“月宮讓我體會到,有些很簡單的東西,其實(shí)又不那么簡單。比如我們呼吸的空氣構(gòu)成,為什么總是恒定的氮氧比呢。日常我們不會考慮這些貌似很簡單的東西,真到了要思考生存、搭建生命保障體系的時候,就會再鄭重地考慮這些簡單的不簡單?!痹趧⒓t看來,科學(xué)工作者,就是要做永遠(yuǎn)思考不停的有心人。
人類有歷史以來,對于地外的興趣對于宇宙的關(guān)注從未止息。伴隨著重大革命性科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科技進(jìn)步的,是人類不斷前往地外延伸的腳步。航天、登月,既成了大熱科幻的起點(diǎn)素材,更成為人類探索地外奧秘與尋求自身意義偉大且“酷”的行動。想象可以無邊無涯,行動卻需要步步為營。女科學(xué)家劉紅和她的團(tuán)隊在過去十幾年間,做的就是這“步步為營”的工作,為冒險者、行動者提供一種可靠可信可實(shí)施可復(fù)制的密閉生存環(huán)境——
2018年5月15日,“月宮一號”圓滿完成世界上時間最長、閉合度最高的模擬實(shí)驗“月宮365”實(shí)驗。
密閉370天后的“月宮一號”艙門打開時,4位志愿者踏出艙門。作為“月宮一號”總設(shè)計師和首席科學(xué)家,劉紅在艙外,如常笑意盈盈。這笑意卻與往常不盡相同:這一刻,團(tuán)隊合作獲成功檢驗,一個實(shí)驗最關(guān)鍵部分塵埃落定。實(shí)驗擁有突破性的技術(shù)細(xì)節(jié),更擁有背后宏大又切近的
意義。
真突破
粉色燈光背景,一個種滿植物的密閉艙,一名志愿者正在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗——這幅照片,曾在2017年同“北美日全食”等一道入選英國《自然》雜志年度最佳科學(xué)圖片。照片的背景,就是“月宮一號”。
某種程度上看,如今靜坐在北航校園中間的“月宮一號”,就是一個能與地球媲美的“微型生物圈”。它由一個綜合艙和兩個植物艙組成,整個系統(tǒng)可滿足四人長期高閉合度的生命保障需求,開展各種科學(xué)實(shí)驗
研究。
2017年開始的那次實(shí)驗,時長和閉合度均創(chuàng)了記錄——為期370天,系統(tǒng)閉合度高達(dá)98%以上。不到2%的外部供給之外,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長期生存提供了可能,也標(biāo)志著我國在未來月球、火星基地等載人深空探測所需的關(guān)鍵技術(shù)之一——生物再生生命保障技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到世界尖端。
每一次科技突破,背后都一定是科研工作者夜以繼日的專注。臉上時常掛著笑的劉紅,在實(shí)驗前前后后400多天里,卻幾乎天天做噩夢,“總怕哪個地方?jīng)]想周到出點(diǎn)什么問題”。她知道這一年的負(fù)重,前面十余年的團(tuán)隊接連計劃、運(yùn)算、攻關(guān)……數(shù)不盡的信任和得來不易的
資源。
每一點(diǎn)檢測的波動,每一次困難的突襲,都需要一個由驚到穩(wěn)再到出路的過程。女老師劉紅可以保持溫和,但女科學(xué)家劉紅就要決策果斷,“心里一直很重”。這個反差,劉紅的學(xué)生看得清楚,在姚同學(xué)看來,劉紅日常跟同學(xué)溝通都是“某某同學(xué),你有沒有時間?”但到了實(shí)驗學(xué)術(shù)頻道,劉紅的要求嚴(yán)肅直接,“做得更充分更好”的指令,緩和但不容
質(zhì)疑。
對整個月宮團(tuán)隊,在整個想法從紙面落地到實(shí)踐的過程,“領(lǐng)導(dǎo)者”劉紅就這么走過。
時間回溯至2004年。劉紅團(tuán)隊從一個人、一張桌開始,零起步系統(tǒng)開展生物再生生命保障系統(tǒng)理論和技術(shù)研究。在這項技術(shù)應(yīng)用到空間之前,需要構(gòu)建地基模擬實(shí)驗驗證系統(tǒng),建立系統(tǒng)集成理論,進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控技術(shù)研究。中間有太多需要耐得住寂寞、克服困難的時刻,也有不少需要豁得出去、殺伐決斷的時分。
問劉紅如何做得到,她先列出了一串感謝名單,數(shù)名領(lǐng)導(dǎo)同事羅列其中。她對在遭遇并破解每一個難題時自身的局限有尤其清醒和謙遜的認(rèn)識。誰幫助她邀請俄羅斯、美國專家來座談建立合作關(guān)系,誰給她出主意找實(shí)驗場地等,她記得清楚。她不是科學(xué)場上霸氣十足個人意志強(qiáng)烈的獨(dú)行俠,但有兼容并蓄滴水穿石的柔韌力量。
比如,為實(shí)驗找場地。2009年到2010年間,劉紅團(tuán)隊在小場地里能做的實(shí)驗已經(jīng)完成,需要一個升級版的大場地做系統(tǒng)實(shí)驗。放眼自己所在的學(xué)院,連幾平米都難尋,但校園場地也并不寬裕。劉紅跟同事商量,想了個主意。
在一次跟校長同事們走訪俄羅斯時,她提前打印了厚厚十幾份方案PPT,沉甸甸放進(jìn)書包,時刻背著,就等那個恰好時機(jī),把數(shù)年想法成果和當(dāng)下最直接的困難呈現(xiàn)給校長同行。左等右等,直到從莫斯科飛西伯利亞前幾個小時,機(jī)場路大堵車的時間,在大巴車?yán)铮瑒⒓t把一份份PPT分發(fā)了出去,向大家介紹她的想法
方案……
當(dāng)時走訪團(tuán)的行程就是去參觀俄羅斯的密閉實(shí)驗系統(tǒng),北航校領(lǐng)導(dǎo)看到俄羅斯的裝備后贊嘆不已。劉紅鼓足勇氣跟校長說,“如果給我場地,我能做出比這個更好的!”逢上俄羅斯一位與劉紅合作多年的院士,也添了把柴,“在中國挑合作伙伴,我就認(rèn)可劉紅老師。”當(dāng)時還在兼任現(xiàn)場俄語翻譯的劉紅,也不好意思把這直白的贊美翻譯出來……
回來之后,場地問題的解決被納入日程。最終,在北航新主樓西側(cè),“月宮一號”神秘又沉靜,立了起來。
2013年10月,劉紅團(tuán)隊集成取得的理論和技術(shù),研制出地基綜合實(shí)驗系統(tǒng)“月宮一號”,當(dāng)時包括一個綜合艙和一個植物艙,總面積100平方米,總體積300立方米,滿足3人生命保障需求。2014年即成功完成3人105天長期密閉實(shí)驗,演示驗證了所建立的系統(tǒng)設(shè)計方法和運(yùn)行調(diào)控技術(shù)的可行性,這標(biāo)志著我國從無到有建立了自主知識產(chǎn)權(quán)的外太空長期生存核心技術(shù)——空間生物再生生命保障技術(shù),并在世界上首次構(gòu)建了類似地球生物圈的“人-植物-動物-微生物”四生物鏈環(huán)系統(tǒng)。
實(shí)驗成功后,劉紅說自己體會到生命中“極大的滿足感”,“那一刻,覺得這一生過得真值?!?/p>
但帶來意義感的美妙,未停止在此。2018年第二次進(jìn)階性實(shí)驗的圓滿完成,帶給劉紅的,除了眾多待解的新數(shù)據(jù)和新課題,還有一種實(shí)實(shí)在在的強(qiáng)意義感。
真性情
劉紅說,未來希望微型化的“月宮一號”可以在月面、火星表面開展小型生物再生生命保障系統(tǒng)試驗,通過天地對比分析,獲得矯正參數(shù)和模型,為未來應(yīng)用于人類探測月球、火星打下堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
這是她的希望,不是“已然”。她不會夸大其詞,只會在別人問起“月宮一號”離月亮還有多遠(yuǎn)的時候,給出謹(jǐn)慎答案。進(jìn)一步研究仍絕對必要,因為地外環(huán)境與地球環(huán)境還存在極大差別,路依然要走。
因為“不能辜負(fù)別人對我的信任”,所以劉紅做事講話多能讓人感受到客觀、實(shí)誠、謙遜,并在行動上,努力報他人的80分信任以100分。
當(dāng)年去俄羅斯留學(xué)期間,同學(xué)中“頭腦活絡(luò)”的都業(yè)余做了生意,劉紅不肯,兼職只愿意做學(xué)術(shù)翻譯,“因為國家公派我們出來,就是想讓我們學(xué)到真本領(lǐng),不想辜負(fù)這種期望”,她說自己當(dāng)時沒有什么宏大計劃想法,只是單純要對得起國家對留學(xué)生的付出和期待。她甚至還記得當(dāng)時國家給公派留學(xué)生“置裝費(fèi)”的往事,“這種對于學(xué)子事無巨細(xì)的關(guān)照,怎么能辜負(fù)?”
1994年在莫斯科大學(xué)拿到博士學(xué)位后,劉紅回國,也恰逢她懷孕。這事對于女性職場發(fā)展與進(jìn)步,終歸是個減分項,且回國后有一家面試的大學(xué),還恰巧跟劉紅提到了“生孩子”的影響。
面試中國農(nóng)大后,實(shí)誠的劉紅直接向當(dāng)時決定接納她的辛德惠院士坦陳了自己的情況。她沒想到,辛院士完全沒有介意,還笑著跟她講,“生孩子很自然,多一個人正好多份力量嘛?!?/p>
也因為這份信任,劉紅在入職農(nóng)大后,根本就沒想著讓生孩子影響工作影響科研。
當(dāng)年臘月二十九凌晨,劉紅在實(shí)驗室剛收工。不巧電梯停了,她就步行從12層走了下來。當(dāng)天,孩子就出生了。一個月后,逢寒假開學(xué),她直接出來上班,“完美”避開休假,把博士后導(dǎo)師也給驚到了?!笆俏覒?yīng)該做的事我一定要做好,不管任何人都不應(yīng)該辜負(fù),這是我最基本的做事做人原則?!?/p>
不辜負(fù)別人的幫助和信任,報之以誠實(shí)和腳踏實(shí)地。如果說這是劉紅賦予自己這個女科學(xué)工作者身份的特質(zhì),那么“努力去爭取”,則是科學(xué)工作者這個身份要錘煉她擁有的品質(zhì)。
為“月宮一號”爭取場地如此,當(dāng)年為年輕的自己爭取項目也是如此。為此,她還曾刻意“扮過老”。
1996年,開始獨(dú)立找項目等待事業(yè)“開張”的劉紅,遭遇了諸多不順利。科研中需要爭取各種項目和經(jīng)費(fèi)支持,“我原來做環(huán)境工程,但做工程的東西如果別人看你年輕,還是女孩子,多不會輕易建立信任。”
她索性扮起老扮起資深,預(yù)計比實(shí)際老上十歲差不多。結(jié)果有一天打車,司機(jī)問她,“大姐,您是不是快退休了?!眲⒓t樂得不行,“對對”,心想這下“靠譜了”。
究竟是扮老還是第一次項目成功實(shí)施哪個發(fā)揮了作用,劉紅也稱不上清楚,但自那以后,她似乎也沒有再經(jīng)歷更嚴(yán)重地為項目為經(jīng)費(fèi)而愁的時刻了。
求真知
“月宮一號”想法落地實(shí)踐之后,劉紅突然發(fā)現(xiàn):原來真的沒有白走的路,過去一路的經(jīng)歷、選擇、積累,連接起來,好像正是為了導(dǎo)向這一刻。
兒時看月亮、數(shù)星星,搬個小板凳到工廠里看前蘇聯(lián)電影,愛整潔、喜條理,在學(xué)校略內(nèi)向,逢考試爭第一。劉紅這些看起來沒什么聯(lián)系的特質(zhì),在后面卻都好似一一指向劉紅的人生選擇。
1983年劉紅高考,家人起初想讓她讀個路徑明確的醫(yī)科,但看起來很乖常常安靜不作聲的劉紅,竟然頗有主意,要去讀環(huán)境保護(hù)。一方面她覺得這個專業(yè)很“酷”,另一方面,“喜歡干凈。就是想要改變家鄉(xiāng)垃圾隨意堆、污水遍地潑的狀況?!?/p>
因為小時候前蘇聯(lián)電影看了不少,高考時外語就選的俄語,更因為學(xué)術(shù)基本功扎實(shí),1989年,劉紅獲得公派去莫斯科大學(xué)留學(xué)的機(jī)會,以“環(huán)境保護(hù)和自然資源合理運(yùn)用”為研究方向。
當(dāng)時的蘇聯(lián)正處在動蕩和變化中,環(huán)境中交織著各種前所未見的元素,每個身處在那個環(huán)境的人,也都在重新定位自己的選擇和方向。來自不同國家的留學(xué)生,有的暫停學(xué)業(yè)開始“帶貨”做生意,有的開始重新思考研究……劉紅并非沒有感受到外在誘惑或者沖擊,不過她幾乎就“沒往那些地方想過”。
老老實(shí)實(shí)地,做好本分,踏踏實(shí)實(shí)地,做好學(xué)問。這段莫斯科留學(xué)經(jīng)歷,除了考驗了劉紅的學(xué)術(shù)定力,還給了她很多關(guān)于性格上的新變化。
過去,她會在公眾跟前講話時臉紅。初到莫斯科的劉紅,每天還做那種“怎么也找不到家”的夢。但莫斯科大學(xué)數(shù)年經(jīng)歷,讓她認(rèn)識了許多來自不同背景不同環(huán)境的同學(xué),俄語水平大為進(jìn)益的同時,也有了更開放的胸懷與外界溝通。如今她講起自己小時候是個沉默的小女孩,學(xué)生大多還不太相信,眼前的老師明明自然
爽朗……
性格成熟打磨之外,最重要是,在20多歲的年紀(jì),劉紅找到了方向——讀博期間,劉紅曾在一個咸水湖做過調(diào)研。受人類活動的影響,這個原本的淡水湖水源越來越少,加上半沙漠地區(qū)蒸發(fā)量高、降水量少,最終變成了接近海水的咸水湖。刮起風(fēng)來,“鹽沙塵暴”肆虐,很多良田變成鹽堿地。
調(diào)研結(jié)束后,劉紅堅定了將研究生命保障系統(tǒng)作為志業(yè)的決心,“地球生物圈就是人類的生命保障系統(tǒng);盡管它很龐大,但也很脆弱。如果不愛護(hù),也可能會消亡。研究保護(hù)地球生命保障系統(tǒng),十分必要?!?/p>
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),而這些側(cè)重點(diǎn)的不同,也恰好對應(yīng)了“月宮一號”中對于循環(huán)再生各個環(huán)節(jié)的需求。
直到最終落腳北京航空航天大學(xué),劉紅正式推開了地外生命保障系統(tǒng)研究的大門?!耙原h(huán)境保護(hù)為出發(fā)點(diǎn),以構(gòu)建人類生命保障系統(tǒng)為落腳點(diǎn)——我30多年的科研歷程,如同安排好了一般?;厥啄?,走過的每一步,都是對未來的積淀。”
真擔(dān)當(dāng)
科學(xué)的世界里,女性力量究竟應(yīng)怎樣被看待,劉紅沒想太多。她自知遇到過關(guān)于性別先入為主的判斷,但仍希望用行動和成就改觀,并鼓勵女學(xué)生們也能更自由選擇做自己想做能做的事,并盡量給予幫助。
若說女科學(xué)家有什么共同特質(zhì),千人千面,大約不太容易數(shù)得出來,但對于科學(xué)夢的堅定追逐與不懼變化,卻是明確的準(zhǔn)入門檻。18歲懵懂樹立關(guān)于環(huán)境科學(xué)的志向,24歲敢于走出去嘗試不同文化背景不同學(xué)科的挑戰(zhàn),而后堅定生態(tài)循環(huán)、生命保障等相關(guān)卻又存在差異的研究方向,從農(nóng)大到北師大再到北航,不給自己設(shè)限,用心感受不同的科研方向。凡此種種,無需在科學(xué)家前加一個“女”字。但女科學(xué)家卻總會被從群體里挑出來,被問到,女科學(xué)家有什么過人的本領(lǐng),普遍具備什么特點(diǎn),如何調(diào)和各種社會家庭關(guān)系?
在過去很多很多年輿論場上,女科學(xué)家多會被賦予不同的眼光,問與男科學(xué)家不一樣的問題。劉紅對此當(dāng)然也有感受,但在科學(xué)競技場上,又何論男女有別?若硬要說在科研中女科學(xué)家有什么共性,同理心和對別人需求和狀態(tài)的關(guān)照,無疑稱得上是一點(diǎn)。劉紅也是如此。
“月宮365”實(shí)驗,對于艙內(nèi)幾個實(shí)驗者而言,壓力不言而喻。他們每天都有任務(wù)在身,早上7點(diǎn)到晚上7點(diǎn)均有規(guī)定日程,休息時間也有一定要求,活動場地受限。對于他們的心理狀態(tài),劉紅想得周密,在“月宮一號”監(jiān)控室,劉紅安排團(tuán)隊成員值班,24小時值守,陪伴志愿者,“陪伴就是一種支持和鼓勵”。2018年年初的春節(jié),她也帶領(lǐng)團(tuán)隊成員和艙內(nèi)志愿者一起堅守科研任務(wù),過大年,還細(xì)心地同大家在“月宮”內(nèi)外同步包上了餃子。
而其實(shí),月宮這項實(shí)驗本身,也絕非僅僅是生物、數(shù)學(xué)、物理、環(huán)境等科學(xué)學(xué)科的簡單集成。對每一個志愿者生活細(xì)節(jié)的考慮,對于他們心理情緒變化的把握,都需要一點(diǎn)點(diǎn)細(xì)細(xì)推敲琢磨。實(shí)驗期間,劉紅每天都會出現(xiàn)在監(jiān)控室,她時而是“蒙娜麗莎的笑”,時而是教授的緊皺眉頭,時而是舒展的按部就班,那些表面平靜下內(nèi)心的細(xì)密潮涌、緊張、焦慮,就自己一人,慢慢消化。
“幸運(yùn)的是,每天一睜開眼,發(fā)現(xiàn)還有這么多重要的事情要去做,就仍能振奮精神、信心滿滿?!眲⒓t享受這種被使命感引領(lǐng)著工作和生活的感覺——關(guān)注生命保障系統(tǒng),關(guān)注人類生存循環(huán)平衡的達(dá)成,關(guān)注系統(tǒng)如何適應(yīng)地外環(huán)境,瞄向更廣闊的宇宙空間,劉紅時常也會覺得自身渺小,但渺小的個體如果能為內(nèi)心找到意義,那在某種程度上,活著就又變得開闊了……
“月宮讓我體會到,有些很簡單的東西,其實(shí)又不那么簡單。比如我們呼吸的空氣構(gòu)成,為什么總是恒定的氮氧比呢。日常我們不會考慮這些貌似很簡單的東西,真到了要思考生存、搭建生命保障體系的時候,就會再鄭重地考慮這些簡單的不簡單。”在劉紅看來,科學(xué)工作者,就是要做永遠(yuǎn)思考不停的有心人。
內(nèi)心的充盈,工作的飽滿,也自然會獲得外在褒獎。
近日,中華全國總工會公布“全國五一巾幗獎?wù)隆泵麊?,這份屬于女職工沉甸甸的榮譽(yù),全國僅十個,劉紅榜上有名。敢為人先,也為劉紅團(tuán)隊帶來數(shù)不勝數(shù)的表揚(yáng)鼓勵,“2014北京榜樣”特別獎,“新中國65年十大引智成果”之一,2015年度“中國高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”,2019年“中國青年五四獎?wù)录w”……個個分量十足。
真發(fā)聲
1996年,劉紅加入九三學(xué)社。談及因由,多半還是實(shí)誠?!耙驗槲矣X得九三學(xué)社民主、科學(xué)的精神是我真正能夠領(lǐng)悟,也真正有信心踐行的。能做到的,我去做。”九三平臺給了劉紅另一方天地,九三學(xué)社北航支社主委的經(jīng)歷給了她許多做好參政議政、社會服務(wù)、組織建設(shè)的經(jīng)驗。
在九三學(xué)社多層組織和北航的支持下,劉紅參與科普事業(yè)也越來越有心得,近幾年更是頗為享受。去年,編著出版了面向大中小學(xué)生的《太空生存》科普書籍,在月宮一號為小學(xué)生中學(xué)生講解生命保障系統(tǒng)的脈絡(luò)構(gòu)成……
這種傳播科學(xué)中一個理念,傳達(dá)一種科學(xué)意識,甚至是表現(xiàn)一種科學(xué)感覺的活兒,劉紅樂在其中。一次在上海為小朋友做的科普活動上,一個“小豆丁”一直主動去摸劉紅的手,大概只是想確定“科學(xué)家是真的”這件事,劉紅回想起來心還是暖融
融的。
這件事也讓劉紅意識到,具象的科學(xué)家對于幼小孩童可以形成的溫柔沖擊,“幫他們種下一顆小小的科學(xué)種子”。“所以科普這件事,是將知識深入淺出的輸出過程,也是一種深刻強(qiáng)烈的情感回饋?!?/p>
這是劉紅的專業(yè),是劉紅的細(xì)膩,也是她的真實(shí)。
真的另一維度的體現(xiàn),是講真話。
自從成為北京市政協(xié)委員、海淀區(qū)政協(xié)常委以后,劉紅多了建真言獻(xiàn)良策的寬闊渠道。未經(jīng)實(shí)驗的數(shù)據(jù)不經(jīng)一用,未經(jīng)實(shí)踐的論據(jù)不值一提,劉紅用做好科學(xué)的方法來做提案,用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)和論據(jù)為建言做基礎(chǔ)。這兩年,事關(guān)科學(xué),關(guān)于科普教育,關(guān)于北京市科技管理、項目驗收時限等,劉紅依據(jù)切身體會,也講了很多。這件事從發(fā)端來說,也是一種責(zé)任感——“被信任所以才有這種身份,所以不能辜負(fù)那些等著你發(fā)聲
的人?!?/p>
如今,“月宮365”實(shí)驗已經(jīng)結(jié)束一年。劉紅的日常,依舊被“月宮一號”填滿。團(tuán)隊也緊密“圍繞”在“月宮一號”周圍,繼續(xù)緊張?zhí)幚磉^去實(shí)驗留下的一眾數(shù)據(jù)和新的延伸項目。
真實(shí)如劉紅,說科學(xué)家最好的標(biāo)簽,永遠(yuǎn)是他/她的研究成果。如今的劉紅,已經(jīng)和“月宮一號”緊緊連在了一起??茖W(xué),就是她的真心。
(作者為本刊編輯、記者)
責(zé)任編輯:王卓