劉志恒，中國科學院微生物研究所研究員，國家空間科學專家委員會委員，中國空間科學學會生命起源與進化專業(yè)委員會副主任，“伯杰氏”國際微生物系統(tǒng)學會終身成就獎獲得者。關注外太空生命起源的劉志恒，早在1996年就提出，我國需要關注、重視建立外太空的受控生命保障系統(tǒng)。近日，記者就“月宮一號”試驗采訪了劉志恒。

　　文匯報：為什么我們要進行“月宮一號”試驗？

　　劉志恒：1993年，由美國、俄羅斯等16個國家參與研制的國際空間站（International Space Station，ISS）開始實施。第一批常駐乘員“遠征1號”機組于2000年11月到達國際空間站，從此，國際空間站便一直有宇航員居住，居住的乘員一般在軌道上停留6個月左右。

　　盡管我國當時未能成為國際空間站的啟動方，但計劃于2020年左右建成自己的空間站，開展地外生命探索。一個空間站的落成，運輸、建設和居住都是問題。以火星為例，從地球到火星，單程需要一兩百天，往返大概需2年。按一個宇航員每天進入循環(huán)的食物、液體和氣體總量為45公斤計算，3個宇航員組成一個機組，每天就是135公斤。在長達幾百天的時間里，完全依賴攜帶式補給，笨重的實驗艙進入外太空都很難實現(xiàn)；分多次攜帶，成本也必定十分高昂。因此，作為目前世界上最先進的地基試驗系統(tǒng)之一，“月宮一號”近期瞄準的應該是空間站建設，遠期應該是月球、火星等空間基地建設，讓人類能夠長時間在外太空生存。

　　文匯報：從技術角度說，構建生物再生生命保障系統(tǒng)的難點在什么地方？

　　劉志恒：生態(tài)系統(tǒng)本就是個復雜工程，從專業(yè)角度說是動物、植物和微生物構成一個閉合生態(tài)系。通俗地說，包括人、食物、水、氣體以及廢物回收利用等等。

　　難點之一是品種的篩選。這次，“月宮一號”為什么選擇小麥作為主食，而不是水稻？首先，水稻“吃水”比小麥多。這次試驗105天，3個人用了2.5噸水，很成功。假設換成水稻，就不一定了。其次，將來在失重條件下，水是漂浮狀，不可控。

　　還有，微生物與微生物之間的“和諧相處”。承擔廢物回收利用的微生物，既可以是生產(chǎn)者，也可以是消耗者，因為它有厭氧型和耗氧型之分，不能在一起“打架”。就像植物對光的敏感度也有不同。有的植物，夜里必須“關燈睡覺”；有的植物，喜歡夜夜“亮如白晝”。

　　再次，在密閉空間中，植物、人與微生物如何達到平衡。一旦某些微生物的數(shù)量超標，植物可能會感染得病、枯黃，甚至死亡。

　　據(jù)估計，人體內(nèi)及表皮上的細菌細胞總數(shù)約是人體細胞總數(shù)的10倍。它們中的大多數(shù)都能夠與人體和諧相處，但有些也會致病。舉例來說，大腸桿菌本來是腸道微生物生態(tài)系的重要一員，在正常情況下，與人類相安無事，可如果它所在生態(tài)系統(tǒng)遭到損壞，其數(shù)量猛增，破壞了平衡，那就會引起腸炎，直接導致人拉肚子。

　　最后，外太空環(huán)境的失重、高輻射等問題。我們在地球上種莊稼，氣壓環(huán)境為一個大氣壓，“頭在上腳在下”；如果換到外太空，重力環(huán)境改變，難保不會變成枝葉朝下、腳根在上的情況。而且長期處于失重條件下的人，骨質(zhì)容易疏松、肌肉也會萎縮、免疫力下降，這些航天醫(yī)學問題都是難點。

　　文匯報：您如何評價這次“月宮一號”的試驗？

　　劉志恒：總的來說，這次試驗比較完善，比較成功�！霸聦m一號”和“天宮一號”差不多是按照1：1的比例打造的，為未來空間站的建設奠定了良好基礎。而且，在這次試驗中，“月宮一號”實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)再生100%的氧氣和水、55%的食物，總閉合度達到97%。

　　同時，它為我國載人航空航天事業(yè)的發(fā)展提出了許多具有參考價值的科學技術問題，比如發(fā)展空間工程學、生命科學等等的相關研究。

　　最后，有助于提高國民科學素質(zhì)。在美國，美國航空航天局的諸多試驗與國民教育緊密相連。這次，由北航的老師和學生組成團隊，歷經(jīng)10年，共同完成試驗，無疑有助于提高普通百姓對我國航空航天事業(yè)的認識和關注。

　　文匯報：在您看來，我們與俄羅斯“火星520”計劃的差距在哪里？

　　劉志恒：從工程技術角度說，硬件設備跟發(fā)達國家相比，確實還存在著一定的差距。比如，氣體的回收、凈化、檢測等設備的完整度和自動化程度，有待進一步提高。

　　其次，試驗的品種和種類不及美國和俄羅斯。這次，我們只有5種糧食作物、15種蔬菜作物、1種水果，好多品種還是借鑒國外經(jīng)驗。像美國、俄羅斯，植物品種已經(jīng)有幾十種之多。

　　再次，在微生物監(jiān)控方面，我們的技術還沒有發(fā)展到像美國、俄羅斯那么規(guī)范。目前，國際空間站內(nèi)已發(fā)現(xiàn)76種微生物，其中，包括致病細菌和真菌，以及能夠?qū)饘僭斐缮镄愿g的微生物。這些微生物會損害儀表盤、線路上的絕緣材料及其他類型的聚合材料。微生物的大量繁殖和材料的大量降解、耗損，會導致空間站內(nèi)設備運行失靈�？墒牵瑥�1993年到現(xiàn)在，國際空間站沒有發(fā)生一起由微生物引發(fā)的災難性事件，可見，他們對微生物的監(jiān)控已經(jīng)達到相當高的水準。在這點上，我們依然任重道遠。

　　最后，“月宮一號”105天的試驗，時間不夠長。國際空間站一般是6個月輪換一次，6個月比3個月不是簡單的“1+1”的概念，而是每多一天就多一分風險，暴露的問題也會越來越多。

　　文匯報：您認為像“月宮一號”這樣的生物再生生命保障系統(tǒng)，有什么民用價值？

　　劉志恒：伴隨航空航天技術不斷進步，民間享受“技術紅利”越來越多。最早，尿不濕就是給航天員用的。還有電腦、用阿爾法射線消毒等等，都是航天技術的成果。

　　這次，“月宮一號”嘗試用萵筍葉養(yǎng)蠶，如果成功，將來就不用大面積種桑樹，直接種萵筍就行，能節(jié)約耕地。