球留给人类的生存空问越来
越小了。 11居安思危
人们若不采取"未雨绸缪"之举,必将给后人留下灭顶之灾。
战后,空间科学技术迅猛发展,空间探测活动频繁。人类终于撩开
了宇宙空间面纱的一角,看到了资源蕴藏极为丰富的无边的广阔天地,
看到了人类生存和发展的新的希望。走向太空,征服太空,发展空间经
济(这里特指太空经济)的必然性和必要性, 已取得各国的共识,并化
为各国特别是空间大国的辉煌的实践。
(-)人口剧增地球承受不了
地球是人类自诞生以来一直居住的场所。地球没有变大,但人口却
获得了惊人的增长。这就很自然地产生一个问题:地球究竟能容纳多少
人?探讨这样一个尖锐的问题,是全世界范围内的事情,任何国家都不
能超然于其外。
就拿美国来说,虽然有着广袤的地域,人口增长缓慢,但也存在一个
国土对人口的承载能力的问题。 1970年普林斯顿的人口学家昂斯利·科
尔注意到"自 1940 年以来,美国的人口增加了一半。按这个速度算,
美国人口 2100年前将达 10亿,六七百年之内,美国每平方英尺的土地上
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将有 1人"@。
另据美国人口咨询局预测 íi如按目前的增长率,每 41 年翻一番计
算,由 1980年世界人口为44亿,到 2021年便为 88亿, 2062年为 176 亿.
句2103年为 352亿……, 700年后世界人口便达到数百万亿的天文数字。届
时,地球上全部土地,即使是山脉、沙漠、冰川也都将为人类所居住,
平均每人占地只有平方米,根本没有可供耕种用的土地了"@。
既然在将来人类有可能在地球上无立足之地,那么人类就必须移向
新的生存空间,在那里寻找栖息的所在。而太阳系和银河系的星球,便
很有可能成为未来人类居所的最佳选择,发展太空经济自是势所必然ω
(二)地球资源日趋枯竭,必须寻找新的来源
对于人类来说,最重要的资源莫过于向人类提供基本食物的耕地资
源。土地特别是耕地,是财富之母,是人类之母。然而,人口激增导致
人均耕地大幅度减少,粮食短缺的压力增大。据联合国的资料, 1975年
世界人均耕地公顷,到2000年将下降到 公顷,即减少一半。人
均耕地的减少除了人口这一因素外,还有其他一些原因,例如土地弃耕
和城乡建设用地。据联合国估计,全世界每年被弃耕的土地有500一700
万公顷。人口的增加和耕地的减少,使粮食供给日趋紧张。世界上有
亿人饮食严重不足,目前,每分钟就有28人死于饥饿,还有几亿人营
养不良。粮食等食物不足就要向空间争取,发展立体农业和太空农业也
是大势所趋。
由于人口激增,矿物资源的供需矛盾也越来越突出。一个人一生要
消耗大量矿物。以美国为例,每个美国人每年消耗的矿物为 20吨,其中
不包括重要使用的金属和建筑材料。@但是地球赋予人们的矿物资源不
是取之不尽、用之不竭的。一个矿床无论是露天开采或是地下开采,在
经过几年屯几十年、甚至 100多年的采掘以后,最终会被采光的ι 据联合
国预测, 2050年世界总人口将达100亿,届时人口和资源的矛盾将进一
步突出s 如果按美国 1988年资源消耗水平计算,全球资源的消耗量,铝
为目前的 10倍以上,钢、特分别为 9倍和 6倍,按现有的储量计算,届时铝
只需20年就消耗殆尽,铜、绊分别为 4 年半和 3 年半。石化燃料也存在
同样的危机,按美国 1988年的消耗水平计算,届时煤和石油、天然气的
消耗量,将分别为目前的 7 倍、 9倍半和20倍,按照这个水平计算,煤的
现有储量只能开采51年,石油只消 4 年半就开采完了.虽然可能勘探出
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新的埋藏点,发现新的替代物,但很难赶上如此巨大的需要。而且如此
巨大规模的开采和消费,对地球环境也将是沉重的负担。⑩
开发利用海洋资源固然大有可为,但海洋资源也是有限的u 况且,
海洋不能提供人类生存和发展所需要的其他方面的条件,例如空气、阳
光、自然空间等,这些都是海洋的局限性。
剩下来的只有空间,空间有着丰富的物质资源等待人类开发利用σ
太阳系乃至银河系的行星、卫星等星球上的物质资源就很丰富。例如月
球,它在太阳系中离地球最近,在人们跃上这块连简单生命也没有的荒
凉天地后才发现,月球拥有丰富的物质资源。月球岩石中含有大量的氧
气,因此若从月球出发,进行犬规模探测活动,就无需从地球上运送大
量液态氧。由于月球的引力比地球引力小6倍,所以,在月球上发射火箭
要比地球上简使得多,便宜得多。月球的沙粒层中含有大量理想的核聚
变燃料"氮3" 以及其他元素,如铝、铁、铁、锐、钙、硅和化合物中
的氧,而这些元素在地球上正变得越来越少。从美国宇航员带回来的月
球样土看,整个月球表面有平均 10米厚的尘埃,这些尘埃中铁的含量就
达60000亿吨。分析表明,这种铁是一种金属铁,它更易于冶炼而且比地
球上炼出来的铁纯。美国宇航局的专家们认为,月球尘埃可以比较容易
地用作建筑房屋和工厂的原材料。科学家们预言,到本世纪末,月球会
成为地球人的金属制品加工场、发电场和多种新型火箭的发射场。@空
间中的光能和风能,是一座永不枯竭的能源宝库,也是一种廉价而又无
污染的能源。据测定,每秒钟到达地面的太阳能达80亿千瓦,相当于全
世界发电总量的几万倍。利用风能发电也已成为能源的一种补充形式。J
总之,空间中的丰富的物质资源和能源是发展空间经济的充分条件。
(三)全球环境恶化,人类将面临大灾大难
有人说,在今天高度文明的社会里,人类的生命变得脆弱了,在核
战争和生态灾难的威胁下随时都有毁灭的危险。⑩这话也绝非危言耸听@
人类已有300万年的历史。在这段漫长的岁月中,人类在地球上繁
衍生息,自然界为此作出了慷慨的奉献。在人类贪婪地享受自然界的恩
赐的同时,人类也在无情地摧残和破坏着自然界。于是p 生态危机接踵而
至,人类固有的生存空间环境恶化,人类面临着大灾犬难的威胁。最近
一份由 1575位科学家写的《世界科学家向人类的警告》的声明,也是这、
样向人类发出了掷地有声的严重警告。这份声明的签署者,包括99位至
50
今健在的诺贝尔奖获得者,其中有去年获得物理奖的法国科学家卡尔柏
克,无疑在世界上具有最大的权威性。这份国际联署声明指出,臭氧层
变薄、空气污染、浪费食水、海洋受毒、农地受损、森林面积减少、动
植物种类减少是最大的危险。
(四)发展空间经济能创造巨大的经济效益和社会效益
首先,发展空间经济能够为人类的生存和发展提供丰富的生活资料
和生产资料。在物质资料日趋枯竭的危机逼向人类的时候,向空间要能
源、!句空间要原料、向空间要产品,是人类维系自身生存和发展的一种
理想的、最后的选择。
其次,发展空间经济能够促进地球产业结构和产品结构的优化。一
方面,发展空间经济特别是大空经济,在需要获得空间科学技术等尖端
科学技术及服务于发展空间经济特别是太空经济的新产业的支持的同
时,必然会促进这些尖端科学技术和新产业的发展,从而优化技术结构
和产业结构。另一方面,太空经济与地球经济相互依赖、相互促进,太
空产业的建立和太空经济的发展,也必将给地球产业结构的调整提供智
力支持和物质支持。
最后,发展空间经济能够为人类带来巨大的经济效益和社会效益。
发展立体工业和立体农业的效益我们已在前面述及。再以太空生产为
例,如前所述,在月球上,无重力的工厂能够生产地球上不能制造的工
业品,而且成本很低。通过建立人工气候系统,在"太空城"进行的农
业生产收成常年稳定,四季丰收。太空工业中还有一个引人注意的领域
即药品生产。由于太空独特的环境,能生产许多地球上不能生产的贵重
药品。据估计, 1983年世界各国大空生产的药物销售额约达120亿美元,
相当于同年导弹、飞机、宇宙产品总销售额的 18伪。由于太空为生物制
药提供了优越的条件,预期将有更多的国家和企业加入大空药品的行
业。卫星发射也带来了巨大的经济效益和社会效益。自 1970年4月 24 日,
我国"东方红一号"卫星在太空中奏响了"东方红"的雄浑乐曲以来,
22年中,我国共发射了 33颗卫星,效益是巨大的。返回式卫星带回了大
量的高分辨率、高清晰度的卫星照片,通过这些照片可以获得关于国土
资源、石油勘探、地图测绘、地震预报等方面颇有价值的信息资料。利
用通信卫星传送教育节目,仅培训中小学教师一项,就为国家节约几十
亿元的费用。由于气象卫星的应用,及时准确预报了灾害,避免的损失
51
将是几百亿元。据我国空间技术研究院院长戚发初介绍,空间技术作为
一个产业,其投放比为 1: 10一 1:20。⑩可见效益是十分可观的。
飞 .... 哼
已
注释:
①卢嘉瑞<<空间资源的开发与利用问 4中国社会科学)) 1992年第 5 期。
②@④张{直<<中国立体农业论)),河北教育出版社1991年版,第 8 、 9 页。
⑤ 1992年 7 月 24 日《科技日报》。
⑥⑦林森,(太空呼唤企业家>>, 1992年1川0月 I刊6 日《南方周末》
⑨ 1皿9曹险2年 6 月 1四9 日 《南方周末),\ 0
⑨ 1991年 3 月 19 日《科技日报》。
⑩ 4海外星云>> 1993年第 5 期。
@储菊香、韦益民编译<<地球能容纳多少人问《知识就是、力量)) 1993年 2 月号。
⑩韩国刚主编<<救救中国一一环境发出的黄牌警告)),求实出版社、沈阳出版社1989年
版,第159页。
⑩见《农业经济与技术)) 1991年第11期第37页。
⑩ 1992年 7 月 24 日《科技日报》。
⑩《飞碟探索)) 1984年第 5 期。'
⑩尹希成<<困扰人类的全球问题问《哲学研究>> 1993年第 3 期。
@黄顺基、李庆臻主编((大动力一一科学技术动力论)),中国人民大学出版社1990年版,
第93页。
⑩ 1993年 2 月 23 日《科技日报》。
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