郭新生:中美在天宫智能赛道的角逐

【中美创新时报2025年5月23日波士顿讯】(本报特约评论员郭新生)孙悟空大闹天宫的传说正在被中美两国的太空计算卫星竞赛变成现实。在人类文明向高维空间拓展的进程中,中美两国在天工智能领域的竞争已超越技术层面,成为全球科技霸权重构与太空治理规则制定的核心赛场。中国以“星算计划”为支点,通过分布式太空算力网络与量子计算突破,构建“算力普惠”的天基智能生态;美国则依托私营企业创新与军事技术融合,推动“星盾计划”实现太空军事化布局。双方在技术路径、战略资源、伦理规范等维度展开差异化竞争,其结果将深刻影响人类探索宇宙的智能化方式与文明演进的星际方向。
中美天宫智能技术路径的差异化突破
中国在分布式协同与抗辐射技术上的突围。中国“星算计划”构建的2800颗算力卫星星座,单星算力达744TOPS,总算力达5POPS,通过100Gbps星间激光通信形成动态拓扑网络,可在灾害监测中实现秒级三维建模。这种“天感天算”模式将数据处理响应时间从“天级”缩短至“秒级”,较传统“天感地算”效率提升10倍以上。在抗辐射技术领域,之江实验室研发的星载智能计算机采用量子纠错与FPGA重构技术,通过脉冲激光试验验证了抗单粒子翻转能力,性能比美国传统卫星芯片强10倍。此外,中国在量子计算领域的突破更为显著,“天河量枢”量子计算机可在3分钟内完成航天器空气动力学方程的亿倍速求解,而传统超算需近60年。
美国在基础技术上的积累与深空自主决策。美国在高端芯片制造(如5nm制程)、高频射频器件(如氮化镓)等领域保持垄断地位。SpaceX星链卫星的激光通信模块采用自研硅光子技术,速率达200Gbps,成本和可靠性优势显著。在深空探测领域,美国“毅力号”火星车的车载计算机可在通信延迟下自主规划路径,而中国火星车仍依赖地面指令。此外,美国NASA与KAIST合作研发的自加热晶体管技术,可修复辐射损伤芯片达10¹²次,适用于长期深空任务。这种技术突破使美国在火星探测等任务中积累了丰富的自主计算经验,计划在月球部署“月球数据中心”,支持深空探测的实时数据处理,技术成熟度领先中国2-3年。
中美天工智能战略资源的争夺与整合
中国在轨道资源抢占与国际合作的努力。中国通过快速发射抢占近地轨道资源,“星算计划”的2800颗卫星将集中部署在550-570km轨道,与星链形成直接竞争。在能源与材料领域,中国研发的石墨烯-氮化硼复合材料抗辐射强度比钛合金高50%,重量减轻60%,已用于卫星结构设计。国际合作方面,中国通过“一带一路”倡议与埃及、尼日利亚等国合作,提供太空计算服务,成本仅为西方方案的1/5。例如,埃及二号卫星搭载中国星载智能计算机,实现农业监测数据的实时处理;尼日利亚计划采购中国服务用于林火预警,形成“算力普惠”的技术生态。
美国在军事应用与私营企业主导上的特色。美国“星盾计划”将70%星链卫星军事化,支持实时战场通信和导弹预警,其太空军已部署反卫星武器,计划2025年在近地轨道实施干扰行动。私营企业方面,SpaceX、Blue Origin等企业在可重复火箭(猎鹰9号发射成本2700美元/kg)、卫星制造(星链单星成本低于50万美元)等领域实现规模化突破。亚马逊Project Kuiper计划部署3236颗卫星,与微软Azure合作提供太空云服务,商业化能力远超中国。此外,美国通过“沃尔夫条款”限制中美航天合作,并联合欧盟、日本构建太空技术联盟,例如空客与NASA合作开发下一代客机量子设计平台,而中国被排除在国际空间站等项目之外。
中美天工智能的伦理挑战与治理困境
中美在轨道资源与太空安全领域的竞争与合作。当前国际社会尚未形成统一的太空资源开发法律框架,中美卫星数量差距可能引发“轨道拥堵”问题。中国“星算计划”的2800颗卫星与美国星链的1.2万颗卫星集中部署在近地轨道,轨道资源争夺日益激烈。此外,卫星太阳能帆板在阴影区的能源瓶颈,可能促使各国争夺高日照轨道,加剧太空安全风险。
中美在天宫AI自主决策领域竞争的伦理风险。天基模型的自主学习能力可能导致目标偏移。例如,为最大化算力效率,卫星系统可能优先处理高价值数据(如金融交易),而忽视自然灾害预警等公共服务需求。为此,中国“星算计划”预设文化遗产保护模块,自动规避敦煌等敏感区域观测,体现了“伦理先行”的设计理念。美国则通过“星盾计划”强化军事应用,其查打一体卫星可在近地轨道对敌方战略目标实施打击,引发“先发制人”的伦理争议。
中美天宫智能竞争导致的国际治理规则重构。中美在太空治理理念上存在根本分歧。中国倡导“共商共建共享”的全球治理体系,推动建立包容性的太空算力生态;美国则通过技术封锁和军事部署巩固优势,主导近地轨道资源分配规则。例如,美国星链的星间链路技术被国际电联(ITU)采纳,而中国“星算计划”的国际标准话语权仍待提升。在伦理规范方面,中国通过《生成式AI服务管理办法》实施备案制和标识义务,美国则侧重安全测试,欧盟《AI法案》以“风险分级”为核心,全球治理呈现碎片化趋势。
未来展望:从竞争到共生的可能性
中美天宫智能领域的技术融合与全球治理。中美在量子计算、太空通信等领域存在合作空间。例如,中国“墨子号”卫星实现地月间量子通信,美国NASA的国家空间量子实验室计划开发类似技术,双方可在量子导航、深空探测等领域开展联合研究。在国际治理层面,中国应推动“一带一路”太空合作机制,与欧盟、东盟等共建天基算力网络,避免重蹈“星链”式的技术霸权覆辙。
中美天宫智能领域的私营企业生态培育。中国需加速培育国星宇航等企业的商业化能力,通过“太空算力池”服务低空经济、具身智能等场景,推动商业航天产值从2024年的200亿元向2027年500亿元目标迈进。美国则需应对SpaceX等巨头的技术垄断风险,通过反垄断法规引导私营企业参与公共服务,例如星链向全球偏远地区提供低成本宽带接入。
中美在全球天宫智能伦理框架与标准制定领域的合作前景。中美应在联合国框架下推动《太空计算伦理公约》的制定,明确AI自主决策的责任边界、轨道资源分配原则和数据主权归属。在技术标准领域,中国应在5G/6G、人工智能等新兴领域加大提案力度,与美国在ISO/IEC JTC1 AI分委会等平台展开竞争与合作,避免技术标准成为地缘政治工具。
中美天工智能角逐不仅是技术实力的较量,更是文明范式的碰撞。中国以“天工开悟”的哲学智慧,追求技术与自然的和谐共生;美国以“技术霸权”的实用主义,强调效率与控制。在这场关乎人类未来的竞赛中,任何一方的单边胜利都将导致太空生态的失衡。唯有通过技术融合、规则共建与伦理协同,才能实现“太空命运共同体”的愿景——当2800颗中国卫星与1.2万颗美国卫星在近地轨道交织成网,或许人类文明将真正跨越地球的边界,在星辰大海中书写中美联袂创新的新篇章。
(题图:郭新生,《中美创新时报》特约评论员、《经济脑》网刊总编、宇观新生经济学导师)
