“月宮一號”總設(shè)計(jì)師劉紅：每天都在向夢想靠近很幸福

欣悅

劉紅獲得全國五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)?/p>

兒時(shí)做過女俠夢、演員夢、裁縫夢，學(xué)習(xí)拿不到第一就很痛苦

記者（以下簡稱記）：您從小就有探索太空的夢想吧？

劉紅（以下簡稱劉）：我從小做過很多夢，太空夢只是其中之一。我現(xiàn)在是大學(xué)教授，但我兒時(shí)的成長環(huán)境和“知識”二字相去甚遠(yuǎn)。我父親在化肥廠工作，后來又去了油廠、酒廠，工作都是圍著化工轉(zhuǎn)。我對那樣的環(huán)境是不感興趣的。當(dāng)時(shí)我哥哥在學(xué)校武術(shù)隊(duì)當(dāng)隊(duì)長，練起武來虎虎生風(fēng)，有一股英雄氣概。再加上《沙家浜》《智取威虎山》等革命樣板戲反復(fù)上演，我幻想著有一天成為女俠客。那時(shí)，我整天拎把木刀，跟著哥哥喊打喊殺，做著路見不平拔刀相助的女俠夢。父母和老師看我整天像男孩子一樣瘋，斥責(zé)我沒個(gè)女孩樣，還沒收了我“行俠仗義”的工具。就這樣，我的俠客夢戛然而止。

記：您還做過其他的夢嗎？

劉：俠客夢破滅后，一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，我闖入一個(gè)戲劇團(tuán)，看到一幫年輕演員在那里排練，覺得挺好玩，就經(jīng)常進(jìn)去看人家排練。一天，劇團(tuán)工作人員對我說：“小姑娘，你長得這么好看，化妝演古裝戲肯定不錯(cuò)。你問一下家人，想唱戲來找我們！”當(dāng)我鼓起勇氣向母親說想唱戲時(shí)，母親毫不客氣地說：“當(dāng)什么演員，還是老老實(shí)實(shí)讀書吧！”于是，我的演員夢就此止步。初三那年，我知道打扮自己了，開始留意起自己身上的衣服，發(fā)現(xiàn)不滿意的地方就偷偷修改，沒想到很多人都覺得我裁剪的衣服好看。于是，我打定主意到服裝廠學(xué)裁剪，還把戶口本偷出來，一個(gè)人到服裝廠報(bào)名。誰知走到半路，父親把我抓了回來，吼道：“做什么裁縫，沒出息！”就這樣，我做裁縫的夢又破滅了?，F(xiàn)在回憶起來，小時(shí)候我是喜歡什么就毫不猶豫地去追逐，那是孩子天性的釋放。

記：您那時(shí)喜歡讀書嗎？

劉：20世紀(jì)六七十年代，供我和同齡人讀的書很少，那時(shí)的書以連環(huán)畫居多，頂多也就是四大名著什么的。書店里賣書是柜臺式的，顧客站到柜臺前，讓售貨員拿本書過來翻翻，看中了就買。那時(shí)我想看的書很多很雜，但又不舍得買，只得選擇蹭書看。周圍幾家書店輪著蹭，蹭得多了，書店的店員都認(rèn)識我，一些店員私下里傳遞著一個(gè)秘密：“那個(gè)小妮只看不買，不要讓她來！”買不到書，但我對書十分渴望，我最喜歡的是同學(xué)間傳閱的手抄本——半科幻半詭異的禁書。當(dāng)時(shí)我讀書不分什么種類，拿到什么書就看什么書，對于自己喜歡的書還大段大段地抄寫。這在資源匱乏的時(shí)期顯得彌足珍貴。

劉紅在出艙儀式上接受采訪

記：當(dāng)年您學(xué)習(xí)成績一定很棒吧？

劉：學(xué)習(xí)上我還是很認(rèn)真的。就像所有追求成績第一的孩子一樣，那時(shí)我經(jīng)常會(huì)為考不到第一而懊惱。那時(shí)候，家長只需要看孩子臉上的表情就可以判斷考試成績的好壞。不說話是沒考好，笑瞇瞇則是成績頂呱呱。只不過在我這里，不說話就意味著沒考第一，笑瞇瞇則是考了第一。那個(gè)年代，我們在學(xué)習(xí)之余，還要學(xué)工學(xué)農(nóng)。在扎鞋刷子的過程中，我也追求扎得最多，每每拿不到拿一，我就會(huì)先懊惱，后糾結(jié)，繼而付出更大的努力。就像現(xiàn)在對待“月宮一號”一樣，我一直想做到中國最好、世界最好。

記：您的求學(xué)經(jīng)歷以及專業(yè)選擇是怎樣的？

劉：1983年，我考入南京理工大學(xué)，不顧家人的反對，選擇了環(huán)境保護(hù)專業(yè)，當(dāng)時(shí)的想法是學(xué)成后改變家鄉(xiāng)垃圾隨意堆、污水遍地潑的狀況。后來，我被公派到莫斯科大學(xué)留學(xué)，對一個(gè)咸水湖做了長時(shí)間的調(diào)研。調(diào)研結(jié)束后，我堅(jiān)定了將生命保障系統(tǒng)作為研究方向的決心。地球生物圈就是人類的生命保障系統(tǒng)，盡管它很龐大，但如果不愛護(hù)，也可能會(huì)消亡，研究保護(hù)地球生命保障系統(tǒng)十分必要。學(xué)成回國后，我先后在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和北京師范大學(xué)工作，研究范圍包括農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城市污染處理技術(shù)，最終才落腳北京航空航天大學(xué)。

“月宮一號”循環(huán)再生試驗(yàn)取得突破，每天都在接近夢想很幸福

記：您是何時(shí)正式轉(zhuǎn)向研究地外生命保障系統(tǒng)的？

劉：2003年，神舟五號載人飛船成功發(fā)射并返回，一個(gè)問題擺在科學(xué)家面前：在近地軌道，宇航員賴以生存的物資可全部攜帶，如果人類進(jìn)行更長時(shí)間、更遠(yuǎn)距離的太空探索，靠攜帶供給，或由地面補(bǔ)給，費(fèi)用昂貴且技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)。這一難題該如何解決？這時(shí)，我的腦海里蹦出“地外生命保障系統(tǒng)”這個(gè)研究方向。當(dāng)時(shí)很多人不理解，認(rèn)為這是科幻，是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢。我認(rèn)為，科學(xué)家就是要關(guān)注10年、20年乃至百年后的技術(shù)需求。放眼全球，一些國家已經(jīng)陸續(xù)開展相關(guān)研究。中國人也要在這個(gè)領(lǐng)域做出更多貢獻(xiàn)，甚至要在國際上領(lǐng)先。在地外生命保障系統(tǒng)中，首先要解決兩個(gè)技術(shù)難題，一是制造供人食用的“動(dòng)物蛋白”，二是培育負(fù)責(zé)廢物處理的“微生物”。我?guī)е鴪F(tuán)隊(duì)經(jīng)過反復(fù)研究、實(shí)驗(yàn)，在1000多種可食用昆蟲中，精選出富含蛋白質(zhì)的黃粉蟲;在種類眾多的微生物中，找到了生存在寒冷山洞或極熱高溫地帶、在人體體溫條件下無法生存的微生物，技術(shù)難點(diǎn)也由此突破。我的研究從一個(gè)人到一支隊(duì)伍，從一間辦公室到一個(gè)實(shí)驗(yàn)空間，我最大的夢想就是讓人類無論是在荒漠、極地，還是外太空，都能很好地生存。

記：您是“月宮一號”總設(shè)計(jì)師，能否介紹一下它的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行情況？

劉：經(jīng)過不斷試驗(yàn)和改進(jìn)，“月宮一號”如今已發(fā)展成為由一個(gè)綜合艙、兩個(gè)植物艙組成的密閉空間，總面積160平方米，總體積500立方米，可以提供多人所需的全部氧氣和水，大部分食物可循環(huán)再生。綜合艙包括居住間、工作間、洗漱間、廢物處理和昆蟲間。植物艙分隔為2個(gè)植物間，可根據(jù)不同植物生長需要獨(dú)立控制環(huán)境條件?！霸聦m一號”首次長期高閉合度集成試驗(yàn)，在植物艙完全人工控制的環(huán)境下，乘員們栽培了5種糧食作物、15種蔬菜作物、1種水果，乘員們收獲糧食、蔬菜、水果，自己加工食用。綜合艙中，人、動(dòng)物和廢物處理產(chǎn)生的二氧化碳經(jīng)凈化后送達(dá)植物艙，供植物光合作用。植物艙中，植物光合作用產(chǎn)生的富氧空氣凈化后送到綜合艙供人和動(dòng)物呼吸，并提供廢物處理所需氧氣;植物蒸騰作用產(chǎn)生的冷凝水通過凈化后，一部分經(jīng)系統(tǒng)補(bǔ)充微量元素后送到綜合艙滿足人的生活用水，其余與凈化后的生活廢水一起用于植物栽培，從而形成一個(gè)閉環(huán)生命保障系統(tǒng)。

記：志愿者要在“月宮一號”內(nèi)生活很長時(shí)間，他們的心理和身體能適應(yīng)嗎？

劉：大學(xué)生志愿者在“月宮一號”內(nèi)的試驗(yàn)分為科研、日常工作和生活三部分?？蒲胁糠?，他們一周要填3次問卷（每次兩個(gè)），取樣3次（唾液、尿液、大便），每天要測量體重、體溫、血壓等健康指標(biāo)。工作部分，根據(jù)植物栽培制度，如小麥，每周就要收獲3次。按照分工每人每天都有自己的工作，包括處理尿液、補(bǔ)充植物營養(yǎng)液等。志愿者們的艙內(nèi)生活每天基本相同，包括吃飯、娛樂、自由時(shí)間、休息，可以上網(wǎng)、發(fā)微信、看視頻、玩飛鏢。幾個(gè)人生活在同一個(gè)空間，一起勞動(dòng)、吃飯，親如兄弟姐妹。過春節(jié)時(shí)，他們也要在艙內(nèi)生活。除夕當(dāng)天，志愿者們在艙里包餃子，看春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)視頻，還和家人視頻連線，一點(diǎn)也不會(huì)感到寂寞。在艙外，由30名教授和研究生組成的科研團(tuán)隊(duì)，每天24小時(shí)值班。志愿者在艙內(nèi)最長的一次生活了370天。出艙后，他們在醫(yī)院進(jìn)行了1個(gè)月的醫(yī)學(xué)觀察，身體和心理狀況都比較正常。

記：“月宮一號”運(yùn)行試驗(yàn)過程中，您遇到很多困難吧？

劉：科學(xué)的道路絕非坦途，通常1000次失敗才能換來第1001次的成功。設(shè)計(jì)“月宮一號”時(shí)，我經(jīng)常給自己施壓。設(shè)計(jì)思路未打開之前，焦灼不安的狀態(tài)一直伴隨著我。我知道，必須改變那種精神狀態(tài)讓心情安靜下來，才能喚醒身體內(nèi)潛藏的創(chuàng)新意識。當(dāng)然，努力過程中的焦慮越多，取得突破后的喜悅就越大。當(dāng)首期105天的“月宮一號”密封試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)的成功帶給我更多的是極大的滿足感。試驗(yàn)成功也督促我滿懷信心投入下一次更高挑戰(zhàn)的試驗(yàn)。那時(shí)候，每天一睜開眼，發(fā)現(xiàn)有這么多重要的事情要去做，我就會(huì)精神抖擻，信心滿滿。每個(gè)人心中都有夢想，每天通過奮斗向夢想靠近，是一件幸福的事。

平時(shí)喜歡看科幻類電影，培養(yǎng)女兒動(dòng)手能力不上課外班

記：10年艱辛不尋常，“月宮一號”試驗(yàn)取得突破的重大意義是什么？

劉：這10年對我來說是日復(fù)一日的辛苦與繁復(fù)，它細(xì)微到從一磚一瓦開始，從一個(gè)公式、一粒種子開始，從一個(gè)人、一間10平方米的辦公室開始，終于建成了我國第一個(gè)、世界第三個(gè)生物再生生命保障試驗(yàn)系統(tǒng)?！霸聦m一號”的核心技術(shù)就是解決人類如何在廣袤太空持續(xù)生存的問題。通過植物種植生成氧氣、提供食物，通過艙中乘員的食物殘?jiān)葟U棄物回收再循環(huán)用于植物栽培，物質(zhì)循環(huán)、再生利用，環(huán)環(huán)相扣。目前，實(shí)驗(yàn)雖取得巨大突破，但仍停留于地面試驗(yàn)。生命保障系統(tǒng)真正適應(yīng)地外環(huán)境，還需進(jìn)一步研究在空間環(huán)境下，如月球、火星表面以及微重力條件下的相關(guān)表現(xiàn)，通過對比來獲得矯正參數(shù)和矯正模型。我和團(tuán)隊(duì)一邊等待可以將生命保障系統(tǒng)帶到地外環(huán)境測試的合適機(jī)會(huì)，一邊拓展系統(tǒng)在地面極端條件下的應(yīng)用性。比如在高原、極地、島礁、深海等具有重要國防或科研價(jià)值的極端環(huán)境，或者應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)與生態(tài)科學(xué)研究當(dāng)中。目前，青海無人區(qū)的一個(gè)在建科考站，正委托我們?yōu)槠渑鋫渖Ｕ舷到y(tǒng)。

記：您認(rèn)為自己和團(tuán)隊(duì)取得成功的原因是什么？

劉：試驗(yàn)?zāi)苋〉猛黄剖紫热Q于大家的刻苦勤奮、不畏艱難，此外，還要有寬廣的胸懷和豐富的想象力。選擇航天這個(gè)專業(yè)的時(shí)候，有人對我說，地面上的事情還沒有做好，為什么還要研究虛無的太空。中學(xué)的時(shí)候，政治老師講人和動(dòng)物的區(qū)別在于制造工具并利用工具，但我認(rèn)為這僅僅是能力上的差別。人和動(dòng)物最根本的差別在于：人類永遠(yuǎn)追求新的夢想，永遠(yuǎn)不會(huì)停止對未來世界探索的腳步，無論是微觀世界還是廣袤太空。閑暇的時(shí)候，我喜歡看科幻題材的書和電影，希望能從中找到靈感。記得我看過一部叫《太空浩劫》的電影，內(nèi)容是給航天員維持給養(yǎng)的生物艙突然起火，植物被燒毀了。當(dāng)大家一籌莫展的時(shí)候，焦黑的土地上忽然冒出一粒發(fā)芽的種子……這部科幻電影再現(xiàn)的就是我的日常研究工作。我從事的是充滿想象力的工作，有許多人問我相不相信外星文明的存在。我的看法是，宇宙這么大，一定會(huì)有的，或許再過兩三百年，隨著空間技術(shù)的發(fā)展，人們可以很方便地去外星做客。外星人也會(huì)造訪地球，就像我們今天出國旅行一樣。

記：您在業(yè)內(nèi)是領(lǐng)軍人物，又是杰出女性，對于女性選擇專業(yè)有什么見解？

劉：現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域都不乏杰出女性人物，但社會(huì)有一種偏見，覺得一些領(lǐng)域女性不如男性。比如，現(xiàn)在有人評價(jià)那些厲害的女性是“女漢子”，這種表述對女性是一種歧視。為什么女性干得好了就不是女性了，卻成了女漢子？我上中學(xué)時(shí)也有過這樣的經(jīng)歷。有一次，老師發(fā)數(shù)學(xué)試卷時(shí)，我發(fā)現(xiàn)自己的試卷少了一張，便自然地舉起了手。數(shù)學(xué)老師不問原因，就嘲諷女生笨，連卷子都數(shù)不清楚。我聽了很生氣，就把所有的卷子抖開，以此證明并不是我笨，而是真的少了一張。對于女性選擇專業(yè)方面，以我的成長經(jīng)歷來說，一個(gè)人今后選擇什么專業(yè)，做什么事業(yè)需要很多的機(jī)緣巧合。高中時(shí)我的物理成績比較突出，但在高考時(shí)，我的物理卻沒考好，原本并不擅長的化學(xué)卻以高分幫我順利考入大學(xué)。最終，根據(jù)當(dāng)時(shí)的政策，我選擇了偏向化學(xué)的環(huán)保專業(yè)。包括研究生和早些年的工作在內(nèi)，我的研究也多是圍繞環(huán)保進(jìn)行的?，F(xiàn)在我們所處的時(shí)代變化很快，一個(gè)專業(yè)幾年之后可能就式微了，我們只能根據(jù)形勢調(diào)整自己的專業(yè)方向。

記：您的女兒一定很優(yōu)秀，她上不上課外輔導(dǎo)班？

劉：我女兒和現(xiàn)在的大多數(shù)孩子一樣，學(xué)習(xí)上壓力很大?，F(xiàn)在的孩子雖然擁有大量的學(xué)習(xí)資源，但時(shí)間都被學(xué)校、老師、課外班“綁架”了。作為母親，很多時(shí)候我也很矛盾：一方面，我要逼自己去適應(yīng)國內(nèi)的教育體制，讓女兒在現(xiàn)有的游戲規(guī)則下脫穎而出。另一方面，我又覺得這樣的教育是不對的。為了讓女兒擁有一個(gè)快樂的童年，我并未讓她上補(bǔ)習(xí)班，而是著重培養(yǎng)她的動(dòng)手能力，比如讓她從小學(xué)做飯。從孩子的天性來說，他們喜歡嘗試自己動(dòng)手，家長包辦的結(jié)果會(huì)使孩子越來越懶，久而久之，就會(huì)喪失自理能力。對于女兒的夢想，我是小心翼翼地呵護(hù)著，不愿破壞她的美好愿望。孩子的視野和所處的環(huán)境都在變化，興趣也一直在變，天性釋放了，就知道自己喜歡什么，真正想要什么了。

〔編輯：劉波〕