六、未來太空
未來的太空超級農場
由於世界人口急劇膨脹，加上一些地區災害不斷。糧食減產，因而糧食問題也和能源問題一樣，愈來愈引起世界各方麵人士的關注。
本世紀初，世界人口大有可能突破100億大關。另一方麵，由於各種原因，地球上可以耕種的土地在一天天減少。因此，在很長的一段時間內，糧食匱乏勢必也將成為一個全球性的戰略問題。
俗話說，“民以食為天，不解決吃飯問題，其他問題便無從談起。可是，擁有廣闊天地和得天獨厚的大氣環境的地球尚且如此，對於隻有彈丸之地的太空城來說，要解決多至萬人的飲食問題，又談何容易呢?
麵對這一問題，人們大可不必為此擔心。未來太空城的實際情況並不像人們所想象的那麼嚴重。而解決的辦法當然不是靠地球供應。因為如果按每人每天需要9斤食物、水和氧計算，那麼，一萬太空居民每天就得由地球往返運輸45噸的供應品。就是用現代最先進的航天飛機運輸，平均每天至少要發射15次，而且還隻能把各種物資從地麵運送到地球的近地軌道。
按現有航天飛機每次運費7000萬美元計算，全年從地球到近地軌道的運費至少要花400億美元。由此可以看出，萬人的太空城，僅靠地球來供“養”是不行的。
有上策嗎?惟一的出路就是在這座具有小地球環境的太空城上建立起工廠化的超級農場。這種農場，晝夜都有充足的陽光照射，溫度、濕度和二氧化碳含量都由人工控製。在那裏，常年如春，“風調雨順”，不會有旱澇蟲災之慮，各種作物都可以茁壯成長，在這種工廠化了的農場裏，從選種、栽培、耕作直到收獲，都和地球上廣種薄收的農業生產方式截然不同。它將采用21世紀最先進的農業科學技術，像工廠生產工業品那樣，在每人平均不到一分地的農場裏，可以源源不斷地生產出品種齊全的糧食、蔬菜、水果、魚肉蛋奶以及營養豐富的其他食物。對於未來的太空農場來說，計算產量的單位決不是每年畝產多少斤糧食，而是每天畝產多少斤食物。這是太空綠州上的獨到之處!
未來的太空製藥廠
自古以來，人類就希望自己能健康長壽，如能長生不老，當然就更好了。尤其得了不治之症的時候，都希望能找到靈丹妙藥，以戰勝死神的威脅。
在我國民間曾流傳著這樣一個神話，說的是一個皇帝隻身一人躲在黟山煉丹，果然成了神仙，得以升天。黟山就是現今安徽省的黃山。後來，根據這個神話，唐玄宗才下令把黟山改為黃山的。李白的著名詩句“仙人煉玉處，羽化留餘蹤”，也說黃山是仙人煉丹的地方。諸如煉丹升天的神話固然不可信，但在今天，隨著生物學、醫藥學的迅速發展，人類不僅可以升天，而且還能夠在太空製藥廠裏煉製真正的靈“丹”妙“藥”。把許多患了不治之症的地球人從死神手裏奪回來。
這不是信口開河，也不是無稽之談。我們知道，當今世界上，許多激素、酶、抗體或其他特效的醫藥製劑，都是通過培養細胞這一途徑製取出來的。可是，要想在體外大規模地培養出活細胞，卻麵臨著許多難以克服的困難。
通常，製藥學家們都是選用哺乳動物的細胞進行培養的。欲使這些細胞在脫離原體後仍能繼續執行某種功能或進行正常的新陳代謝，必須使它們依附在某些物體上。要是沒有一種可以依附的表麵，這些細胞就會失去生存能力，也就無法生產出有價值的生物製劑來。進行細胞培養，需要專門設計一種適合於它們“居住”的多層膜培養罐，並為它們提供必要的“營養”，但由於細胞的互相堆疊，會使下麵的細胞被上麵的細胞“悶”死。
為了解決這個問題，近年來國外又改用一種塑料製成的小球，它的直徑小於百萬分之一英寸，讓每個細胞“居住”在這種小球上，這樣，細胞之間互不幹擾，能夠很好地生存下來。但在地麵上由於重力的作用，依附在小球上的細胞容易沉降到培養罐的底部去，從而形成比細胞厚幾倍的堆積層。其結果是上層細胞“豐衣足食”，而下層細胞卻在“忍饑挨餓”。特別是由於在罐底堆積了許多代謝廢物，還可能使上層營養豐富的細胞葬身於下層幹癟細胞所產生的毒素之中。要使它們能夠存活，需要不斷地攪拌營養液。可是，旋轉攪拌又會加速本來就很虛弱的那些細胞的死亡。
如果在太空城的製藥廠裏，就些棘手的生物工藝難題，就能得到迎刃而解。因為在失重的空間環境中，細胞和小球都不會沉降到容器的底部，因此細胞可以安然地懸浮在培養介質中，永遠保持旺盛的活力。將來利用這種方法就可以在太空城的製藥廠裏生產出大量的各種生物製劑，然後向地球出口，以治療地球人的一些頑症。
失重環境的另一項重要應用就是生物物質的分離和提純。例如生物學家和醫藥學家們最感興趣的電泳技術將在未來太空城的製藥廠裏發揮出舉足輕重的作用。所謂電泳技術就是將質量和電荷的比值不同的粒子在電場中分離的一種方法。利用這種方法既可能分離不同組分的混合物，又可以分離細胞和蛋白質，甚至可望從“衰老”的細胞中分離出“年青”的細胞，或者從含有癌細胞的細胞中分離出“健康”的細胞。在地麵上，電泳技術無用武之地，很難發揮出有效的作用。這是因為在地麵上的電泳分離過程中，不論多麼小的粒子都同時受到電場力和重力的沉澱作用。在電力使細胞或它們的培養介質受熱時，將同時發生對流和作沉澱用。如果重力大於電場力，沉澱就起主要作用，反之，對流將起主要作用。但無論沉澱還是對流都會使本來已經分離的組分重新混合，從而大大降低了電泳分離的效率。然而，在失重的環境下，上述弊病卻不複存在了。“阿波羅-聯盟”號飛船在進行聯合飛行時曾進行過電泳分離試驗，試驗結果表明，在失重環境下可以從大約5％的腎細胞中分離出尿激素。據計算，其分離效率要比地球上的高6～10倍，而且質量極好。這種尿激素是溶解血檢或凝血的一種特效藥。在地麵上，要製造出這種尿激素那是很難很難的，即使製造出來了，成本也高得驚人。將來，如果能在太空城中投入批量生產，僅美國一個國家，每年至少可以使5萬人免死於凝血症。
航天飛機投入正式使用之後，美國和西歐的一些工業公司計劃在航天飛機攜帶的空間實驗室上進一步進行電泳技術試驗。試驗的第一個目標就是從血漿中分離出激素、酶和蛋白質。美國一位從事空間生物製品研究的專家威斯指出，在空間中利用電泳技術生產血漿蛋白的效率要比地球上的高700倍。
在太空製藥廠裏製取骨膠原也是大有可為的。這種骨膠原是形成肌腱、神經、皮膚、骨骼和血管的基礎。從人體組織中提取或複製的骨膠原，可以作為治療創傷或燒傷的人造皮膚和人造角膜或有助於進行心血管和整形手術的其他薄膜。目前美國巴蒂爾實驗室正在研究骨膠原的製造工藝。但在地球上，這種骨膠原是很難生產的，特別是在複製過程中由於重力的作用，蛋白質纖維容易固著，從而導致骨膠原的凝膠體成為一種質量不均勻的結構。而在空間的失重條件下卻很容易製取質量極優的骨膠原。巴蒂爾實驗室的專家K·休斯認為，在空間製取的優質骨膠原每磅價值可達10萬至1000萬美元，比黃金要貴若幹倍!
這一切至少可以說明，在空間發展製藥業或生物製品業的前景是激動人心的，也是十分迷人的。疫苗製品的生產，人體細胞和白蛋白的提純和製造，紅血細胞生成素的製備，各種激素或酶的生產，白細胞或紅細胞的分離和培養等，都可能發展成為一種有萬利可圖的行業。有人估計，僅就疫苗一項，每年可能得到的經濟收益將超過15億美元。因此空間製藥業和生物製品業將在未來的空間工業化中占有十分重要的地位，而且也將是未來太空城優先考慮的發展項目之一。一旦太空城經營的製藥廠或生物製品投入正式生產，每年將有大量的特效藥物或貴重的生物製品向地球出口，銷往世界各地。可以想象，地球上有一些人得了“不治之症”以後，服用了來自天堂裏的靈“丹”妙“藥”而得以起死回生的時候，他們當然不會忘記，拯救他們的“救世生”原來就是遷居太空城的地球人。
未來的太空旅遊業
在當今世界上，旅遊業是現代文明社會的重要組成部分，也是現代社會是否充滿生氣、活力的一個重要標誌，同時也是許多國家撈取外彙、繁榮經濟的重要手段之一。1980年，世界各國僅旅遊業所獲得的經收益就達960億美元。因此，各國都根據本國的特點，積極開發旅遊資源，並采取一切有效措施招引遊客，大力發展本國的旅遊事業。可以想見，隨著各種高速而廉價的空間交通工具的相繼出現，特別在太空城誕生以後，太空旅遊業無疑也會成為空間工業化的一項重要內容。
太空旅遊，這是千百年來人類的共同願望。1961年前蘇聯宇航員加加林終於把這一願望變成了現實，開創了史詩般的載人航天新紀元。從那時開始，雖然在27餘年裏，已有200餘人進入宇宙空間，但太空旅遊至今仍被那些體格健壯的職業宇航員所壟斷。造成這種局麵的原因固然是多方麵的，但太空旅遊費用之昂貴是一個重要原因。有人計算過，20世紀60年代用“雷神”導彈改進的運載火箭把每公斤有效載荷發射到空間原費用高達20萬美元。再拿“阿波羅”登月飛行用的“土星-V”號運載火箭來說吧。它能把120號的有效載荷送上近地軌道，或把50號重的“阿波羅”飛船送上月球軌道。但不要忘記，一枚“土星-V”號的造價卻高達185億美元。就算上月球去旅行吧，如果用“土星-V”號運載火箭，即使50噸重“阿波羅”飛船的重量全都裝載旅客，那麼每公斤體重的發射費用也得高達3700美元。一位旅遊者即使有60公斤的體重，至少得付222萬美元的發射費用。由此可見，這種別開生麵的太空旅行，又有誰能付得起如此驚人的費用呢?
當人類曆史跨進20世紀80年代之時，美國國家航宇局創造了載人航天史上的偉大奇跡，這就是第一架航天飛機“哥倫比亞”號，在1981年的兩次試航和1982年的第三次試飛都獲得了圓滿的成功。因為它可以重複使用百次，這就大大降低了發射費用，為科技人員或普通遊客帶來了太空旅行的新希望。一些宇航專家認為，航天飛機試航的成功，標誌著普通人到太空旅行已經有了良好的開端。盡管“挑戰者”號航天飛機爆炸，造成七名宇航員全部遇難。但這一悲劇並沒有阻止人類繼續向太空進軍的步伐，太空旅遊終將成為活生生的現實。
美國加利福尼亞州的一家谘詢公司——“空間-地球”公司受美國國航宇局的委托，負責研究和展望了今後幾十年空間工業化的發展前景。這家公司的經濟學家保羅·西格勒在談到空間工業化時指出，太空旅遊業肯定會發展成為“一項新興的事業”。
美國科學應用公司也是熱衷於空間工業化的另一個研究單位。這家公司曾於1978年4月15日發表了題為“空間工業化研究”的專題報告。報告不僅指出太空旅遊業是空間工業化的一個重要組成部分，而且還估計，在從1985～2010年間空間工業化的時代裏，單憑太空旅遊業這一項的經濟收益就可以達到15億美元之多。
應該指出，發展空間旅遊業的關鍵是發展更加先進而廉價的空間運輸係統和太空城。根據宇航專家和竭力主張空間殖民化人士的設想，不論是發展更加先進的空間運輸係統，還是建造人類盼望已久的太空城，都可能在本世紀初變成現實。到那時，人類向往的宇宙空間就再也不是職業宇航員的世襲領地，而變成可供全人類共同分享的樂園。換句話說，具有一般健康狀況的任何人，都有資格到空間去旅行。當然，太空旅遊者將包括各式各樣的人。有的是到空間去開展科學研究和科學實驗的自然科學家，有的則是專程到太空去體現生活的文學家、藝術家以及新聞工作者，也有到太空城參觀訪問的各國政府首腦，還有去太空城洽談貿易生意的各國商人。當然，那些朝思暮想、希望分享太空旅行之樂的普通遊客也是能夠如願以償的，不過是按順序排隊，耐心等待。也許，地質學家和探險家們，是最有希望到月球，到太陽係其他行星，到小行星上去從事實地考察任務和探險任務的了。太空旅遊者的目的盡管不盡相同，但是，太空城卻是他們非參觀不可的遊覽勝地，這就為大力發展太空城的旅遊業開辟了無比廣闊的前景。
美國普林斯頓大學教授、空間殖民化最積極的倡導者奧尼爾，在預言今後一百年內人類社會的發展前景時曾樂觀地指出，到2081年，將出現每秒行程500公裏的宇宙飛船。在太陽係內，尤其是在木星和火星之間的小行星帶之中，將出現許多太空城群，屆時“每年將有兩億人往返於地球與太空之間。”如果他的預言能夠實現，那麼由此而發展起來的太空旅遊業豈不就對未來太空的經濟發展和社會繁榮產生出不可估量的巨大影響嗎!
未來的太空城
極力主張空間殖民化的科學家們認為，建造和發展太空城決不是權宜之計，而是人類社會發展的必然結果和長期的奮鬥目標。那麼，在今後一百年內，空間殖民化的發展前景究竟會如何呢?
這是千百萬好心人最為關心的一個問題。科學家從來不相信算命先生的鬼話，也從來不對那些盲目的空想主義寄予什麼希望。他們喜歡站在“現在”這塊基石上，用冷靜的科學態度預測和回答一切問題。如果說他們有什麼天分的話，那麼，這倒是他們的本能。地球上的問題千頭萬緒，而且有些問題，比如人口膨脹、地球資源短缺、環境汙染、潛在的核戰爭危險等，都是關係到人類未來前途的重大問題。近年來，未來學開始以它獨有的魅力吸引著數以萬計的科學家，他們正在對上述問題進行係統而深入的研究，並開辟了一個又一個嶄新的研究課題，其中最時髦的課題莫過於地球上的“人口爆炸”問題。為什麼呢?因為這個問題是我們的子孫後代所麵臨的一個嚴重問題，也是我們今天描繪未來太空城發展前景的重要依據之一。
未來科學家們普遍認為，除了發生熱核戰爭，地球上的“人口爆炸”問題就是不可避免的。它將是今後一百年內世界麵臨的最棘手的問題。
人口增長率的不斷升高是引起人口爆炸的根本原因。人口學家早已密切地注意到，在人類曆史上，過去幾千年世界人口的增長並不顯著，但在最近一二個世紀中，人口增長的速度卻變得愈來愈快了。聯邦德國教授德·馮·布蘭肯的研究指出，在1750年之前，大約花了1000年的時間，世界人口才翻了一番，但在後來的150年內，也就是到了1900年，世界人口就又翻了一番，緊接著的一次人口成倍增長隻用了65年時間。從1965年到2000年世界人口又翻了一番。
目前，在地球上生活的人大約為60億，其中四分之一生活在東西方的工業國家裏，四分之三生活在發展中國家裏。在工業國家中每年的人口增長率約為08％，而發展中國家有的則高達22％。如果從此之後不發生嚴重的大災難和特大的戰爭，那麼，到2025年將增加到80多億，而到2080年有可能會突破百億大關，甚至會有120億人生活在地球上。值得注意的是，人口學家們在進行這些估計時，還是以逐漸減少的人口增長率為基礎的。
在今後一百年內，如果出現這種局麵，我們的地球能對付得了將近3倍於今天世界人口的沉重負擔嗎?別的暫且不講，僅以糧食供應來說吧，據世界糧食組織報告，在發展中國家，今天，每5個人中就有1個患有嚴重的營養不良症。可以想見，到了2080年，如何填飽120億人的肚皮當然就更成問題了。目前，世界上平均每人每年消費360公斤穀物。如按此標準推算，為了養活120億人，屆時每年需要生產43億噸穀物。若按發達國家的人均消費水平即480公斤穀物計算的話，到2080年120億人的總需求量將高達58億噸穀物，即使到2080年能夠把全世界可用於穀物生產的耕地從現在的76億公頃擴展到10億公頃，則意味著每公頃的糧食產量應從現在的15噸增加到43噸58噸，即分別比現在的單位麵積產量增加2-3倍。從現在的農業科學技術水平來看，要做到這一點又談何容易!