“月宮一號”總設計師劉紅：每天都在向夢想靠近

正道

從小是個愛做夢的女生

身為大學教授，劉紅兒時的成長環境卻和“知識”二字相去甚遠，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，劉紅對那樣的環境一點不感興趣。哥哥當時在學校武術隊當隊長，練起武來虎虎生風，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上演，劉紅幻想著有一天成為女俠客。

那時，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，斥責她“女孩子怎么能這么野，沒個女孩樣兒！”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，偶然的一個機會，劉紅“闖入”離家很近的一個戲劇團，看到一幫年輕演員在那里咿咿呀呀地排練，覺得挺好玩，就經常闖進去看人家排練。有一天，劇團工作人員對劉紅說：“小姑娘，你長得這么好看，化化妝演古裝戲肯定不錯，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，母親毫不客氣地說：“當什么演員，還是老老實實讀書吧！”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，發現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裁剪，還把家里的戶口本偷出來，一個人到服裝廠報名，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，現在回憶起來，小時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。

上世紀六七十年代，供劉紅和同齡人讀書的資源很少，那時的書連環畫居多，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，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識她，一些“狠心”的店員私下里傳遞著這個秘密：“那個小妮只看不買，不要讓她來！”

劉紅在學習上非常要強，她在家里排行老三，這個“尷尬的位置”總是讓她不斷地去爭取屬于自己的那份權利，比如，父母給姐姐買了幾本練習本，就應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，劉紅那時常常會為得不到第一而“痛苦”。那時候，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。那個年代，學習之余，還要學工學農，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，繼而投入更大強度的努力。

1983年，劉紅考入南京理工大學，不顧家人反對，她選擇了環境保護專業，當時的想法是學成后改變家鄉垃圾隨意堆、污水遍地潑的狀況。后來，劉紅被公派到莫斯科大學留學，留學期間，她對一個咸水湖做了長時間的調研，調研結束后，劉紅堅定了將生命保障系統作為研究方向的決心。地球生物圈是人類的生命保障系統，盡管它很龐大，但如果不愛護，可能會消亡，研究保護地球生命保障系統十分必要。

從莫斯科回國后，劉紅先后在中國農業大學和北京師范大學工作，研究范圍包括農業生態系統和城市污染處理技術，最終才落腳北京航空航天大學。

“月宮一號”循環再生試驗取得突破

2003年，神舟五號載人飛船成功發射并返回，但有一個問題擺在科學家面前，在近地軌道，宇航員賴以生存的物資可全部攜帶，如果人類進行更長時間、更遠距離的太空探索，靠攜帶供給，或由地面補給，費用昂貴且技術上難實現，這一難題該如何解決？這時，劉紅的腦海里蹦出“地外生命保障系統”這個研究方向。

當時很多人不理解她的想法，認為這是科幻，是一個遙遠的夢，劉紅認為，科學家就是要關注10年、20年乃至百年后的技術需求，放眼國際，一些國家已陸續開展相關研究。中國人也要在這個領域做出更多貢獻，甚至要在國際上領先。在地外生命保障系統這個領域，有供人食用的“動物蛋白”問題，以及負責廢物處理的“微生物”問題亟待解決，這也是業內公認的兩個技術難題。

劉紅帶著團隊經過反復研究、實驗，在1000多種可食用昆蟲中，精選出富含蛋白質的黃粉蟲；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，技術難點也由此突破。劉紅的研究從一個人到一支隊伍，從一間辦公室到一個實驗空間，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，她和團隊精心打造了“月宮一號”實驗室。

“月宮一號”經過劉紅及其團隊不斷的試驗和改進，如今發展成為由一個綜合艙、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個植物間，可根據不同植物生長需要獨立控制環境條件。

“月宮一號”首次進行了長期高閉合度集成試驗，在植物艙完全人工控制的環境下，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、動物和廢物處理產生的富二氧化碳空氣經凈化后送達植物艙，供植物光合作用；植物艙中，植物光合作用產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；植物蒸騰作用產生的冷凝水通過凈化后，一部分經系統補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，由是形成一個閉環生命保障系統。

大學生志愿者們要在“月宮一號”內生活很長時間，他們的試驗分為科研、日常工作和生活三個部分。科研部分，他們一周要填3次問卷（每次兩個），取樣3次（唾液/尿/便）。每天要測量體重、體溫、血壓等健康指標，除體重外，都是早晚各測一次且準確記錄在冊。工作部分，根據植物栽培制度，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、補充植物營養液等。大學生們的艙內生活每天基本相同，包括吃飯、娛樂、自由時間、休息，可以上網、發微信、看視頻、玩飛鏢，幾個人生活在“同一屋檐下”，一起勞作、吃飯，如同親兄妹。

當首期105天的“月宮一號”密封試驗結束后，試驗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，試驗成功也督促她滿懷信心投入下一次挑戰更高的試驗。

那時候，劉紅每天一睜開眼，發現有這么多重要的事情要去做，就會精神抖擻，信心滿滿。每個人心底都有夢想，每天通過奮斗向著夢想的實現更近一步，是人生最幸福的事情。

著力培養女兒動手能力

十年艱辛不尋常，“月宮一號”試驗取得了重大突破。這十年對劉紅來說是日復一日的辛苦與繁復，它細微到從一磚一瓦開始，從一個公式、一粒種子開始，從一個人、一間10平方米的辦公室開始，終于建成了我國第一個、世界第三個生物再生生命保障試驗系統。

“月宮一號”的核心技術就是解決如何在廣袤太空持續生存的大問題。通過植物種植生成氧氣、提供食物，通過艙中乘員的食物殘渣等廢棄物回收再循環用于植物栽培，物質循環、再生利用，環環相扣。目前，實驗雖取得巨大突破，但仍停留于地面試驗，生命保障系統真正適應地外環境，還需進一步研究在空間環境下，如月球、火星表面以及微重力條件下的相關表現，通過對比來獲得矯正參數和矯正模型。

劉紅和團隊一邊等待可以將生命保障系統帶到地外環境測試的合適機會，一邊拓展系統在地面極端條件下的應用性，比如在高原、極地、島礁、深海等具有重要國防或科研價值的極端環境，或者應用于現代農業、環境保護與生態科學研究當中。目前，青海無人區的一個在建科考站，正委托劉紅和她的團隊為其配備生命保障系統。

劉紅認為自己和團隊取得實驗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。選擇航天這個專業的時候，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，中學的時候，政治老師講人和動物的區別在于制造工具并利用工具，但她認為這僅僅是能力上的差別。人和動物最根本的差別在于：人類永遠追求新的夢想，永遠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。

劉紅在業內是領軍人物，又是位杰出女性，對于女性選擇專業也有自己的看法。她認為社會有一種偏見，總覺得一些領域女性不如男性。比如，現在有人評價那些厲害的女性是“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。劉紅上中學時，也有過這樣的經歷。有一次，老師發數學試卷時，劉紅發現自己的試卷少了一張，便自然地舉起了手，數學老師不問原因，就嘲諷“女生就是笨，連卷子都數不清楚”，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。

對于女性選擇專業方面，以劉紅的成長經歷來說，一個人今后選擇什么專業，做什么事業需要很多的機緣巧合。高中時劉紅的物理成績比較突出，但在高考時，被她寄予厚望的物理關鍵時刻掉了鏈子，拉了不少分，原本并不擅長的化學卻以高分成績幫她順利考入大學。最終，根據當時的政策，劉紅選擇了偏向化學的環保專業。包括研究生和早些年的工作在內，劉紅的研究也多是圍繞環保進行的。時代變化很快，一個專業幾年之后可能就式微了，劉紅建議女性選擇專業時，要根據形勢調整自己的專業方向。

劉紅的女兒和現在的大多數孩子一樣，學習上壓力很大，她至今還記得女兒上幼兒園時的眼神，黑亮的眸子里閃著光，但隨著年齡的增加，越上學亮光越暗，到高中幾乎都快沒有亮光了。劉紅認為，現在的孩子雖然擁有大量的學習資源，但時間都被學校、老師、課外班綁架了。作為母親，劉紅很多時候也頗為矛盾。一方面，她要逼自己去適應國內的教育體制，讓女兒在現有的游戲規則下脫穎而出，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快樂的童年，她并未讓女兒補習奧數、英語，取而代之的是培養女兒的動手能力，比如讓她從小學做飯。

劉紅認為，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。