“月宮一號”總設(shè)計(jì)師劉紅：每天都在向夢想靠近

正道

從小是個(gè)愛做夢的女生

身為大學(xué)教授，劉紅兒時(shí)的成長環(huán)境卻和“知識”二字相去甚遠(yuǎn)，她的父親在化肥廠工作，后來又去了油廠、酒廠，工作都是圍著“化工”轉(zhuǎn)，劉紅對那樣的環(huán)境一點(diǎn)不感興趣。哥哥當(dāng)時(shí)在學(xué)校武術(shù)隊(duì)當(dāng)隊(duì)長，練起武來虎虎生風(fēng)，很有股英雄氣概，再加上《沙家浜》《智取威武山》等八部革命樣板戲反復(fù)上演，劉紅幻想著有一天成為女俠客。

那時(shí)，劉紅整天拎把木刀，跟著哥哥喊打喊殺，做著“路見不平拔刀相助”的女俠夢。父母和老師看劉紅整天像男孩子一樣瘋，斥責(zé)她“女孩子怎么能這么野，沒個(gè)女孩樣兒！”還沒收了劉紅“行俠仗義”的工具，于是，劉紅的俠客夢戛然而止。

俠客夢破滅后，偶然的一個(gè)機(jī)會，劉紅“闖入”離家很近的一個(gè)戲劇團(tuán)，看到一幫年輕演員在那里咿咿呀呀地排練，覺得挺好玩，就經(jīng)常闖進(jìn)去看人家排練。有一天，劇團(tuán)工作人員對劉紅說：“小姑娘，你長得這么好看，化化妝演古裝戲肯定不錯(cuò)，你問一下家人，想唱戲來找我們！”劉紅動了心，她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，劉紅的演員夢就此止步。

初三那年，劉紅知道打扮自己了，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地修改，沒想到很多人都覺得她裁剪的衣服好看。于是，劉紅打定主意到服裝廠學(xué)裁剪，還把家里的戶口本偷出來，一個(gè)人到服裝廠報(bào)名，走到半路，卻被父親“抓”了回來，父親吼著說，做什么裁縫，沒出息！就這樣，劉紅做裁縫的夢想又破滅了。劉紅說，現(xiàn)在回憶起來，小時(shí)候她看到什么就毫無保留地追逐什么，那不過是孩子天性的釋放。

上世紀(jì)六七十年代，供劉紅和同齡人讀書的資源很少，那時(shí)的書連環(huán)畫居多，頂多也就四大名著什么的，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，不像現(xiàn)在書店大都是開放式的，顧客拎著小凳子看一天，也沒有人管。

那時(shí)，劉紅想看的書很多很雜，但又不舍得買，只得選擇“蹭書”，周圍幾家書店輪著蹭，蹭得多了，不少書店的店員都認(rèn)識她，一些“狠心”的店員私下里傳遞著這個(gè)秘密：“那個(gè)小妮只看不買，不要讓她來！”

劉紅在學(xué)習(xí)上非常要強(qiáng)，她在家里排行老三，這個(gè)“尷尬的位置”總是讓她不斷地去爭取屬于自己的那份權(quán)利，比如，父母給姐姐買了幾本練習(xí)本，就應(yīng)該同樣給自己買幾本，甚至還要多買一兩本。就像所有追求“第一”的孩子一樣，劉紅那時(shí)常常會為得不到第一而“痛苦”。那時(shí)候，家長只需要看孩子臉上的表情就可以推測出考試成績的好壞，不說話是沒考好，笑瞇瞇的則是成績頂呱呱，只不過在劉紅這里，不說話就意味著沒考第一，笑瞇瞇則是拿到了第一。那個(gè)年代，學(xué)習(xí)之余，還要學(xué)工學(xué)農(nóng)，在扎鞋刷子的過程中，劉紅也追求扎得最多，拿不到拿一，劉紅就會先痛苦，后糾結(jié)，繼而投入更大強(qiáng)度的努力。

1983年，劉紅考入南京理工大學(xué)，不顧家人反對，她選擇了環(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，劉紅被公派到莫斯科大學(xué)留學(xué)，留學(xué)期間，她對一個(gè)咸水湖做了長時(shí)間的調(diào)研，調(diào)研結(jié)束后，劉紅堅(jiān)定了將生命保障系統(tǒng)作為研究方向的決心。地球生物圈是人類的生命保障系統(tǒng)，盡管它很龐大，但如果不愛護(hù)，可能會消亡，研究保護(hù)地球生命保障系統(tǒng)十分必要。

從莫斯科回國后，劉紅先后在中國農(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

2003年，神舟五號載人飛船成功發(fā)射并返回，但有一個(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)上難實(shí)現(xiàn)，這一難題該如何解決？這時(shí)，劉紅的腦海里蹦出“地外生命保障系統(tǒng)”這個(gè)研究方向。

當(dāng)時(shí)很多人不理解她的想法，認(rèn)為這是科幻，是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢，劉紅認(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，放眼國際，一些國家已陸續(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)這個(gè)領(lǐng)域，有供人食用的“動物蛋白”問題，以及負(fù)責(zé)廢物處理的“微生物”問題亟待解決，這也是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的兩個(gè)技術(shù)難題。

劉紅帶著團(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。劉紅的研究從一個(gè)人到一支隊(duì)伍，從一間辦公室到一個(gè)實(shí)驗(yàn)空間，她的最大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。于是，她和團(tuán)隊(duì)精心打造了“月宮一號”實(shí)驗(yàn)室。

“月宮一號”經(jīng)過劉紅及其團(tuán)隊(duì)不斷的試驗(yàn)和改進(jìn)，如今發(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、人員交流和工作間、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。

“月宮一號”首次進(jìn)行了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、黃粉蟲，自己加工并食用。綜合艙中人、動物和廢物處理產(chǎn)生的富二氧化碳空氣經(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和尿液一起用于植物栽培，由是形成一個(gè)閉環(huán)生命保障系統(tǒng)。

大學(xué)生志愿者們要在“月宮一號”內(nèi)生活很長時(shí)間，他們的試驗(yàn)分為科研、日常工作和生活三個(gè)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/便）。每天要測量體重、體溫、血壓等健康指標(biāo)，除體重外，都是早晚各測一次且準(zhǔn)確記錄在冊。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。大學(xué)生們的艙內(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“同一屋檐下”，一起勞作、吃飯，如同親兄妹。

當(dāng)首期105天的“月宮一號”密封試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)的成功帶給劉紅更多的是極大的滿足感，那種喜悅之情不同于買了套房子之后的欣慰，而是覺得這一生過得真值，試驗(yàn)成功也督促她滿懷信心投入下一次挑戰(zhàn)更高的試驗(yàn)。

那時(shí)候，劉紅每天一睜開眼，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。每個(gè)人心底都有夢想，每天通過奮斗向著夢想的實(shí)現(xiàn)更近一步，是人生最幸福的事情。

著力培養(yǎng)女兒動手能力

十年艱辛不尋常，“月宮一號”試驗(yàn)取得了重大突破。這十年對劉紅來說是日復(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)。

“月宮一號”的核心技術(shù)就是解決如何在廣袤太空持續(xù)生存的大問題。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。

劉紅和團(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，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，正委托劉紅和她的團(tuán)隊(duì)為其配備生命保障系統(tǒng)。

劉紅認(rèn)為自己和團(tuán)隊(duì)取得實(shí)驗(yàn)成功首先取決于刻苦勤奮不畏艱難，此外還要有廣闊的胸懷和豐富的想象力。選擇航天這個(gè)專業(yè)的時(shí)候，有人對她說，地面上的事情還沒有做好，為什么還要研究虛無的太空？劉紅回答，中學(xué)的時(shí)候，政治老師講人和動物的區(qū)別在于制造工具并利用工具，但她認(rèn)為這僅僅是能力上的差別。人和動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。

劉紅在業(yè)內(nèi)是領(lǐng)軍人物，又是位杰出女性，對于女性選擇專業(yè)也有自己的看法。她認(rèn)為社會有一種偏見，總覺得一些領(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，卻成了漢子。劉紅上中學(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)，劉紅發(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“女生就是笨，連卷子都數(shù)不清楚”，劉紅聽了很生氣，就把所有的卷子抖開，以此證明并不是她笨，而是真的少了一頁。

對于女性選擇專業(yè)方面，以劉紅的成長經(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)劉紅的物理成績比較突出，但在高考時(shí)，被她寄予厚望的物理關(guān)鍵時(shí)刻掉了鏈子，拉了不少分，原本并不擅長的化學(xué)卻以高分成績幫她順利考入大學(xué)。最終，根據(jù)當(dāng)時(shí)的政策，劉紅選擇了偏向化學(xué)的環(huán)保專業(yè)。包括研究生和早些年的工作在內(nèi)，劉紅的研究也多是圍繞環(huán)保進(jìn)行的。時(shí)代變化很快，一個(gè)專業(yè)幾年之后可能就式微了，劉紅建議女性選擇專業(yè)時(shí)，要根據(jù)形勢調(diào)整自己的專業(yè)方向。

劉紅的女兒和現(xiàn)在的大多數(shù)孩子一樣，學(xué)習(xí)上壓力很大，她至今還記得女兒上幼兒園時(shí)的眼神，黑亮的眸子里閃著光，但隨著年齡的增加，越上學(xué)亮光越暗，到高中幾乎都快沒有亮光了。劉紅認(rèn)為，現(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，劉紅很多時(shí)候也頗為矛盾。一方面，她要逼自己去適應(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，劉紅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，她并未讓女兒補(bǔ)習(xí)奧數(shù)、英語，取而代之的是培養(yǎng)女兒的動手能力，比如讓她從小學(xué)做飯。

劉紅認(rèn)為，從孩子的天性來說，他們喜歡嘗試自己動手，家長包辦的結(jié)果使得孩子越來越懶，久而久之，喪失了自理能力。對于女兒的夢想，劉紅是小心翼翼地呵護(hù)著，不愿破壞她的美好愿望。劉紅知道，孩子的視野和所處的環(huán)境都在變化，興趣也是一直在變，釋放了就真正知道自己想要什么，喜歡什么了。