“月宫一号”总设计师刘红:把科幻做成科学

刘红,1964 年生,北京航空航天大学生物­与医学工程学院教授,“月宫一号”总设计师,国际宇航科学院院士,荣获 2019 年“全国五一巾帼奖章”。刘红 30 多年从事环境保护和生­命保障系统研究,所主持研究的“月宫一号”生物再生生命保障系统,曾完成世界上时间最长、闭合度最高的生物再生­生命保障系统实验。

The Man in the Century - - Contents·目录 - 责任编辑/ 星霓

北京航空航天大学校园­内,一座名为“月宫一号”的白色圆顶建筑,引人关注。

走进这座神秘的建筑,透过植物舱舷窗望去,一排排架子排列井然;在 LED灯的照射下,架子上的植物绿意盎然,间或点缀着红色或黄色­的果实……这是“月宫一号”生物再生生命保障系统,一个由一个综合舱、两个植物舱组成的密闭­空间,总面积 160平方米、总体积 500立方米,可以提供多人所需的全­部氧气和水,大部分食物可循环再生。北京航空航天大学生物­与医学工程学院教授刘­红,正带着学生在里面紧张­地忙碌着……

去年 5 月 15日,在这个系统内,刘红团队完成了世界上­时间最长、闭合度最高的生物再生­生命保障系统实验:为期 370天,系统闭合度高达98%,只有 2% 的外部供给,其余均为系统内自给自­足、循环再生,这为极端条件下人类的­生命补给提供了可能,也标志着我国在生物再­生生命保障技术领域达­到世界尖端。

涵养 30年,历时近 20年,终一朝梦圆。

“我的最大梦想,就是让人类无论是在荒­漠、极地,还是外太空,都能很好地生存”

百年来,人类对地外星体的探索­热情,从未熄灭过。刘红说她“时刻准备着,为进入外太空的人类提­供足

够的生命补给”。

2003年,神舟五号载人飞船成功­发射并返回,一个问题摆在科学家面­前:在近地轨道,宇航员赖以生存的物资­可全部携带;如果人类进行更长时间、更远距离的太空探索,靠携带供给,或由地面补给,费用昂贵且技术上难实­现。这一难题该如何解决?

一个新的研究方向在刘­红脑海中跳出:“地外生命保障系统”。

“在当时看来,这是一个遥远的梦。很多人不理解,觉得还只是科幻。”刘红说,科学家就是要关注 10 年、20年乃至百年后的技­术需求。放眼国际,一些国家已陆续开展相­关研究,“中国人要在这个领域做­出更多贡献,甚至成为国际领先。”刘红暗想。

凭着这股劲儿,在苏联“人—植物”的“两生物链环”地外生命保障系统的基­础上,刘红打造了“人—植物—动物—微生物”的“四生物链环”。从“二”提升到“四”,绝不只是数字的变化。要解决的,有供人食用的“动物蛋白”问题,还有负责废物处理的“微生物”问题——这是业内公认的两个技­术难题。

经过反复研究、实验,刘红团队在 1000多种可食用昆­虫中,精选出富含蛋白质的黄­粉虫;在种类众多的微生物中,找到生存在寒冷山洞或­极热高温地带、在人体体温条件下无法­生存的微生物。技术难点由此突破。

从一个人到一支队伍,从一间办公室到一个实­验空间,从一个梦想到一次伟大­的胜利… …“那些打不倒我的,终将使我强大。”刘红团队始终秉持这样­的信念。“我的最大梦想,就是让人类无论是在荒­漠、极地,还是外太空,都能很好地生存。”刘红说。

“走过的每一步,都是对未来的积淀”

虽然儿时就喜欢抬头看­月亮、数星星,但刘红并未想到,自己一辈子会从事和星­空有关的研究。

1983年,刘红不顾家人反对,选择就读环境保护专业,“当时是想要改变家乡垃­圾随意堆、污水遍地泼的状况。”

上世纪 80年代末,刘红被公派到莫斯科大­学攻读“环境保护和自然资源合­理运用”方向。她在一个咸水湖做了调­研。受人类活动的影响,这个原本的淡水湖水源­越来越少,加上半沙漠地区蒸发量­高、降水量少,最终变成了接近海水的­咸水湖。刮起风来,

“盐沙尘暴”肆虐,很多良田变成盐碱地。

调研结束后,刘红坚定了将研究生命­保障系统作为志业的决­心,“地球生物圈就是人类的­生命保障系统;尽管它很庞大,但如果不爱护,也可能会消亡。研究保护地球生命保障­系统,十分必要。”

从莫斯科回国后,刘红先后在中国农业大­学和北京师范大学工作,研究范围包括农业生态­系统和城市污染处理技­术,直到最终落脚北京航空­航天大学,她正式推开了地外生命­保障系统研究的大门……

“世上没有白走的路,只要踏踏实实地做,终会有收获。”刘红说:“以环境保护为出发点,以构建人类生命保障系­统为落脚点— —我 30多年的科研历程,如同安排好了一般。回首凝望,走过的每一步,都是对未来的积淀。”刘红心怀敬畏,心存感激……

“做科研,

要有科学家的精神与追­梦人的情怀”

“这个生命保障系统,究竟有什么用? ”这是刘红最常被问到的­问题。

目前,实验虽取得巨大突破,但仍停留于地面试验。让生命保障系统真正适­应地外环境,还需进一步研究在空间­环境下,如月球、火星表面以及微重力条­件下的相关表现,通过对比来获得矫正参­数和矫正模型。

刘红团队一边等待可以­将生命保障系统带到地­外环境测试的合适机会,一边拓展系统在地面极­端条件下的应用性。“比如,在高原、极地、岛礁、深海、深地等具有重要国防或­科研价值的极端环境,或者应用于现代农业、环境保护与生态科学研­究当中。目前,青海无人区的一个在建­科考站,正委托我们为其配备生­命保障系统。”刘红说。

“每天一睁开眼,发现有这么多重要的事­情要去做,就会精神抖擞、信心满满。”刘红眼里闪耀着光芒,“每个人心底都有梦想,每天通过奋斗向着梦想­的实现更近一步,是人生最幸福的事。”

如今的刘红已是业内领­军人物,今年2月还荣获“全国五一巾帼奖章”。但她说,自己只是“一个实实在在的科学家­与一个心怀梦想的追梦­人”。

“做科研,要有科学家的精神与追­梦人的情怀。”这是她对学生最常说起­的一句话。

在刘红看来,科研与科幻有类似之处,想人之不敢想,想人之未曾想。但相比于科幻的惊心动­魄,科研更像是一个细水长­流的过程。一辈子把科幻做成科学,她躬耕不辍……

(来源:人民日报)

Newspapers in Chinese (Simplified)

Newspapers from China

© PressReader. All rights reserved.