苟秉宸

西北工业大学机电学院教授、博士生导师，西安明德理工学院艺术与设计学院执行院长、陕西省工业设计工程实验室副主任、工信部工业设计与人机工效重点实验室副主任；载人航天工业设计专家，陕西省教学名师，陕西省特支计划文化艺术领军人才。

2021年5月19日，苟秉宸教授在文昌发射基地天舟二号货运飞船发射现场

主持和参与国家科技支撑计划重点项目、国家863计划项目、国家自然科学基金、国家民机专项和工信部产业政策研究项目20余项，主持和参与国家载人航天项目3项，研究成果应用于神舟飞船、天宫实验室和空间站等载人航天器的工业设计和工效评价，多次受邀赴酒泉和文昌基地参加载人飞船、货运飞船和空间站核心舱等发射任务。获国家级教学成果奖1项，获省部级科技进步奖3项。

问题1：苟老师您好，非常荣幸能够采访您，我们知道神舟十二号载人飞船刚在不久前成功发射，请您谈谈，西北工业大学（以下简称：西工大）载人航天工业设计团队具体做了哪些工作？这次我们发射的神舟十二号载人飞船和以往有什么不同吗？

回答：神舟十二号的发射是中国载人航天三步走中的第三步，是空间站工程中非常重要的一次发射，也是整个空间站工程的第一次载人航天发射，所以非常重要。神舟十二号作为飞船设计来讲实际上跟之前的神十一、神十甚至神九没有本质的区别，是一个定型的产品。因为从神舟八号以后，神舟系列载人飞船的定位就是一个天地往返系统。从航天产品研发角度来讲，产品定型后，其成本、可靠性都能够得到有效的控制。所以相当于用一个成熟的航天器完成了一次不一样的任务，航天员进驻核心舱，执行天地同步作息制度进行工作和生活，驻留约3个月后，搭乘飞船返回舱返回东风着陆场。神舟系列载人飞船在神舟八号之后基本设计定型，成为中国载人航天实现天地往返的唯一航天器。神舟飞船的舱内环境、仪表与照明系统和舱载人机设备的工业设计和工效设计与评价均由西工大载人航天工业设计团队完成。核心舱的设计数易其稿，多次优化迭代，技术状态变化很大，目前天和核心舱的色彩方案、布局方案、照明与通风、机械臂控制台、睡眠区和卫生区等多处重要区域仍然采用或部分保留了我们载人航天工业设计团队的设计理念。

空间站核心舱的乘员分系统中的多款舱载医学监测设备的工业设计任务均为西工大载人航天工业设计团队完成。乘员分系统直接服务于中国航天员，用于航天员的饮食健康保障，包括常规医监功能、饮食保障、身体操作力性能监测等功能。常规医监设备满足航天员的常规医监需求，为其长期飞行中的生理健康状态和功能提供全面有效的医学监督和保障。参研的舱载设备中，无线生理信号检测装置可实现心电、呼吸、体温监测；睡眠监护仪用于采集中国航天员睡眠时的多路生理信号，为航天员睡眠质量的定期评价提供数据；12导动态心电监测仪用于采集中国航天员常规心电、运动心电、动态心电、抢救心电的12导同步心电信号；无创血液动力学监护仪可实现中国航天员一导心电和二导脉搏的无创监测，协助完成航天员的脉搏量、心排量、外周血管阻力等各项血液动力学参数的健康监督。除此之外，团队还参与到了核心舱其他相关设备的工业设计研制任务中。近年来，西工大载人航天工业设计团队承担了多项国家重大工程的工业设计任务，涉及航空（某型号驾驶舱人机工效仿真分析以及新一代涡桨支线飞机工业设计任务等）、航天（神舟飞船、天宫实验室、空间站核心舱和实验舱等载人航天领域的工业设计任务）、航海（深海勇士号载人潜水器舱内布局和人机设计任务等）、交通工具及机械装备等领域。作为国内最早开展工业设计科研与教学的高校之一，经过30余年的发展，已经建立了相对完备的工业设计学科专业体系和教学科研机构。工业设计团队先后获批工业设计与人机工效工信部重点实验室、陕西省工业设计工程实验室和陕西省工业设计发展中心，工业设计专业入选首批国家级一流本科专业建设点。工业设计专业以“上天入海”的学科优势，以“牵引-支撑-拓展-推动”四维融合的特色教育构建了工业设计创新人才培养体系。为我国设计领域培养了一批高素质设计人才，人才培养质量位居全国前列。

问题2：航天产业是国家安全的命脉产业，这一认知已成为全民共识。您从事航天事业研究多年，您认为我们国家的航天产业处于怎样的水平？

回答：我们的团队是为载人航天提供设计服务的，因为过去十几年做科研工作的缘故，所以对中国载人航天比较关注，了解一些相关的发展情况。

中国作为全世界最大的发展中国家，在各个方面都有重大科技工程，但是航天是非常特别的，首先，因为航天事业表现有向上的力量，和舰船、兵器，甚至核工业都不太一样，体现了人类的终极的想象力、人类共同的梦想，所以航天事业特别能够凝聚人心，这在每一次的航天发射里面都能感受的到，确实是振我国威。今年是建党100周年，中国在民族复兴道路上取得了非常重要的成绩，在这个时刻航天工程扮演了非常重要的一个角色。同时，航天科技代表着高精尖的技术，代表了系统管理的最高水平，包括基础研究、实验，所以对未来中国科技及各方面科学技术的发展，起到了非常重要的作用。同时，航天跟国防是密切相关的，空间站技术能够达到的高度意味着在国防装备领域能够达到的高度，是一个护国重器。在和平年代，航天产业同时还能够对国民经济起到很大的带动作用。实际上中国的航天，如果狭义上来讲，仅仅直接从事航天科技的工作者就达到30多万人，主要两大集团：中国航天科技集团、中国航天科工集团两家加起来30多万人。还包括一些像西工大、北航、哈工大，西电这些高校也有上万名的相关师生科研团队，所以对国民经济的拉动是非常的大，世界各国，尤其是强国非常重视这点，而且航天代表了一个国家的能力，不是有钱就能做，人均GDP在中国前面的国家很多，但是能做载人航天的屈指可数，目前全世界就是中美俄三家，而且中国作为后起之秀，在过去不到30年时间，做出的成就其实已经远超美国在过去半个世纪所达到的高度。（中国）跟发达国家航天强国还有一定的差距，但实际上由于我国是有后发优势的，像计算机技术、信息技术，包括通讯技术，甚至包括空间站核心舱的薄膜式太阳能帆板，这都远超之前几代的科技水平。（中国）空间站从体量上来讲，只有国际空间站的1/4不到，但实际上所装备的太阳能发电能力完全可以媲美国际空间站，这是非常了不起的事情。这次中国人第一次看到了自己国家的空间站，航天员在外太空出舱活动的画面也非常清晰，这就意味着数据传输的速度，已经是在历史上所有的十几个空间站里面最快的了。

问题3：您能讲一讲在载人航天工程中，工业设计为什么如此重要吗？

回答：《人民日报》曾刊登署名文章《工业设计助力制造强国》，文中提到，“参与国家航空航天工程项目的西北工业大学工业设计团队，在陆长德等老一辈工业设计教授带领下，连续数年深入国家航天科技部门设课开讲，与航天工程专家进行跨学科交流，建立关于工业设计价值与功能、技术与方法的专业互信，并从微小、局部的工程项目做起，为其提供优质设计服务。”当前，以信息技术、人工智能为代表的新兴科技快速发展，大大拓展了时间、空间和人们认知范围，人类正在进入一个“人、机、物”三元融合的万物智能互联时代。技术与艺术、科学与美学相辅相成、相互促进、相得益彰，工业设计便是这样一门既硬核又浪漫的艺术。工业设计解决的是人与物的关系，最终达到为人服务这一目的。以工业产品为主要对象，综合运用工学、美学和商学的理论与方法成果，从使用者、生产者、人类社会、自然环境的多方利益出发，对产品系统的功能、结构、形态、色彩、人机等多方面的品质进行整合优化，通过集成创新将技术成果转化为可以满足市场需求的产品方案。简而言之，工业设计搭建起了人和机之间这座无形的桥梁。

2012年12月27日，苟秉宸向航天英雄杨利伟将军汇报载人航天工业设计成果。郭友军 摄

问题4：请您谈谈团队参与了天和核心舱哪些区域的工业设计，能介绍下对应的设计理念是什么吗？

回答：天和核心舱的设计实际上我们从早期就开始介入，在参与天和核心舱的设计的时候，当时还没有“天和”这个名字，“天和”是后来面向全国征名才确定的结果。

空间站是中国独立自主建造运营的载人空间站，由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三个舱段构成。天和核心舱是空间站的管理和控制中心，是发射入轨的第一个空间站舱段。根据任务安排，空间站计划于2022年完成在轨建造，具备长期开展近地空间有人参与科学实验、技术试验和综合开发利用太空资源能力，转入应用与发展阶段。西工大载人航天工业设计团队深度参与了空间站核心舱的研制开发工作，承担了空间站核心舱、梦天舱以及舱载单机设备的工业设计和人机工效等任务。此外，团队还参与设计搭建了“空间站核心舱”的1:1演示验证舱，在空间站核心舱最终的研制定型方面发挥了重要作用。长期以来，西工大载人航天工业设计团队承担着多个国家重大工程的工业设计项目，其中，天宫二号从舱内的手脚限位器、防火布到内部布局，设计基本采用了西北工业大学在天宫一号设计时提交的版本。“神八”之后的飞船仪表与照明分系统，包括显示器、控制器、照明系统，可以说凡是和航天员相关的手持设备和显示页面，都采用了我们的工业设计方案。空间站核心舱的设计大量运用了现代设计理念和方法，是工业设计和工程设计一次完美的结合。西工大率先将工业设计引入载人航天等国家重大科技工程，大大提升了我国载人航天工程项目的工业设计和工效设计水平，工业设计成果得到了广泛应用。