“月宫一号”总设计师刘红：每天都在向梦想靠近

正道

从小是个爱做梦的女生

身为大学教授，刘红儿时的成长环境却和“知识”二字相去甚远，她的父亲在化肥厂工作，后来又去了油厂、酒厂，工作都是围着“化工”转，刘红对那样的环境一点不感兴趣。哥哥当时在学校武术队当队长，练起武来虎虎生风，很有股英雄气概，再加上《沙家浜》《智取威武山》等八部革命样板戏反复上演，刘红幻想着有一天成为女侠客。

那时，刘红整天拎把木刀，跟着哥哥喊打喊杀，做着“路见不平拔刀相助”的女侠梦。父母和老师看刘红整天像男孩子一样疯，斥责她“女孩子怎么能这么野，没个女孩样儿！”还没收了刘红“行侠仗义”的工具，于是，刘红的侠客梦戛然而止。

侠客梦破灭后，偶然的一个机会，刘红“闯入”离家很近的一个戏剧团，看到一帮年轻演员在那里咿咿呀呀地排练，觉得挺好玩，就经常闯进去看人家排练。有一天，剧团工作人员对刘红说：“小姑娘，你长得这么好看，化化妆演古装戏肯定不错，你问一下家人，想唱戏来找我们！”刘红动了心，她鼓起勇气向母亲说想唱戏时，母亲毫不客气地说：“当什么演员，还是老老实实读书吧！”于是，刘红的演员梦就此止步。

初三那年，刘红知道打扮自己了，开始留意起自己身上的衣服，发现不满意的地方就偷偷地修改，没想到很多人都觉得她裁剪的衣服好看。于是，刘红打定主意到服装厂学裁剪，还把家里的户口本偷出来，一个人到服装厂报名，走到半路，却被父亲“抓”了回来，父亲吼着说，做什么裁缝，没出息！就这样，刘红做裁缝的梦想又破灭了。刘红说，现在回忆起来，小时候她看到什么就毫无保留地追逐什么，那不过是孩子天性的释放。

上世纪六七十年代，供刘红和同龄人读书的资源很少，那时的书连环画居多，顶多也就四大名著什么的，书店里卖书是柜台式的，顾客站到柜台前，让售货员拿本书过来翻翻，看中了就买，不像现在书店大都是开放式的，顾客拎着小凳子看一天，也没有人管。

那时，刘红想看的书很多很杂，但又不舍得买，只得选择“蹭书”，周围几家书店轮着蹭，蹭得多了，不少书店的店员都认识她，一些“狠心”的店员私下里传递着这个秘密：“那个小妮只看不买，不要让她来！”

刘红在学习上非常要强，她在家里排行老三，这个“尴尬的位置”总是让她不断地去争取属于自己的那份权利，比如，父母给姐姐买了几本练习本，就应该同样给自己买几本，甚至还要多买一两本。就像所有追求“第一”的孩子一样，刘红那时常常会为得不到第一而“痛苦”。那时候，家长只需要看孩子脸上的表情就可以推测出考试成绩的好坏，不说话是没考好，笑眯眯的则是成绩顶呱呱，只不过在刘红这里，不说话就意味着没考第一，笑眯眯则是拿到了第一。那个年代，学习之余，还要学工学农，在扎鞋刷子的过程中，刘红也追求扎得最多，拿不到拿一，刘红就会先痛苦，后纠结，继而投入更大强度的努力。

1983年，刘红考入南京理工大学，不顾家人反对，她选择了环境保护专业，当时的想法是学成后改变家乡垃圾随意堆、污水遍地泼的状况。后来，劉红被公派到莫斯科大学留学，留学期间，她对一个咸水湖做了长时间的调研，调研结束后，刘红坚定了将生命保障系统作为研究方向的决心。地球生物圈是人类的生命保障系统，尽管它很庞大，但如果不爱护，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，最终才落脚北京航空航天大学。

“月宫一号”循环再生试验取得突破

2003年，神舟五号载人飞船成功发射并返回，但有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？这时，刘红的脑海里蹦出“地外生命保障系统”这个研究方向。

当时很多人不理解她的想法，认为这是科幻，是一个遥远的梦，刘红认为，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。中国人也要在这个领域做出更多贡献，甚至要在国际上领先。在地外生命保障系统这个领域，有供人食用的“动物蛋白”问题，以及负责废物处理的“微生物”问题亟待解决，这也是业内公认的两个技术难题。

刘红带着团队经过反复研究、实验，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，技术难点也由此突破。刘红的研究从一个人到一支队伍，从一间办公室到一个实验空间，她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。于是，她和团队精心打造了“月宫一号”实验室。

“月宫一号”经过刘红及其团队不断的试验和改进，如今发展成为由一个综合舱、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。综合舱包括居住间、人员交流和工作间、洗漱间、废物处理和昆虫间。植物舱分隔为2个植物间，可根据不同植物生长需要独立控制环境条件。

“月宫一号”首次进行了长期高闭合度集成试验，在植物舱完全人工控制的环境下，乘员们栽培了5种粮食作物、15种蔬菜作物、1种水果，乘员们收获粮食、蔬菜、水果、黄粉虫，自己加工并食用。综合舱中人、动物和废物处理产生的富二氧化碳空气经净化后送达植物舱，供植物光合作用；植物舱中，植物光合作用产生的富氧空气净化后送到综合舱供人和动物呼吸，并提供废物处理所需氧气；植物蒸腾作用产生的冷凝水通过净化后，一部分经系统补充微量元素后送到综合舱满足人的生活用水，其余与净化后的生活废水和尿液一起用于植物栽培，由是形成一个闭环生命保障系统。

大学生志愿者们要在“月宫一号”内生活很长时间，他们的试验分为科研、日常工作和生活三个部分。科研部分，他们一周要填3次问卷（每次两个），取样3次（唾液/尿/便）。每天要测量体重、体温、血压等健康指标，除体重外，都是早晚各测一次且准确记录在册。工作部分，根据植物栽培制度，如小麦，每周就要收获3次。按照分工每人每天都有自己的工作，包括处理尿液、补充植物营养液等。大学生们的舱内生活每天基本相同，包括吃饭、娱乐、自由时间、休息，可以上网、发微信、看视频、玩飞镖，几个人生活在“同一屋檐下”，一起劳作、吃饭，如同亲兄妹。

当首期105天的“月宫一号”密封试验结束后，试验的成功带给刘红更多的是极大的满足感，那种喜悦之情不同于买了套房子之后的欣慰，而是觉得这一生过得真值，试验成功也督促她满怀信心投入下一次挑战更高的试验。

那时候，刘红每天一睁开眼，发现有这么多重要的事情要去做，就会精神抖擞，信心满满。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，是人生最幸福的事情。

着力培养女儿动手能力

十年艰辛不寻常，“月宫一号”试验取得了重大突破。这十年对刘红来说是日复一日的辛苦与繁复，它细微到从一砖一瓦开始，从一个公式、一粒种子开始，从一个人、一间10平方米的办公室开始，终于建成了我国第一个、世界第三个生物再生生命保障试验系统。

“月宫一号”的核心技术就是解决如何在广袤太空持续生存的大问题。通过植物种植生成氧气、提供食物，通过舱中乘员的食物残渣等废弃物回收再循环用于植物栽培，物质循环、再生利用，环环相扣。目前，实验虽取得巨大突破，但仍停留于地面试验，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關表现，通过对比来获得矫正参数和矫正模型。

刘红和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，正委托刘红和她的团队为其配备生命保障系统。

刘红认为自己和团队取得实验成功首先取决于刻苦勤奋不畏艰难，此外还要有广阔的胸怀和丰富的想象力。选择航天这个专业的时候，有人对她说，地面上的事情还没有做好，为什么还要研究虚无的太空？刘红回答，中学的时候，政治老师讲人和动物的区别在于制造工具并利用工具，但她认为这仅仅是能力上的差别。人和动物最根本的差别在于：人类永远追求新的梦想，永远不会停止对未来世界探索的脚步，无论是微观世界还是广袤太空。

刘红在业内是领军人物，又是位杰出女性，对于女性选择专业也有自己的看法。她认为社会有一种偏见，总觉得一些领域女性不如男性。比如，现在有人评价那些厉害的女性是“女汉子”，这种表述对女性是一种歧视，为什么女性干得好了，就不是女性了，却成了汉子。刘红上中学时，也有过这样的经历。有一次，老师发数学试卷时，刘红发现自己的试卷少了一张，便自然地举起了手，数学老师不问原因，就嘲讽“女生就是笨，连卷子都数不清楚”，刘红听了很生气，就把所有的卷子抖开，以此证明并不是她笨，而是真的少了一页。

对于女性选择专业方面，以刘红的成长经历来说，一个人今后选择什么专业，做什么事业需要很多的机缘巧合。高中时刘红的物理成绩比较突出，但在高考时，被她寄予厚望的物理关键时刻掉了链子，拉了不少分，原本并不擅长的化学却以高分成绩帮她顺利考入大学。最终，根据当时的政策，刘红选择了偏向化学的环保专业。包括研究生和早些年的工作在内，刘红的研究也多是围绕环保进行的。时代变化很快，一个专业几年之后可能就式微了，刘红建议女性选择专业时，要根据形势调整自己的专业方向。

刘红的女儿和现在的大多数孩子一样，学习上压力很大，她至今还记得女儿上幼儿园时的眼神，黑亮的眸子里闪着光，但随着年龄的增加，越上学亮光越暗，到高中几乎都快没有亮光了。刘红认为，现在的孩子虽然拥有大量的学习资源，但时间都被学校、老师、课外班绑架了。作为母亲，刘红很多时候也颇为矛盾。一方面，她要逼自己去适应国内的教育体制，让女儿在现有的游戏规则下脱颖而出，另一方面，刘红觉得这样的教育是不对的，为了让女儿拥有一个快乐的童年，她并未让女儿补习奥数、英语，取而代之的是培养女儿的动手能力，比如让她从小学做饭。

刘红认为，从孩子的天性来说，他们喜欢尝试自己动手，家长包办的结果使得孩子越来越懒，久而久之，丧失了自理能力。对于女儿的梦想，刘红是小心翼翼地呵护着，不愿破坏她的美好愿望。刘红知道，孩子的视野和所处的环境都在变化，兴趣也是一直在变，释放了就真正知道自己想要什么，喜欢什么了。