參與過神舟7號、8號以及天宮1號、2號的航天元器件可靠性驗(yàn)證工作后，這支來自中科院的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，夢想助力中國迎來自己的SpaceX……
瘋狂的埃隆•馬斯克被認(rèn)為是本世紀(jì)最成功的天才。他一手打造的支付工具PayPal帶來了支付方式的變革、特斯拉汽車開辟了電動汽車的先河，而SpaceX則令人瞠目地實(shí)現(xiàn)了航天歷史的突破。
SpaceX最令人激動的創(chuàng)舉在于，這家私營公司多次成功實(shí)現(xiàn)了一級火箭的回收，完成了國家航天機(jī)構(gòu)未曾完成的任務(wù)。
這支叫做“獵鷹9號”的火箭造價6000萬美元(已然低于行業(yè)平均成本)，燃料成本20萬美元。理想狀態(tài)下——如果回收的火箭不需要全面保養(yǎng)翻新即可重新使用，便能節(jié)省80%的火箭發(fā)射成本;如果第二級火箭也能回收并重復(fù)使用，成本將降至目前的1%。
雖然僅限于理想狀態(tài)，這依然是一個讓人無法不心潮澎湃的數(shù)據(jù)。和來自全球的吃瓜群眾一起激動的，還有一位載人航天人——黨煒。
2015年12月，當(dāng)獵鷹九號的一級火箭在天空中突然伶俐地調(diào)轉(zhuǎn)方向，然后優(yōu)雅地垂直降落至預(yù)期地點(diǎn)時，剛從中科院出來創(chuàng)業(yè)的黨煒在電腦屏幕面前思緒紛飛。
盡管當(dāng)時的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目——賽思庫——還不滿一歲，但他更加堅(jiān)定地相信：未來一定大有可為。
這是一支年輕的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，核心骨干脫胎于中科院，曾經(jīng)承擔(dān)過神舟七號、神舟八號、天宮一號、天宮二號的空間科學(xué)與應(yīng)用元器件可靠性驗(yàn)證任務(wù);而黨煒本人，是中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會成員，曾榮獲三部委共同頒發(fā)的“國家載人航天工程突出貢獻(xiàn)者獎?wù)?rdquo;。
航天任務(wù)“萬無一失”的極高要求讓這支團(tuán)隊(duì)練就了“嚴(yán)縝細(xì)實(shí)”的工作態(tài)度，與此同時，中科院相對開放且鼓勵創(chuàng)新的環(huán)境卻又塑造了他們的創(chuàng)造性思維模式并培養(yǎng)了他們勇于變革、敢于嘗鮮的行動力。
一盞明燈在黨煒的腦海中升起，他決定向整個行業(yè)發(fā)起倡議，通過新的模式實(shí)現(xiàn)對航天元器件“低成本、高可靠”的極致追求，助力中國早日誕生自己的SpaceX，而且，不止一個!
從“五統(tǒng)一”到“兩個一”：成本濃縮，卻要更可靠！
在黨煒看來，SpaceX的成功之處，除了技術(shù)上的創(chuàng)新性突破，還在于火箭制造成本上的大幅降低。隨著中國商業(yè)航天的發(fā)展，對于成本越發(fā)重視，而SpaceX的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。
黨煒認(rèn)為，對于中國商業(yè)航天業(yè)，降低成本有兩條思路：一是，早日實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心元器件的國產(chǎn)化，讓成本能夠“折上折”，而其中首先要解決的是國產(chǎn)元器件“不好用”、“不敢用”、“用不好”的問題;二是，加大COTS元器件的使用量——COTS元器件的價格只有航天元器件的不到百分之一，然而，低價的代價是可靠性保障不足。
低成本和高可靠之間，似乎向來就存在對立關(guān)系。而黨煒，試圖找到一種方法，讓這種對立逐漸消融。
傳統(tǒng)上，中國航天人通過“五統(tǒng)一”來保證航天設(shè)備元器件的高可靠性。
所謂“五統(tǒng)一”指的是：統(tǒng)一選用標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一采購、統(tǒng)一監(jiān)制與驗(yàn)收、統(tǒng)一篩選、統(tǒng)一失效分析。也就是說，航天設(shè)備研制單位的質(zhì)量把控需要滲透到元器件的整個生命周期，這也是其高成本的一個客觀原因。
黨煒告訴記者，“五統(tǒng)一”在過去的60年間，一直沒有出現(xiàn)太大變化。這是中國航天經(jīng)驗(yàn)與智慧的總結(jié)，并在航天事業(yè)安全可靠、任務(wù)成功方面做出了卓越貢獻(xiàn)。他認(rèn)為，在涉及國家安全的航天領(lǐng)域，“五統(tǒng)一”依然會繼續(xù)發(fā)揮自身的巨大價值。
不過，在近年來迅速崛起的商業(yè)航天領(lǐng)域，市場出現(xiàn)了新的變化：一是對低成本有更加迫切的需求;另外，隨著市場繁榮以及工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，大量民營產(chǎn)品閃亮登場，航天設(shè)備和衛(wèi)星研制方有了新的選擇，也同時需要新形勢下的元器件可靠性驗(yàn)證方法來幫助他們進(jìn)行評估和驗(yàn)證;第三，半導(dǎo)體元器件更新?lián)Q代速度加快也對元器件可靠性驗(yàn)證工作提出了新的要求。
傳統(tǒng)“五統(tǒng)一”相對閉塞的深度滲透與捆綁模式亟待變革。
不過，至關(guān)重要的是，傳統(tǒng)“五統(tǒng)一”被打破后，可靠性的保障不僅不受影響，甚至，如果可能的話，還能得到進(jìn)一步提升。
“我們希望，通過現(xiàn)代化手段的運(yùn)用，一方面能夠繼承傳統(tǒng)‘五統(tǒng)一’對于高可靠極致追求的精神，另一方面，能夠幫助整個行業(yè)濃縮成本。”黨煒說。
賽思庫的解決方案是：第一，通過信息化和大數(shù)據(jù)分析為閉塞的深度捆綁模式注入靈活基因，促進(jìn)信息流動與數(shù)據(jù)共享，用數(shù)據(jù)幫助航天設(shè)備和衛(wèi)星研制方優(yōu)化元器件選擇;第二，通過真實(shí)的在軌飛行驗(yàn)證讓缺乏太空飛行經(jīng)歷的元器件拿到“入場券”。
黨煒告訴記者，雖然航天事業(yè)屬于尖端科技，不過，在行業(yè)信息化程度上，中國卻嚴(yán)重滯后。“你可能無法想象，即便在互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)的今天，當(dāng)科研人員要采購某種元器件時，并非像網(wǎng)上購物一樣只需動動鼠標(biāo)即可。他們的方式極其傳統(tǒng)，首先確定要采用的元器件類型，然后在腦海里搜羅出售這些元器件的潛在廠商，之后再一一打電話索要元器件手冊，最后再比較、選用和采購。”
而讓元器件廠商頗為無奈的一點(diǎn)是，對于某種新研先進(jìn)航天元器件，是否能真正有機(jī)會被航天研發(fā)人員選中，最基本的一點(diǎn)是：要讓研發(fā)人員“知道”;最關(guān)鍵的一點(diǎn)是：是否有航天飛行經(jīng)歷。
“航天單位更傾向于選擇已經(jīng)有了實(shí)際飛行經(jīng)歷的元器件，而更多先進(jìn)的新產(chǎn)品，由于缺乏在軌飛行經(jīng)歷而被選擇的幾率非常渺茫。”
在這種背景下，新版“五統(tǒng)一”的路線圖也就越發(fā)明晰：一方面，全方位采集航天元器件的立體信息——包括元器件基本參數(shù)、使用手冊、質(zhì)量可靠性特點(diǎn)等，并將之呈現(xiàn)給元器件需求方，也就是航天設(shè)備和衛(wèi)星研制方;然后，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析哪些元器件自身很“皮實(shí)”，哪些有什么缺陷，就像中醫(yī)一樣，讓需方用好，讓供方得到“對癥下藥的方子”。另一方面，通過在軌飛行驗(yàn)證解決元器件驗(yàn)證的“最后一公里”問題。
由此，“五統(tǒng)一”被簡化為更為輕便的“兩個一”——“一個平臺+一次飛天”。
這無疑是顛覆性的。黨煒表示，顛覆的，只是方法論，對于可靠性的極致追求，依然是核心，也是整個團(tuán)隊(duì)的初心。
記者發(fā)現(xiàn)，在賽思庫的團(tuán)隊(duì)中，既有來自中科院的、數(shù)次參加過中國航天/載人航天工程的高精尖專家——他們是元器件可靠性驗(yàn)證工作的“大腦”;另外還有來自華為等現(xiàn)代企業(yè)的技術(shù)專家——他們通過現(xiàn)代化的管理運(yùn)作模式保障驗(yàn)證方案系統(tǒng)地、嚴(yán)格地落實(shí)實(shí)施;還有來自騰訊等互聯(lián)網(wǎng)公司的成員，讓互聯(lián)網(wǎng)平臺有了一個高起點(diǎn)，并不斷優(yōu)化。而在背后，這支團(tuán)隊(duì)的最初孵化者——中科院，將繼續(xù)源源不斷地提供資源以及人才方面的助力。
天時、地利、人和。
在將數(shù)據(jù)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化以及標(biāo)準(zhǔn)化處理后，2016年底，定位為航天元器件第一搜索引擎的賽思庫平臺測試上線，如今已經(jīng)積累了不小的用戶量，“訪問量是同類互聯(lián)網(wǎng)平臺的10倍以上”，黨煒告訴記者。而平臺在解決信息化問題的同時，還解決了信息不對稱問題，“許多民營的元器件創(chuàng)新性很先進(jìn)，質(zhì)量也很好，但由于信息通道狹窄往往不為人所知，而通過我們平臺，則有了被‘伯樂’識別出的機(jī)會。”
據(jù)悉，2017年初，在賽思庫平臺上，元器件的搜索命中率已經(jīng)達(dá)到了80%，隨著數(shù)據(jù)量的增加，2017年底，這一數(shù)據(jù)將達(dá)到90%，而且，做到國內(nèi)高端元器件廠商100%收錄。
與此同時 “在軌飛行”驗(yàn)證計(jì)劃也在有條不紊地進(jìn)行。
發(fā)衛(wèi)星！直達(dá)可靠性驗(yàn)證“最后一公里”
不比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品——可以先推出測試版試探市場反應(yīng)，然后通過版本迭代逐步改進(jìn)。鑒于其無比高昂的成本，航天產(chǎn)品幾乎不允許有試錯可能。
由此，可靠性驗(yàn)證就尤為重要。
黨煒介紹稱，簡單而言，驗(yàn)證分為地面驗(yàn)證和在軌飛行驗(yàn)證兩部分。地面驗(yàn)證主要在實(shí)驗(yàn)室和利用回旋加速器模擬。
其中，關(guān)于加速器模擬存在自己的問題：“一方面，由于全國只有兩臺回旋加速器，經(jīng)常需要排隊(duì)預(yù)約，而且，分配的時長也很有限，往往得不到充分驗(yàn)證;另一方面，地面驗(yàn)證屬于模擬太空環(huán)境效應(yīng)，無法真實(shí)模擬太空輻射環(huán)境，做不到百分百契合，難免有所疏漏;還有一個問題是，回旋加速器使用費(fèi)用高昂。”
最佳驗(yàn)證模式是真實(shí)的太空飛行經(jīng)歷。
在這種背景下，賽思庫計(jì)劃推出“在軌飛行驗(yàn)證計(jì)劃”，徹底解決航天元器件可靠性驗(yàn)證的“最后一公里”問題。
黨煒介紹，在軌飛行驗(yàn)證計(jì)劃主要通過兩種方式進(jìn)行。
一種是，由賽思庫組織，聯(lián)合多家航天元器件生產(chǎn)商，共同研制并發(fā)射一顆衛(wèi)星，通過真實(shí)的“現(xiàn)場作戰(zhàn)”做檢驗(yàn)——“好比大家共同出資眾籌一顆衛(wèi)星。”
如果因?yàn)槟臣覐S商的元器件有問題而造成失敗怎么辦?面對記者的這一問題，黨煒笑答：“那賽思庫出資再發(fā)射一顆——當(dāng)然，這種幾率是極小的，要知道，可靠性驗(yàn)證和保障可是我們團(tuán)隊(duì)的專業(yè)方向，我們會通過故障隔離等技術(shù)杜絕類似問題。”
除了發(fā)射自己的衛(wèi)星，還有一種方式是將航天元器件搭載第三方公司的航天設(shè)備或衛(wèi)星上天，在太空進(jìn)行現(xiàn)場測試。“這相當(dāng)于在太空搭建了一個實(shí)驗(yàn)室”，黨煒說。
對于在軌飛行驗(yàn)證計(jì)劃，黨煒勢在必行。這一方面是賽思庫的雄心壯志，更是市場的緊迫需求。“已經(jīng)有多家客戶希望參與我們的計(jì)劃”，黨煒告訴記者。
而為了充分保障計(jì)劃的順利執(zhí)行，賽思庫還引入了一位重量級合作伙伴——歐洲空間局元器件與可靠性服務(wù)機(jī)構(gòu)ALTERGROUP。作為一家專注從事航天元器件可靠性驗(yàn)證的機(jī)構(gòu)，ALTER GROUP已經(jīng)積累了幾十年經(jīng)驗(yàn)，而通過雙方的戰(zhàn)略合作，將為賽思庫注入來自技術(shù)、市場、以及資源的多重力量。
ALTER GROUP CEO路易斯先生曾不無感慨地對黨煒說，此前，他們花費(fèi)了6年在中國尋找可以信賴的合作伙伴卻無功而返，直到遇見賽思庫團(tuán)隊(duì)。而在2016年1月份召開的一次研討會上，雙方吃驚的發(fā)現(xiàn)，彼此對于未來的規(guī)劃尤其是大數(shù)據(jù)層面，出奇地一致。
在雙方合作的帶動下，去年，賽思庫和德國Disrupt太空共同發(fā)起并主辦了首屆“中歐商業(yè)航天論壇”。來自中國和歐洲的50多位民營航天企業(yè)高管第一次齊聚一堂，共謀航天大計(jì)。黨煒表示，這將作為賽思庫的年度盛典一直延續(xù)主辦下去，為中國商業(yè)航天事業(yè)帶來全球視野與合作機(jī)會。
萬事俱備。
就在記者采訪時，大洋彼岸傳來的一個消息讓黨煒為之一振。
2月19日，SpaceX CRS-10貨運(yùn)飛船成功發(fā)射進(jìn)行第十次國際空間站商業(yè)貨運(yùn)任務(wù)。該飛船上，搭載了一個ARM架構(gòu)的微控制器，進(jìn)行空間輻射效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其耐極端環(huán)境抗輻射能力。
這無疑是賽思庫夢想的一次成功驗(yàn)證。
只待出發(fā)。
讓普通芯片擁有航天級可靠性
前文提到，對于中國航天業(yè)，有一個問題急需解決：多數(shù)元器件嚴(yán)重依賴進(jìn)口。
元器件的進(jìn)口一則大幅增加了成本，二則由于國外元器件制造商和國內(nèi)航天設(shè)備和衛(wèi)星研制方之間的關(guān)系較為游離，在客戶需求響應(yīng)速度以及溝通順暢程度上存在明顯不足。另外，再考慮到國家安全，航天元器件國產(chǎn)化已然是緊迫需求。
事實(shí)上，這不僅是航天行業(yè)的要求，也是國家層面對于國內(nèi)半導(dǎo)體元器件行業(yè)的要求。
一種廣為流傳的說法是：我們對于半導(dǎo)體設(shè)備的進(jìn)口依賴，甚至超過了石油。這并非空穴來風(fēng)。2016年,中國大陸(不含臺灣)進(jìn)口了2270億美元的半導(dǎo)體產(chǎn)品,超過了石油的進(jìn)口額約1160億美元。
根據(jù)貝恩咨詢發(fā)布的數(shù)據(jù)，中國市場每年消費(fèi)的半導(dǎo)體價值超過1000億美元，占全球出貨總量的1/3，是北美、歐洲、日本的半導(dǎo)體市場總和。但是，與之形成鮮明對比的是，中國大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)值僅占全球的6%-7%。
在這種背景下，2014年國務(wù)院頒布了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，而在隨后的《中國制造2025》中，更是將半導(dǎo)體列為重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)。麥肯錫預(yù)計(jì)，中國整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有望得到超過1000億美元的來自國有企業(yè)以及其它機(jī)構(gòu)的投資。
這讓黨煒看到了巨大的市場機(jī)會的同時，也有了更加深切的使命感。他意識到，賽思庫不僅會影響到中國商業(yè)航天業(yè)，更是將有機(jī)會把影響力輻射到整個半導(dǎo)體行業(yè)，在中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮重要作用。
“可靠性是一項(xiàng)共性技術(shù)，如果能夠做好航天元器件的可靠性驗(yàn)證，那么對于軍工領(lǐng)域以及消費(fèi)科技領(lǐng)域，對于專業(yè)團(tuán)隊(duì)來說，易如反掌，只需做些‘剪裁’即可。”
事實(shí)上，在消費(fèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域，隨著對于用戶體驗(yàn)的重視，對于可靠性的要求也逐漸提升。如IC咖啡集團(tuán)董事長胡運(yùn)旺所言：“中國的IC需要航天的可靠性”。
賽思庫可謂生正逢時，航天行業(yè)的極高門檻賦予了它先天的競爭優(yōu)勢。
一邊是市場需求，一邊是政策東風(fēng)。
而且，政策東風(fēng)不止一股。就在前不久，中共中央召開會議，決定設(shè)立中央軍民融合發(fā)展委員會，預(yù)示著軍民融合將向深度融合推進(jìn)，同時也意味著，中國航天業(yè)尤其是商業(yè)航天將迎來蓬勃發(fā)展的春天。
值得一提的是，賽思庫的創(chuàng)新性、突破性實(shí)踐也得到了行業(yè)專家的高度認(rèn)可。曾經(jīng)為中國重大工程的元器件國產(chǎn)化工作做出了巨大貢獻(xiàn)的國家元器件自主可控專家組組長張德勝如此評價賽思庫：“賽思庫團(tuán)隊(duì)出自于載人航天，有很強(qiáng)的航天基因，積累了大量的航天工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)極具創(chuàng)新思維和務(wù)實(shí)精神，沖勁十足。行業(yè)內(nèi)期盼在國產(chǎn)元器高端工程應(yīng)用技術(shù)的變革中出現(xiàn)劃時代的創(chuàng)新。在這方面，我對賽思庫團(tuán)隊(duì)充滿期待!”
黨煒用這樣一句話結(jié)束采訪：“大勢所趨，天時地利，術(shù)業(yè)專攻，當(dāng)仁不讓。”
