探秘“月宮”生活: 200天密閉實驗 猶如“世外桃源”

　　原標題：“月宮”生活： 200天密閉實驗全記錄

　　打破此前180天的世界紀錄 空間的隔離猶如“世外桃源”

　　1月26日上午，北航“月宮一號”實驗室，“月宮365”實驗舉行第二次換班儀式。自去年7月9日第一次換班以來，第二組4名志愿者劉光輝、伊志豪、褚正佩、王偉已在“月宮一號”實驗艙中連續(xù)駐留了200天，打破了此前由俄羅斯科研人員創(chuàng)造的在生物再生生命保障系統(tǒng)中連續(xù)駐留180天的世界紀錄。“月宮一號”的系統(tǒng)閉合度與運行時間也達到國際最高水平。

　　當天下午5時，“月宮365”實驗第二組志愿者正式“出艙”。由于“艙”外的溫度比“艙”內(nèi)低，已經(jīng)有些咳嗽的“月宮一號”總設計師、首席科學家劉紅教授，忙不迭地戴上了口罩，然后用手機告訴“艙”內(nèi)的志愿者一定要把毛衣穿上，穿暖和點。

　　記者隨后采訪了多位進入“月宮一號”的志愿者，他們回顧了在“天上宮闕”的點點滴滴。

　　“月宮365”實驗從2017年5月10日開始，將于2018年5月10日結(jié)束，成為世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統(tǒng)實驗。實驗進展被海內(nèi)外多家主流媒體報道，引起全球關注。2017年12月18日，世界頂尖科學雜志之一的《自然》在其官網(wǎng)上發(fā)布了2017年最佳科學圖片，“月宮一號”入選。

　　志愿者褚正佩在艙內(nèi)工作。

　　“小仙女要回歸‘凡塵’了。”第二組志愿者之一的褚正佩在出艙的前幾天，就在朋友圈宣告著自己的回歸。她是第二組進入“月宮一號”的四名志愿者之一，他們在“月宮一號”實驗艙中連續(xù)駐留了200天，打破了此前由俄羅斯科研人員創(chuàng)造的在生物再生生命保障系統(tǒng)中連續(xù)駐留180天的世界紀錄。

　　2018年1月26日下午，褚正佩和其他三位志愿者一起，從“月宮”中回到“凡塵”，創(chuàng)造了這一項世界紀錄。

　　“重新回到地球還是很開心的。”褚正佩告訴記者，興奮之余也會感到一些不舍。她解釋說，因為畢竟在“那邊”生活了200天，也產(chǎn)生了一些留戀之情。

　　在出艙之后，她和其他三名志愿者一起，被送往了北航校醫(yī)院進行隔離觀察。體征良好的他們，對“地球”的生活則有些“恍如隔世”。

　　在出艙后的第二天，褚正佩覺得還是有些“不真實”的感覺。“當天聽起床后到師兄叫我們起床的敲門聲，還會覺得像在‘月宮’中一樣，師兄做好了早餐，叫我們來吃早餐了。”她笑著說，當然，回到了“地球”的她，已經(jīng)吃不到師兄一早做好的“月宮”早餐了。“所以，還是有些懷念在艙中的那段時光。”

　　作為師兄兼第二組“艦長”的劉光輝則告訴記者，在出艙后感覺還是挺不錯的，“身體、心理等方面都比較正常”。

　　此次進艙的第一組志愿者“艦長”劉慧則向記者介紹說，進入到“月宮一號”之后，每天的日程都是固定的，有著相應的科研任務，必須要當天完成“這些硬性指標可能會壓力大一些”，她說，“進艙”其實是一項科研工作，自己感覺挺好的。

　　換班當日，兩組志愿者在艙內(nèi)會合。

200多天之前，第二組志愿者們“進艙”時的感覺則更加“記憶猶新”。

　　劉光輝形容說，“200天的密閉實驗，既激動萬分又略微感傷，既斗志昂揚又略微緊張。”在出艙之后，再回想當時的感覺，他說，當時最大的一個感受，就是“興奮”。

　　同樣興奮的褚正佩則告訴記者，“進艙”的第一天，并沒有感覺到緊張，她解釋說，由于此前曾進行過“進艙”前的各種技能的培訓和學習，已經(jīng)具備了一定的技能基礎，真正到了實驗開始時，則是有種“躍躍欲試”的感覺。

　　她將“月宮一號”形容為北京學院路“最高端學區(qū)房”，既能避開大北京的酷暑，又能避開間歇性的暴雨。“想來大家應該是羨慕的吧！”

　　她說，實驗即生活，又高于生活。“因為我們是在進行一項偉大的科學實驗，所有的操作必須規(guī)范。我們有固定的生物節(jié)律，科學的飲食搭配，衣食住行都有統(tǒng)一要求，我們不能在實驗期間的任何一天睡一個懶覺。而且沒有周末，不分寒暑。”

　　她介紹說，他們作為實驗操作者，也同樣是實驗對象。“我們需要對自身取樣，從頭發(fā)絲、鼻腔、唾液、指甲到尿液糞便，還要定期完成心理上和生理上的測量，我們每個人都是強大的數(shù)據(jù)庫，從內(nèi)到外都是數(shù)據(jù)基礎。我們作為實驗對象要做的，就是保持最佳的身體狀態(tài)，呈現(xiàn)最真實的自己。”

　　實驗室工作人員實時監(jiān)控艙內(nèi)情況。

　　至于“月宮”與“地球”的最大區(qū)別，是“與世隔絕”，褚正佩則稱之為“空間的隔離”。

　　她繼續(xù)說，由于空間的隔離，在200天的時間里，能夠真正“面對面”的就只有四個人。她認為，這樣的生活少了許多人與人之間的交際，生活也就變得簡單起來。

　　盡管空間上“與世隔絕”，但并不意味著他們真的“被隔離”了。

　　“里面是可以上網(wǎng)的，他們會看網(wǎng)上的新聞，也會追一些熱片。”“月宮一號”總設計師、首席科學家劉紅教授向記者說，因此，這種“與世隔絕”僅僅是空間上的，他們并不會因為信息不同而不知“今夕是何年”。

　　“喂，閨女，你怎么穿那么少，家里前兩天下雪了，可冷了，你多穿點衣服啊，別凍著了。”

　　“媽，您忘了，我之前跟您說過的，月宮一號艙里面溫度是控制好的，我在里面不冷，您別擔心。”

　　褚正佩說，這樣的對話自入冬以來已經(jīng)發(fā)生過幾次，沉浸在密閉艙實驗中的她，并沒有感受到北方寒冬的來臨。“只有在跟家人視頻聊天的時候，我才能體會到以往每年此時都會經(jīng)歷的寒冬。”

　　據(jù)了解，在第二組志愿者進入“月宮一號”的200天實驗中，主要增加了健康方面的實驗。實驗將研究人在長期幽閉環(huán)境中心理、腸道微生物和人情緒變化等。“因此在這200天中，我們每時每刻都在進行著實驗，我們在艙里的一言一行、表情動作甚至于呼吸睡眠都要采集大量的數(shù)據(jù)。”褚正佩說。

　　“200天的實驗期間，我們遇到了三次非設計的意外斷電。”劉紅教授介紹說，其中有兩次是市政方面的電路調(diào)整導致的，另一次則是配電箱出現(xiàn)了故障。

　　她告訴記者，雖然是意外斷電，不是主動設計的，但它也是一個事件，實驗人員會采集艙內(nèi)人員在斷電時心理變化的數(shù)據(jù)，得到相關的分析數(shù)據(jù)。“斷電時間比較短的雖只有半個小時，但我們也采集了許多數(shù)據(jù)。”

　　“第一次停電時，應該是半夜快休息的時候。”劉光輝回憶說，一停電，整個艙都黑了，盡管沒有慌張，但是心里還是有一些緊張的。他告訴記者，此前他們也曾進行過“意外斷電”應急處理的培訓，因此，在斷電之后，他就對整個艙內(nèi)的電路進行了排查，發(fā)現(xiàn)并不是艙內(nèi)的線路出現(xiàn)了問題，后來得知是因市政電路調(diào)整檢修導致斷電。“我們進行了一些處理就休息了。”

　　“感覺不是很緊張。”褚正佩介紹說，三次斷電都是在半夜快要休息的時候，沒有在工作的時間，所以，對于斷電可以以正常的心態(tài)去面對。

　　“月宮365”計劃也全程監(jiān)測乘員的心理狀況。

　　“你最近焦慮嗎？”第二組志愿者之一王偉說：“焦慮啊，同年級的都在找工作，實驗時間剛好錯過了秋招和國考。”

　　“最近有什么煩惱嗎？”第二組志愿者“艦長”劉光輝說：“最近睡眠不太好，尿液處理裝置出了點問題，剛維修好，夜里要不定時觀察。”

　　準備入艙換班的一組志愿者入艙前宣誓。

　　《西游記》有云“天上一日，地下一年”，褚正佩說，他們在艙內(nèi)的生活也頗有這種感覺。

　　“他們非常忙碌，每天從早上7時起床，到晚上11時睡覺，要做哪些事情都是有詳細的規(guī)定的。”劉紅教授介紹說，因此，艙外的人可能會覺得兩百天很久，但對于艙內(nèi)的人來說，覺得時間過得很快。

　　她說，志愿者在里面生活工作會非常豐富，要做栽培、取樣，還要對各種狀況進行處理，既要獲得自己生活的所需，也同樣要獲得許多數(shù)據(jù)，非常忙碌。

　　褚正佩回憶說，艙里的工作像是生活在陶淵明文章中的“桃花源”。她說，遠離了都市快節(jié)奏的生活，也遠離了塵世的風雨雷電。“四人各有分工，但每到飯點都會聚集起來。從種子到糧食蔬菜，到磨面、采摘，和面、炒菜都親手操作，仿佛回到了原生態(tài)的生活，自給自足，綠色健康。”

　　她覺得：“早上盡管感受不到陽光照到身上的溫度，但走到植物艙，和滿室的綠色打個招呼，感受著植物的朝氣蓬勃，這一點點缺憾也就消弭殆盡了。”

　　中午，他們會拿著兩個盆子走進這片專屬菜園，摘幾片新鮮的葉菜，剪幾個辣椒、黃瓜，摘兩大把小番茄，各自稱出質(zhì)量，記錄在案。

　　晚上，四人圍坐在桌前，吸溜一口熱氣騰騰的黃豆肉湯，夾一筷子辣椒炒肉，咬一口松軟的饅頭，抬頭看看筆記本電腦里播著的《深海利劍》。

　　她說，從剛進艙時的躍躍欲試，不斷磨合到得心應手，這種感覺，讓她想起了剛得到一輛屬于自己的自行車的那一天。

　　志愿者劉光輝（前）出艙時揮手致意。

　　盡管已經(jīng)出艙，但是第二組志愿者也同樣和參與此次實驗的教師與學生一樣，陪著艙內(nèi)的第一組志愿者一起過年。“所有實驗人員都要同甘共苦。”

　　今年過年，劉紅教授同樣要堅守在“月宮一號”艙外，和艙內(nèi)的志愿者一起過年。

　　“無論是在艙里還是在艙外，無論是教師還是學生，都會在這個實驗室堅守。”她說，雖然在艙外可能會更有條件，過年也可以更豐富。但她還是要求所有艙外的教師和學生，堅持和艙內(nèi)的人員一樣，沒有更多的娛樂活動。

　　已經(jīng)出艙的褚正佩和劉光輝，則對能夠在北京過這樣一個“不一樣”的春節(jié)，充滿了期待。“雖然不能回家過年了，但是同樣能夠通過網(wǎng)絡給家人送去春節(jié)的祝福。”

　　“每年都在家過年，今年在北京過年還是感覺很新奇的。”褚正佩說。

　　“在200天里，不但自己做了月餅，而且還自制了表情包。”褚正佩說，自己面臨的挑戰(zhàn)是需獨立管理植物Ⅱ艙。而之前她沒有這樣的經(jīng)歷，艙內(nèi)的全部工作，包括植物、燈、水循環(huán)等都要自己來做，通過一點點熟悉，遇到困難自己想辦法解決，或?qū)で髱熜謳熃愕膸椭�，她覺得“收獲了許多難忘的經(jīng)歷”。

　　她說，在艙內(nèi)的200天里學會了很多。“做科研一定要堅持，耐得住寂寞。”她說，日復一日做同一件事，很好地磨練了自己的耐心，同時鍛煉了自己的專業(yè)技能，收獲了受益終身的經(jīng)歷。

　　對于“艦長”劉光輝來說，他則是感受到了一種“責任感”，“不管在什么時候做什么事情，都必須要有責任感”。

　　“月宮一號”總設計師劉紅。

　　“月宮365”實驗，從2017年5月10日開始，到2018年5月10日結(jié)束，是世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統(tǒng)實驗。

　　目前，實驗已完成了70%。開展“月宮365”實驗的目的是什么？實驗中遇到了哪些困難？“月宮一號”中的志愿者如何栽培？

　　對此，記者對話了北京航空航天大學“月宮一號”總設計師劉紅教授，聽她講述“月宮365”實驗的細節(jié)。

　　廣州日報：實驗的總體設計是什么？

　　劉紅：總體設計就是一共有8名志愿者，我們把他們分成了兩組，每組四人，兩男兩女，然后設置了三班，第一班值班的時間是60天，2017年7月9日，第二組志愿者進艙，進行交接后，第一組志愿者出艙；第二組志愿者值了200天，在2018年1月26日出艙，第一組志愿者進入；第一組再次進入艙內(nèi)值105天。這樣三班合計共365天。

　　在這365天中，我們完成了相當于從低代謝水平到高代謝水平，高代謝水平到低代謝水平的成員組更替，來演示驗證我建立的系統(tǒng)穩(wěn)定運行調(diào)控技術是否可行，如何進一步的發(fā)展。這是我們的實驗核心，因此我們才會有這樣的設計。

　　針對這個實驗，我們此前做了許多其他的實驗，比如研究這個系統(tǒng)從開始到結(jié)束的微生物的發(fā)展演替，過程如何，有何規(guī)律。這些都會為今后太空的活動提供非常重要的基礎數(shù)據(jù)。在實驗中還研究他們的心理變化，以及哪些措施和技術可以有效改善心理狀況等。

　　廣州日報：實驗的目的是什么？

　　劉紅：目的在于明晰在不同代謝水平的乘員組合變換、超高負荷沖擊、遭遇故障等情況下，生物再生生命保障系統(tǒng)的魯棒性，進一步驗證和完善我們建立的系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行調(diào)控技術，并建立該生物系統(tǒng)的可靠性評價方法體系。同時開展在幽閉環(huán)境中綠色植物與光協(xié)同調(diào)控乘員情緒和心理的方法和技術研究、腸道微生物與心理健康的關系研究等。

　　今后能夠用于月球、火星等地外基地、度假村，為其提供生命保障技術，保障人在地外長期自治生存。

　　目前能做到，水可以100%循環(huán)再生，氧氣100%循環(huán)再生，食物80%循環(huán)再生，總體閉合度可以達到98%。“月宮一號”空間基地生物再生生命保障系統(tǒng)地基綜合實驗裝置，是世界上第一個成功的四生物鏈環(huán)的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)（人——植物——動物——微生物），系統(tǒng)的閉合度和穩(wěn)定性高于之前的俄羅斯和美國的同類系統(tǒng)，而此前俄羅斯和美國的系統(tǒng)均為“人——植物”的兩生物鏈環(huán)系統(tǒng)。

　　廣州日報：實驗遇到的困難有哪些？

　　劉紅：困難肯定很多。無論是技術上的，還是志愿者心理上的，都非常多。當實驗遇到了一些困難時，他們在心理上就會有一些波動，然后大家就需要一起來解決這方面的問題。還有一些設想的實驗，不能夠達到預期的，也需要進行調(diào)整。類似于這方面的問題都需要進行研究和解決。

　　廣州日報：這個艙和真實的太空環(huán)境有什么不同？

　　劉紅：真實的太空環(huán)境與實驗環(huán)境有些差異。比如月球上的重力與地球會有所差異，輻射環(huán)境要比地球高。我們不可能在地面完全模擬在太空中或月球中的環(huán)境，這么大的一個系統(tǒng)，也不可能完全模擬輻射的環(huán)境。

　　所以，我們在地面上做了這樣大系統(tǒng)的實驗，接下來我們就會做小的系統(tǒng)，小型生物再生生命保障系統(tǒng)，一套在地面上，另一套則是搭載在月球探測器或火星探測器上，進行天地的對比實驗，通過分析獲得矯正參數(shù)，用這個矯正參數(shù)來取得大系統(tǒng)獲得的參數(shù)，從而將這些實驗獲得的參數(shù)用于太空基地生命保障系統(tǒng)的設計和運行。

　　廣州日報：“月宮一號”中有多少植物？

　　劉紅：現(xiàn)在有35種作物。核心的就是小麥和土豆，芋頭就很少了，這些都是提供碳水化合物的。除此之外，還有大豆提供植物性蛋白的，油莎豆是提供植物性油的，當然還會有別的，但是核心的、大量的就是這些。

　　此外，就是種植了一些蔬菜，茄子、辣椒、西紅柿、豆角、黃瓜等，還有許多綠葉菜。另外還有草莓等水果，是為了給志愿者調(diào)整心情，食物中的各種維生素都有，但是吃草莓的感覺和吃黃瓜的感覺，肯定是不一樣的。

　　廣州日報：艙內(nèi)的植物會如何進行栽培保障食用？

　　劉紅：我們叫階梯半連續(xù)栽培。這個實驗有一個啟動期，在啟動期里我們會一批批地栽培。小麥的成熟期是70天，那么每周我們會種三批，到第一批可以收的時候，才會開始做這個密閉實驗。密閉了之后，就會每周收三批，種三批，以此類推。這樣就能夠循環(huán)起來，所有的作物都是這個樣子，只不過時間有差異。

　　小麥的種子我們收獲之后，再進行一些處理，然后再栽培，是可以循環(huán)使用的。有些種子很稀有，在艙內(nèi)做育種并不經(jīng)濟。（記者 張丹）