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刘红:女科学家的真心
发布日期:2019-07-11 来源:民主与科学杂志
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刘红获得“全国五一巾帼奖章”领奖后于人民大会堂外留影

刘红,beplay官网社员,“月宫一号”总设计师/首席科学家,国际宇航科学院院士,北京航空航天大学生物与医学工程学院博士生导师。

“月宫让我体会到,有些很简单的东西,其实又不那么简单。比如我们呼吸的空气构成,为什么 总是恒定的氮氧比呢。日常我们不会考虑这些貌似很简单的东西,真到了要思考生存、搭建生 命保障体系的时候,就会再郑重地考虑这些简单的不简单。”在刘红看来,科学工作者,就是 要做永远思考不停的有心人。

人类有历史以来,对于地外的兴趣对于宇宙的关注从未止息。伴随着重大革命性科学发现与科技进步的,是人类不断前往地外延伸的脚步。航天、登月,既成了大热科幻的起点素材,更成为人类探索地外奥秘与寻求自身意义伟大且“酷”的行动。想象可以无边无涯,行动却需要步步为营。女科学家刘红和她的团队在过去十几年间,做的就是这“步步为营”的工作,为冒险者、行动者提供一种可靠可信可实施可复制的密闭生存环境——

2018年5月15日,“月宫一号”圆满完成世界上时间最长、闭合度最高的模拟实验“月宫365”实验。

密闭370天后的“月宫一号”舱门打开时,4位志愿者踏出舱门。作为“月宫一号”总设计师和首席科学家,刘红在舱外,如常笑意盈盈。这笑意却与往常不尽相同:这一刻,团队合作获成功检验,一个实验最关键部分尘埃落定。实验拥有突破性的技术细节,更拥有背后宏大又切近的意义。

真突破

粉色灯光背景,一个种满植物的密闭舱,一名志愿者正在进行科学实验——这幅照片,曾在2017年同“北美日全食”等一道入选英国《自然》杂志年度最佳科学图片。照片的背景,就是“月宫一号”。

月宫一号内部场景及整体构造

某种程度上看,如今静坐在北航校园中间的“月宫一号”,就是一个能与地球媲美的“微型生物圈”。它由一个综合舱和两个植物舱组成,整个系统可满足四人长期高闭合度的生命保障需求,开展各种科学实验研究。

2017年开始的那次实验,时长和闭合度均创了记录——为期370天,系统闭合度高达98%以上。不到2%的外部供给之外,均为系统内自给自足、循环再生。这为极端条件下人类的长期生存提供了可能,也标志着我国在未来月球、火星基地等载人深空探测所需的关键技术之一——生物再生生命保障技术领域达到世界尖端。

每一次科技突破,背后都一定是科研工作者日以继夜的专注。脸上时常挂着笑的刘红,在实验前前后后400多天里,却几乎天天做噩梦,“总怕哪个地方没想周到出点什么问题”。她知道这一年的负重,前面十余年的团队接连计划、运算、攻关……数不尽的信任和得来不易的资源。

每一点检测的波动,每一次困难的突袭,都需要一个由惊到稳再到出路的过程。女老师刘红可以保持温和,但女科学家刘红就要决策果断,“心里一直很重”。这个反差,刘红的学生看得清楚,在姚同学看来,刘红日常跟同学沟通都是“某某同学,你有没有时间?”但到了实验学术频道,刘红的要求严肃直接,要求“做得更充分更好”的指令,缓和但不容质疑。

对整个月宫团队,在整个想法从纸面落地到实践的过程,“领导者”刘红就这么走过。

时间回溯至2004年。刘红团队从一个人、一张桌开始,零起步系统开展生物再生生命保障系统理论和技术研究。在这项技术应用到空间之前,需要构建地基模拟实验验证系统,建立系统集成理论,进行系统运行调控技术研究。中间有太多需要耐得住寂寞、克服困难的时刻,也有不少需要豁得出去、杀伐决断的时分。

问刘红如何做得到,她先列出了一串感谢名单,数名领导同事罗列其中。她对在遭遇并破解每一个难题时自身的局限有尤其清醒和谦逊的认识。谁帮助她邀请俄罗斯、美国专家来座谈建立合作关系,谁给她出主意找实验场地等,她记得清楚。她不是科学场上霸气十足个人意志强烈的独行侠,但有兼容并蓄滴水穿石的柔韧力量。

比如,为实验找场地。2009年到2010年间,刘红团队在小场地里能做的实验已经完成,需要一个升级版的大场地做系统实验。放眼自己所在的学院,连几平米都难寻,但校园场地也并不宽裕。刘红跟同事商量,想了个主意。

在一次跟校长同事们走访俄罗斯时,她提前打印了厚厚十几份方案PPT,沉甸甸放进书包,时刻背着,就等那个恰好时机,把数年想法成果和当下最直接的困难呈现给校长同行。左等右等,直到从莫斯科飞西伯利亚前几个小时,机场路大堵车的时间,在大巴车里,刘红把一份份PPT分发了出去,向大家介绍她的想法方案……

当时走访团的行程就是去参观俄罗斯的密闭实验系统,北航校领导看到俄罗斯的装备后赞叹不已。刘红鼓足勇气跟校长说,“如果给我场地,我能做出比这个更好的!”逢上俄罗斯一位与刘红合作多年的院士,也添了把柴,“在中国挑合作伙伴,我只跟刘红老师”。当时还在兼任现场俄语翻译的刘红,也不好意思把这直白的赞美翻译出来……

回来之后,场地问题的解决被纳入日程。最终,在北航新主楼西侧,“月宫一号”神秘又沉静,立了起来。

2013年10月,刘红团队集成取得的理论和技术,研制出地基综合实验系统“月宫一号”,当时包括一个综合舱和一个植物舱,总面积100平方米,总体积300立方米,满足3人生命保障需求。2014年,即成功完成3人105天长期密闭实验,演示验证了所建立的系统设计方法和运行调控技术的可行性,这标志着我国从无到有建立了自主知识产权的外太空长期生存核心技术——空间生物再生生命保障技术,并在世界上首次构建了类似地球生物圈的“人-植物-动物-微生物”四生物链环系统。

实验成功后,刘红说自己体会到生命中“极大的满足感”,“那一刻,觉得这一生过得真值。”

但带来意义感的美妙,未停止在此。2018年第二次进阶性实验的圆满完成,带给刘红的,除了众多待解的新数据和新课题,还有一种实实在在的强意义感。

真性情

刘红说,未来希望微型化的“月宫一号”可以在月面、火星表面开展小型生物再生生命保障系统试验,通过天地对比分析,获得矫正参数和模型,为未来应用于人类探测月球、火星打下坚实的技术基础。

这是她的希望,不是“已然”。她不会夸大其词,只会在别人问起“月宫一号”离月亮还有多远的时候,给出谨慎答案。进一步研究仍绝对必要,因为地外环境与地球环境还存在极大差别,路依然要走。

因为“不能辜负别人对我的信任”,所以刘红做事讲话多能让人感受到客观、实诚、谦逊,并在行动上,努力报他人的80分信任以100分。

当年去俄罗斯留学期间,同学中“头脑活络”的都业余做了生意,刘红不肯,兼职只愿意做学术翻译,“因为国家公派我们出来,就是想让我们学到真本领,不想辜负这种期望”,她说自己当时没有什么宏大计划想法,只是单纯要对的起国家对留学生的付出和期待。她甚至还记得当时国家给公派留学生“置装费”的往事,“这种对于学子事无巨细的关照,怎么能辜负?”

1994年在莫斯科大学拿到博士学位后,刘红回国,也恰逢她怀孕。这事对于女性职场发展与进步,终归是个减分项,且回国后有一家面试的大学,还恰巧跟刘红提到了“生孩子”的影响。

面试中国农大后,实诚的刘红直接向当时决定接纳她的辛德惠院士坦陈了自己的情况。她没想到,辛院士完全没有介意,还笑着跟她讲,“生孩子很自然,多一个人正好多份力量嘛。”

也因为这份信任,刘红在入职农大后,根本就没想着让生孩子影响工作影响科研。

当年腊月二十九凌晨,刘红在实验室刚收工。不巧电梯停了,她就步行从12层走了下来。当天,孩子就出生了。一个月后,逢寒假开学,她就直接出来上班,“完美”避开休假,把博士后导师也给惊到了。“是我应该做的事我一定要做好,不管任何人都不应该辜负,这是我最基本的做事做人原则。”

不辜负别人的帮助和信任,报之以诚实和脚踏实地。如果说这是刘红赋予自己这个女科学工作者身份的特质,那么“努力去争取”,则是科学工作者这个身份要锤炼她拥有的品质。

为“月宫一号”争取场地如此,当年为年轻的自己争取项目也是如此。为此,她还曾刻意“扮过老”。

1996年,开始独立找项目等待事业“开张”的刘红,遭遇了诸多不顺利。科研中需要争取各种项目和经费支持,“我原来做环境工程,但做工程的东西如果别人看你年轻,还是女孩子,多不会轻易建立信任。”

她索性扮起了老扮起“资深”,预计比实际老上十岁就差不多。结果有一天打车,司机问她,“大姐,您是不是快退休了。”刘红乐得不行,“对对”,心想这下“靠谱了”。

究竟是扮老还是第一次项目成功实施哪个发挥了作用,刘红也称不上清楚,但自那以后,她似乎也没有再经历更严重地为项目为经费而愁的时刻了。

求真知

“月宫一号”想法落地实践之后,刘红突然发现:原来真的没有白走的路,过去一路的经历、选择、积累,连接起来,好像正是为了导向这一刻。

儿时看月亮、数星星,搬个小板凳到工厂里看前苏联电影,爱整洁、喜条理,在学校略内向,逢考试争第一。刘红这些看起来没什么联系的特质,在后面却都好似一一指向刘红的人生选择。

1994年,刘红在莫斯科大学进行博士论文答辩

1983年刘红高考,家人起初想让她读个路径明确的医科,但看起来很乖常常安静不作声的刘红,竟然颇有主意,要去读环境保护。一方面她觉得这个专业很“酷”,另一方面,“喜欢干净。就是想要改变家乡垃圾随意堆、污水遍地泼的状况。”

因为小时候前苏联电影看了不少,高考时外语就选的俄语,更因为学术基本功扎实,1989年,刘红获得公派去莫斯科大学留学的机会,以“环境保护和自然资源合理运用”为研究方向。

当时的苏联正处在动荡和变化中,环境中交织着各种前所未见的元素,每个身处在那个环境的人,也都在重新定位自己的选择和方向。来自不同国家的留学生,有的暂停学业开始“带货”做生意,有的开始重新思考研究方向……刘红并非没有感受到外在诱惑或者冲击,不过她几乎就“没往那些地方想过”。

老老实实地,做好本分。踏踏实实地,做好学问。这段莫斯科留学经历,除了考验了刘红的学术定力,还给了她很多关于性格上的新变化。

过去,她会在公众跟前讲话时脸红。初到莫斯科的刘红,每天还做那种“怎么也找不到家”的梦。但莫斯科大学数年经历,让她认识了许多来自不同背景不同环境的同学,俄语水平大为进益的同时,也有了更开放的胸怀与外界沟通。如今她讲起自己小时候是个沉默的小女孩,学生大多还不太相信,眼前的老师明明自然爽朗……

性格成熟打磨之外,最重要是,在二十多岁的年纪,刘红找到了方向——读博期间,刘红曾在一个咸水湖做过调研。受人类活动的影响,这个原本的淡水湖水源越来越少,加上半沙漠地区蒸发量高、降水量少,最终变成了接近海水的咸水湖。刮起风来,“盐沙尘暴”肆虐,很多良田变成盐碱地。

调研结束后,刘红坚定了将研究生命保障系统作为志业的决心,“地球生物圈就是人类的生命保障系统;尽管它很庞大,但也很脆弱。如果不爱护,也可能会消亡。研究保护地球生命保障系统,十分必要。”

从莫斯科回国后,刘红先后在中国农业大学和北京师范大学工作,研究范围包括农业生态系统和城市污染处理技术,而这些侧重点的不同,也恰好对应了“月宫一号”中对于循环再生各个环节的需求。

直到最终落脚北京航空航天大学,刘红正式推开了地外生命保障系统研究的大门。“以环境保护为出发点,以构建人类生命保障系统为落脚点——我30多年的科研历程,如同安排好了一般。回首凝望,走过的每一步,都是对未来的积淀。”

真担当

科学的世界里,女性力量究竟应怎样被看待,刘红没想太多。她自知遇到过关于性别先入为主的判断,但仍希望用行动和成就改观,并鼓励女学生们也能更自由选择做自己想做能做的事,并尽量给予帮助。

若说女科学家有什么共通特质,千人千面,大约不太容易数得出来,但对于科学梦的坚定追逐与不惧变化挑战,却是明确的准入门槛。18岁懵懂树立关于环境科学的志向,24岁敢于走出去尝试不同文化背景不同学科的挑战,而后坚定生态循环、生命保障等相关却又存在差异的研究方向,从农大到北师大再到北航,不给自己设限,用心感受不同的科研方向。凡此种种,无需在科学家前加一个“女”字。但女科学家却总会被从群体里挑出来,被问到,女科学家有什么过人的本领,普遍具备什么特点,如何调和各种社会家庭关系?

在过去很多很多年舆论场上,女科学家多会被赋予不同的眼光,问不一样的问题。刘红对此当然也有感受,但在科学竞技场上,又何论男女有别?若硬要说在科研中女科学家有什么普遍性特点,同理心和对别人需求和状态的关照,无疑称得上是一点。刘红也是如此。

刘红在月宫舱内实验

“月宫365”实验,对于舱内几个实验者而言,压力不言而喻。他们每天都有任务在身,早上7点到晚上7点均有规定日程,休息时间也有一定要求,活动场地受限。对于他们的心理状态,刘红想得周密,在“月宫一号”监控室,刘红安排团队成员值班,24小时值守,陪伴志愿者,“陪伴就是一种支持和鼓励”。2018年年初的春节,她也带领团队成员和舱内志愿者一起坚守科研任务,过大年,还细心地同大家在“月宫”内外同步包上了饺子。

而其实,月宫这项实验本身,也绝非仅仅是生物、数学、物理、环境等科学学科的简单集成。对每一个志愿者生活细节的考虑,对于他们心理情绪变化的把握,都需要一点点细细推敲琢磨。实验期间,刘红每天都会出现在监控室,她时而是“蒙娜丽莎的笑”,时而是教授的紧缩眉头,时而是舒展的按部就班,那些表面平静下内心的细密潮涌、紧张、焦虑,就自己一人,慢慢消化。

“幸运的是,每天一睁开眼,发现还有这么多重要的事情要去做,就仍能振奋精神、信心满满。”刘红享受这种被使命感引领着工作和生活的感觉——关注生命保障系统,关注人类生存循环平衡的达成,关注系统如何适应地外环境,瞄向更广阔的宇宙空间,刘红时常也会觉得自身渺小,但渺小的个体如果能为内心找到意义,那在某种程度上,活着就又变得开阔了……

“月宫让我体会到,有些很简单的东西,其实又不那么简单。比如我们呼吸的空气构成,为什么总是恒定的氮氧比呢。日常我们不会考虑这些貌似很简单的东西,真到了要思考生存、搭建生命保障体系的时候,就会再郑重地考虑这些简单的不简单。”在刘红看来,科学工作者,就是要做永远思考不停的有心人。

内心的充盈,工作的饱满,也自然会获得外在褒奖。

月宫团队获“中国青年五四奖章集体”

近日,中华全国总工会公布“全国五一巾帼奖章”名单,这份属于女职工沉甸甸的荣誉,全国仅十个,刘红榜上有名。敢为人先,也为刘红团队带来数不胜数的表扬鼓励,“2014北京榜样”特别奖,“新中国65年十大引智成果”之一,2015年度“中国高等学校十大科技进展”,2019年“中国青年五四奖章集体”……个个分量十足。

真发声

1996年,刘红加入beplay官网。谈及因由,多半还是实诚。“因为我觉得beplay官网民主、科学的精神我真正能够领悟,也真正有信心践行的。能做到的,我去做。”九三平台给了刘红另一方天地,beplay官网北航支社主委的经历给了她许多做好参政议政、社会服务、组织建设的经验。

在beplay官网多层组织和北航的支持下,刘红参与科普事业也越来越有心得,近几年更是乐在其中。去年,编著出版了面向大中小学生的《太空生存》科普书籍,在月宫一号为小学生中学生讲解生命保障系统的脉络构成……

这种传播科学中一个理念,传达一种科学意识,甚至是表现一种科学感觉的活儿,刘红乐在其中。一次去上海为小朋友做的科普活动上,一个“小豆丁”一直主动去摸刘红的手,大概只是想确定“科学家是真的”这件事,刘红回想起来心还是暖融融。

这件事也让刘红意识到,具象的科学家对于幼小孩童可以形成的温柔冲击,“帮他们种下一颗小小的科学种子”。“所以科普这件事,是将知识深入浅出的输出过程,也是一种深刻强烈的情感回馈。”

这是刘红的专业,是刘红的细腻,也是她的真实。

真的另一维度的体现,是讲真话。

自从成为北京市政协委员,海淀区政协常委以后,刘红多了建真言献良策的宽阔渠道。未经实验的数据不经一用,未经实践的论据不值一提,刘红用做好科学的方法来做提案,用严谨的数据和论据为建言做基础。这两年,事关科学,关于科普教育,关于北京市科技管理、项目验收时限等,刘红依据切身体会,也讲了很多。这件事从发端来说,也是一种责任感——“被信任所以才有这种身份,所以不能辜负那些等着你发声的人。”

如今,“月宫365”实验已经结束一年。刘红的日常,依旧被“月宫一号”填满。团队也紧密“围绕”在“月宫一号”周围,继续紧张处理过去实验留下的一众数据和新的延伸项目。

真实如刘红,说科学家最好的标签,永远是他/她的研究成果。如今的刘红,已经和“月宫一号”紧紧连在了一起。科学,就是她的真心。(本文转载自《民主与科学》2019年03期 作者 王卓)