[读懂科学]巩固“技术霸权国”地位的美国肯尼迪那场“疯狂之举”

1945年，美国在第二次世界大战中取得胜利，人们理所当然以为它已经牢牢掌握了世界霸权。然而在1950—1960年代的太空开发竞争中，美国落后于前苏联，只能暗自咬牙。John F. Kennedy总统于1963年推动的“阿波罗登月计划”就是典型案例。当时美国为此投入了相当于国内生产总值（GDP）1.8%、国防预算10%的巨额资金（以去年为基准约合20万亿韩元）。外界批评这一举动“疯了”。但美国正是通过当时为太空开发而获得的尖端微芯片技术等，巩固并延续至今其世界最强国地位。这不仅仅是冷战时期与前苏联的“面子之争”，而是通过一场能够掌控“技术霸权”的“投资”而获得成功。美国并不像坊间流传的“罗斯威尔事件”那样，通过发现坠落的不明飞行物和外星人来学习技术，而是依靠对太空技术开发的集中投入，成长为世界霸权国家。

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与此相关，宇宙专业媒体Space.com于上月29日（当地时间）刊文，题为《美国国家航空航天局开发的十大日常家用衍生技术》，介绍了太空技术商业化的历史。文章指出，从高尔夫球、游戏机、电脑到摩托车头盔，我们生活中广泛使用的许多物品，其实是在美国阿波罗登月计划等太空开发过程中诞生的。为了安全运送宇宙飞船和宇航员而设计的特殊材料，被应用到日常生活中，革新了人类的生活，并为人类带来了实实在在的益处。

核心是微处理器（micro processors）。这是美国国家航空航天局太空开发过程中实现商业化的代表性产品。制造微处理器所需的集成电路技术最初由电气工程师Jack Kilby于1958年构想出来，但真正让其实现大规模消费、走向通用化，则是因为被用于美国国家航空航天局的太空开发。为开发阿波罗计划所需的火箭、宇宙飞船、地面站和运用系统，美国国家航空航天局在1960年代购买并消耗了美国国内生产的集成电路逾60%，从而培育并稳固了相关产业。当时其他国家甚至还没有微处理器这一概念。美国国家航空航天局利用微处理器，打造出配备键盘和显示器的现代化计算机系统，应用于机载电脑以及指令舱与登月舱之间的操控。这一微处理器此后不断发展，如今已经广泛应用于手机、个人电脑、微波炉、计算器等几乎所有生活领域。

净水器也是典型案例。原始的净水滤芯早在1950年代中期就已开发出来。但配备以木炭为基础的现代滤芯的净水器，则始于1963年美国国家航空航天局在阿波罗计划中开始使用。其目的是为了在极端环境下长期为宇航员提供不受污染的饮用水。木炭在氧化过程中，其表面的碳原子之间会形成数百万个微小孔洞，水通过时可以滤除各种污染物，这一原理被加以应用。

安全头盔同样出自美国国家航空航天局之手。该机构在1970年代为吸收宇航员在飞行或执行任务期间身体可能承受的冲击，开发出一种材料（Temper foam），并将其用于阿波罗飞船的头盔和座椅。这种材料是在聚氨酯中加入其他化学物质制成，具有高黏度和高密度，能有效吸收冲击且不导电。尤其是它具有黏弹性（同时具备液体和固体特性），并且对温度敏感，易于通过加热加工成紧贴人体形状。该材料在1980年代实现商业化后，很快被应用于床垫等医疗设备以及美式橄榄球、自行车头盔等运动装备，受到大众广泛欢迎。

无线工具也是美国国家航空航天局的作品。用于在失重空间拧紧螺丝的无线扳手，以及可在月球表面采集岩石的无线旋转式冲击钻等设备技术转移到民间后，引发了巨大人气。为在宇宙飞船外部或月球表面等环境中为这些设备提供电力而开发的电池技术，也在这一时期同步问世并不断进步。家用无线吸尘器同样源自美国国家航空航天局1960年代的研究，之后实现商业化。

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与此同时，防刮擦镜片也是在太空开发过程中诞生的。美国国家航空航天局在太空探索中发现，塑料具有出色的紫外线吸收能力且跌落时不易破碎，因此被大量用于宇宙飞船舷窗和相机镜头。然而，塑料易产生划痕，而宇宙环境中尘埃和碎片众多，这使得开发表面坚硬、不易产生划痕的镜片材料与镀膜技术变得刻不容缓。美国国家航空航天局因此开发出一种与钻石硬度相近的碳镀膜技术，即在相机镜头或窗户表面附着一层薄薄的碳镀膜薄膜，大幅提升硬度，从而保护其免受划痕和尘埃、碎片的损伤。这项技术随后被民间采用，应用于以阻挡紫外线著称的“Ray-Ban太阳镜”，并得到广泛商业化。

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家用火灾报警器中使用的烟雾探测技术，也是美国国家航空航天局在1973年为安装在当时正在开发的太空站“Skylab”上而设计的多种探测技术之一。卫星电视则以美国国家航空航天局与贝尔实验室于1962年共同为大西洋间卫星通信试验而发射的“Telstar 1号”为基础。具有良好减震性和透气性的特殊鞋垫，也是美国国家航空航天局为阿波罗宇航员登月靴开发后转移到民间的案例。如今广泛使用的高尔夫球“球面凹坑”（为降低空气阻力而在表面设计的小孔）技术，最初也是美国国家航空航天局为保护航天飞机外部燃料箱而构想的。游戏机中使用的操纵杆（joystick）技术，原本是为在阿波罗计划中操控月球探测车而开发，后来被应用于遥控汽车、飞机以及电子游戏机，因而风靡全球。

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