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全国五一巾帼奖章获得者刘红:执着追梦月宫 把科幻做成科学
发布日期:2019-05-16 来源:九三学社中央宣传部
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2004年,神舟五号飞船将航天员杨利伟送入太空。消息传来,举国振奋,也给了正在从事环境保护与资源循环利用研究的北京航空航天大学教师刘红极大震撼。

从那时起,她便确立了新的研究方向——建立生物再生生命保障系统,而这项技术对于保障我国载人深空探测计划顺利进行具有重大意义。

刘红最大的梦想,就是在外星球上营造一个再生循环的生命保障系统,让那里有用之不竭、循环往复的氧气水和食物,从而让人类在外太空也能够无限地长期驻留。

放眼国际,各航天大国,俄罗斯、美国、日本都把研制太空再生循环系统作为国家战略予以大力支持,但迄今为止成功的只有二环系统,而刘红瞄准的是四生物链环系统这个最高目标。

从“二环”到“四环”,绝不只是数字的提升。

构建四环系统的难点在于,要平衡好数量众多的生物之间的关系。要以人为核心,实现水、气、固三相物质的平衡。例如,植物光合作用产生的氧气要刚好满足人、动物和微生物呼吸需求, 而他们产生的二氧化碳又要刚好满足植物生长所需。要实现平衡,必须解决三个难题:一是物种筛选, 二是循环构建, 三是系统高效。

比如,要筛选适合密闭舱室培养的生物,看似简单,但要面对的所地球上存在的几百万种生物。对于动物筛选,国外选择猪、羊等大型动物没有成功,中国科学家最初选择鱼类也以失败告终。但她们没有放弃,而是通过分析发现了失败的关键问题是这些大型动物的不可控。最后,她们锁定了小型动物——昆虫,从几千种食用昆虫中发现了黄粉虫适合作为动物蛋白的生产者。还发明了生物转化改善秸秆的营养品质培养黄粉虫技术及设备,且供人食用。

荣誉的桂冠都是用荆棘编织而成的。

十几年来,怀揣着航天人的梦想和科研者的执着,刘红和她的团队克服了资金短缺、人员不足、场地狭小等种种困难,从一个人,一张实验台开始,踏上了锲而不舍的追梦之旅。

她曾为了一个公式验算,在计算机前彻夜不眠;为了一颗种子的培育,在实验室里通宵达旦。日复一日,年复一年,伴随她的,是计算机上的方程和公式,是实验室里的仪器和仪表。

在“月宫一号”研制过程中,从关键理论到技术攻关,从设备研制到集成设计,从现场指导到质量监督,她事无巨细,亲力亲为。炎热的夏季,实验密闭舱内达到40度,她仍然坚持在舱内,仔细检查施工质量,测试设备指标。十几年来,没有节假日概念。

十数年的不懈奋斗终于迎来满满的收获。刘红和她的团队突破关键技术30余项,在国际重要刊物发表论文90余篇,出版专著3部,获得国家授权发明专利30余项。特别是,从无到有建立了我国自主知识产权的外太空长期生存核心技术,研制出“人——植物——动物——微生物”的“四生物链环”系统,将该系统构建在了一个面积只有160平米,体积500立方米的密闭舱系统中,也就是世界上最先进的生物再生生命保障系统地基实验舱“月宫一号”。

2018年5月15日,是一个令刘红终生难忘的日子。

为期370天的“月宫365实验”,志愿者们生存所需氧气和水100%由我们的系统循环再生供给,80%以上的食物由系统内循环再生,系统总闭合度高达98%以上。当四名志愿者走出“月宫一号”密闭舱时,在场所有参与者欢呼雀跃,相拥而泣。

短短14年,中国航天人从零开始,完成了世界上持续时间最长、闭合度最高的密闭实验,实现了我国在该技术领域从“跟跑者”到“领跑者”的历史蜕变,为祖国航天事业的飞速发展做出了新的突出贡献,使人类在地外长期生存的幻想成为可能。

消息传出,世界为之惊叹。

俄罗斯一位权威院士参观“月宫一号”后,在留言簿上写下:“以前,我们是‘生物再生生命保障系统领域’的中心。现在,这个中心在转移。” 美国航天局该方向首席专家说“月宫一号做到了目前世界上最高的闭合度和生物多样性”。刘红先后当选为俄罗斯自然科学院外籍院士和国际宇航科学院院士。

15年来,最令刘红感到欣慰的是,追梦路上她培养了一批政治上坚定、有远大理想、有团队精神、有创新能力的新时代高素质人才。通过言传身教,她引导学生树立感恩祖国,献身祖国的思想意识,特别提出“有梦想、有热情、有豪情、有勇气、有干劲、有担当”的“六有”精神,帮助研究生树立为祖国奋斗的远大理想,点燃学生的激情与梦想。学生们将这种热烈而执着的情感全部投入到了科研之中,累计获得国际、国家、院校级奖项30余项。“月宫一号”团队荣获2014年北京榜样特别奖、2015年工信部“工信先锋集体”等称号。

为了追梦,刘红失去了很多和家人团聚的日子。有人问她,不觉得苦和累吗,不觉得枯燥和寂寞吗?她说:“每天离梦想的实现又近了一步,不就是人生最幸福的事吗?”

心怀梦想,志在报国。这就是刘红,一位新时代的航天科技工作者、九三学社科学家的家国情怀。她已将爱国民主科学精神实践在自己的人生追求中,也必将以更多的贡献为中国载人深空探测事业增添光彩。