刘志恒：民间可享空间技术“红利”－嘉宾访谈－理论频道

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刘志恒：民间可享空间技术“红利”

——专访国家空间科学专家委员会委员刘志恒

//m.auribault.com 2014-07-01 来源：文汇报

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　　刘志恒，中国科学院微生物研究所研究员，国家空间科学专家委员会委员，中国空间科学学会生命起源与进化专业委员会副主任，“伯杰氏”国际微生物系统学会终身成就奖获得者。关注外太空生命起源的刘志恒，早在1996年就提出，我国需要关注、重视建立外太空的受控生命保障系统。近日，记者就“月宫一号”试验采访了刘志恒。

　　文汇报：为什么我们要进行“月宫一号”试验？

　　刘志恒：1993年，由美国、俄罗斯等16个国家参与研制的国际空间站（International Space Station，ISS）开始实施。第一批常驻乘员“远征1号”机组于2000年11月到达国际空间站，从此，国际空间站便一直有宇航员居住，居住的乘员一般在轨道上停留6个月左右。

　　尽管我国当时未能成为国际空间站的启动方，但计划于2020年左右建成自己的空间站，开展地外生命探索。一个空间站的落成，运输、建设和居住都是问题。以火星为例，从地球到火星，单程需要一两百天，往返大概需2年。按一个宇航员每天进入循环的食物、液体和气体总量为45公斤计算，3个宇航员组成一个机组，每天就是135公斤。在长达几百天的时间里，完全依赖携带式补给，笨重的实验舱进入外太空都很难实现；分多次携带，成本也必定十分高昂。因此，作为目前世界上最先进的地基试验系统之一，“月宫一号”近期瞄准的应该是空间站建设，远期应该是月球、火星等空间基地建设，让人类能够长时间在外太空生存。

　　文汇报：从技术角度说，构建生物再生生命保障系统的难点在什么地方？

　　刘志恒：生态系统本就是个复杂工程，从专业角度说是动物、植物和微生物构成一个闭合生态系。通俗地说，包括人、食物、水、气体以及废物回收利用等等。

　　难点之一是品种的筛选。这次，“月宫一号”为什么选择小麦作为主食，而不是水稻？首先，水稻“吃水”比小麦多。这次试验105天，3个人用了2.5吨水，很成功。假设换成水稻，就不一定了。其次，将来在失重条件下，水是漂浮状，不可控。

　　还有，微生物与微生物之间的“和谐相处”。承担废物回收利用的微生物，既可以是生产者，也可以是消耗者，因为它有厌氧型和耗氧型之分，不能在一起“打架”。就像植物对光的敏感度也有不同。有的植物，夜里必须“关灯睡觉”；有的植物，喜欢夜夜“亮如白昼”。

　　再次，在密闭空间中，植物、人与微生物如何达到平衡。一旦某些微生物的数量超标，植物可能会感染得病、枯黄，甚至死亡。

　　据估计，人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的10倍。它们中的大多数都能够与人体和谐相处，但有些也会致病。举例来说，大肠杆菌本来是肠道微生物生态系的重要一员，在正常情况下，与人类相安无事，可如果它所在生态系统遭到损坏，其数量猛增，破坏了平衡，那就会引起肠炎，直接导致人拉肚子。

　　最后，外太空环境的失重、高辐射等问题。我们在地球上种庄稼，气压环境为一个大气压，“头在上脚在下”；如果换到外太空，重力环境改变，难保不会变成枝叶朝下、脚根在上的情况。而且长期处于失重条件下的人，骨质容易疏松、肌肉也会萎缩、免疫力下降，这些航天医学问题都是难点。

　　文汇报：您如何评价这次“月宫一号”的试验？

　　刘志恒：总的来说，这次试验比较完善，比较成功。“月宫一号”和“天宫一号”差不多是按照1：1的比例打造的，为未来空间站的建设奠定了良好基础。而且，在这次试验中，“月宫一号”实现系统内循环再生100%的氧气和水、55%的食物，总闭合度达到97%。

　　同时，它为我国载人航空航天事业的发展提出了许多具有参考价值的科学技术问题，比如发展空间工程学、生命科学等等的相关研究。

　　最后，有助于提高国民科学素质。在美国，美国航空航天局的诸多试验与国民教育紧密相连。这次，由北航的老师和学生组成团队，历经10年，共同完成试验，无疑有助于提高普通百姓对我国航空航天事业的认识和关注。

　　文汇报：在您看来，我们与俄罗斯“火星520”计划的差距在哪里？

　　刘志恒：从工程技术角度说，硬件设备跟发达国家相比，确实还存在着一定的差距。比如，气体的回收、净化、检测等设备的完整度和自动化程度，有待进一步提高。

　　其次，试验的品种和种类不及美国和俄罗斯。这次，我们只有5种粮食作物、15种蔬菜作物、1种水果，好多品种还是借鉴国外经验。像美国、俄罗斯，植物品种已经有几十种之多。

　　再次，在微生物监控方面，我们的技术还没有发展到像美国、俄罗斯那么规范。目前，国际空间站内已发现76种微生物，其中，包括致病细菌和真菌，以及能够对金属造成生物性腐蚀的微生物。这些微生物会损害仪表盘、线路上的绝缘材料及其他类型的聚合材料。微生物的大量繁殖和材料的大量降解、耗损，会导致空间站内设备运行失灵。可是，从1993年到现在，国际空间站没有发生一起由微生物引发的灾难性事件，可见，他们对微生物的监控已经达到相当高的水准。在这点上，我们依然任重道远。

　　最后，“月宫一号”105天的试验，时间不够长。国际空间站一般是6个月轮换一次，6个月比3个月不是简单的“1+1”的概念，而是每多一天就多一分风险，暴露的问题也会越来越多。

　　文汇报：您认为像“月宫一号”这样的生物再生生命保障系统，有什么民用价值？

　　刘志恒：伴随航空航天技术不断进步，民间享受“技术红利”越来越多。最早，尿不湿就是给航天员用的。还有电脑、用阿尔法射线消毒等等，都是航天技术的成果。

　　这次，“月宫一号”尝试用莴笋叶养蚕，如果成功，将来就不用大面积种桑树，直接种莴笋就行，能节约耕地。

编辑：尹盼秋