月宮一號把科幻做成科學(xué)

自古以來，人們就一直對月球充滿憧憬。

如今，有這樣一個團(tuán)隊，將科幻變成了現(xiàn)實。

北京航空航天大學(xué)校園內(nèi)，一座名為“月宮一號”的白色圓頂建筑，引人關(guān)注。

走進(jìn)這座神秘的建筑，透過植物艙舷窗望去，一排排架子排列井然;在LED燈的照射下，架子上的植物綠意盎然，間或點綴著紅色或黃色的果實……這是“月宮一號”生物再生生命保障系統(tǒng)，一個由一個綜合艙、兩個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。北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授劉紅，正帶著學(xué)生在里面緊張地忙碌著……

去年5月15日，在這個系統(tǒng)內(nèi)，劉紅團(tuán)隊完成了世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統(tǒng)實驗：為期370天，系統(tǒng)閉合度高達(dá)98%，只有2%的外部供給，其余均為系統(tǒng)內(nèi)自給自足、循環(huán)再生，這為極端條件下人類的生命補(bǔ)給提供了可能，也標(biāo)志著我國在生物再生生命保障技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到世界尖端。

百年來，人類對地外星體的探索熱情，從未熄滅過。劉紅說她“時刻準(zhǔn)備著，為進(jìn)入外太空的人類提供足夠的生命補(bǔ)給”。

2003年，神舟五號載人飛船成功發(fā)射并返回，一個問題擺在科學(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)上難實現(xiàn)。這一難題該如何解決？

一個新的研究方向在劉紅腦海中跳出：“地外生命保障系統(tǒng)”。

“在當(dāng)時看來，這是一個遙遠(yuǎn)的夢。很多人不理解，覺得還只是科幻?！眲⒓t說，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。放眼國際，一些國家已陸續(xù)開展相關(guān)研究，“中國人要在這個領(lǐng)域做出更多貢獻(xiàn)，甚至成為國際領(lǐng)先?！眲⒓t暗想。

憑著這股勁兒，在蘇聯(lián)“人—植物”的“兩生物鏈環(huán)”地外生命保障系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，劉紅打造了“人—植物—動物—微生物”的“四生物鏈環(huán)”。從“二”提升到“四”，絕不只是數(shù)字的變化。要解決的，有供人食用的“動物蛋白”問題，還有負(fù)責(zé)廢物處理的“微生物”問題——這是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的兩個技術(shù)難題。

經(jīng)過反復(fù)研究、實驗，劉紅團(tuán)隊在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)難點由此突破。

從一個人到一支隊伍，從一間辦公室到一個實驗空間，從一個夢想到一次偉大的勝利……“那些打不倒我的，終將使我強(qiáng)大?！眲⒓t團(tuán)隊始終秉持這樣的信念?！拔业淖畲髩粝?，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?！眲⒓t說。

“這個生命保障系統(tǒng)，究竟有什么用？”這是劉紅最常被問到的問題。

目前，實驗雖取得巨大突破，但仍停留于地面試驗。讓生命保障系統(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。

劉紅團(tuán)隊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，一邊拓展系統(tǒng)在地面極端條件下的應(yīng)用性?！氨热?，在高原、極地、島礁、深海、深地等具有重要國防或科研價值的極端環(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)的一個在建科考站，正委托我們?yōu)槠渑鋫渖Ｕ舷到y(tǒng)?！眲⒓t說。

“每天一睜開眼，發(fā)現(xiàn)有這么多重要的事情要去做，就會精神抖擻、信心滿滿?！眲⒓t眼里閃耀著光芒，“每個人心底都有夢想，每天通過奮斗向著夢想的實現(xiàn)更近一步，是人生最幸福的事?！?/p>

在劉紅看來，科研與科幻有類似之處，想人之不敢想，想人之未曾想。但相比于科幻的驚心動魄，科研更像是一個細(xì)水長流的過程。

◎ 來源|人民日報