□ 王 輝

謝更新

“小時不識月，呼作白玉盤。又疑瑤臺鏡，飛在碧云端?！睆墓艜r開始，人們對于月球的遐想與向往就未曾停止。千百年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，人類的足跡已經(jīng)踏上了月球的神秘土地，也揭開了它的一些神秘面紗。如今，由教育部深空探測聯(lián)合研究中心（以下簡稱“深空探測中心”）組織，重慶大學(xué)牽頭研制的“生物科普試驗載荷項目”，又實現(xiàn)了一項重大突破，在他們多年的研究探索之下，成功在荒蕪的月球表面試驗培養(yǎng)出人類第一片植物嫩葉。

值得一提的是，這次隨“嫦娥四號”登陸月球背面的生物科普試驗載荷內(nèi)，搭載了棉花、油菜、馬鈴薯、擬南芥、酵母和果蠅6種生物，其中棉花種子于2019年1月5日晚成功發(fā)芽。

“這是人類第一次在月面上做生物生長試驗，并且獲得了成功，在國內(nèi)外產(chǎn)生了很大的影響?！苯逃可羁仗綔y聯(lián)合研究中心副主任、重慶大學(xué)先進技術(shù)研究院院長謝更新說。作為生物科普試驗載荷項目的總設(shè)計師，謝更新與團隊成員歷時3年攻關(guān)所筑就的研究成果對人類今后建立月球基地提供了研究基礎(chǔ)和經(jīng)驗借鑒，同時對宣傳我國探月工程成果，激發(fā)人們對宇宙探索和科學(xué)研究的興趣，提高人們的環(huán)境保護意識具有重大意義。

生物奔月暢想，三年謀劃成現(xiàn)實

到底這支奔月生命小分隊是何時計劃奔向月球的呢？這還得追溯到4年前。

2015年，國家國防科工局、教育部、中國科學(xué)院、中國科協(xié)、共青團中央五部委聯(lián)合主辦了以“激發(fā)探索熱情，鼓勵大眾創(chuàng)新”為主題的月球探測載荷創(chuàng)意設(shè)計征集活動。首次面向全球大、中學(xué)生和科技愛好者征集創(chuàng)意設(shè)計。最終來自深空探測中心（重慶大學(xué)）的“生物科普試驗載荷”在257個創(chuàng)意中脫穎而出。從那時開始，這一將人類暢想載到月球的計劃便開始了其設(shè)計、探索之路。

“在此之前，科學(xué)家在空間站以及其他航天器上，開展過多次生物生長培育實驗，但在月球上，這還是第一次。而想要實現(xiàn)這一目標，并非是輕而易舉的?！敝x更新說。對航天器載荷來說，體積和重量都是關(guān)鍵。設(shè)計之初，研究人員就被告知“生物科普試驗載荷”不得超過3公斤，而且空間和位置也受到嚴格約束，經(jīng)過研究人員的嚴密設(shè)計，最終成型的“生物科普試驗載荷”直徑173毫米，高度198毫米，重量只有2.608公斤，看起來像個小“罐子”。

除了植物種子、蟲卵、營養(yǎng)液、水、空氣等必備要素外，這個“罐子”里還放了兩架照相機，以便于拍攝記錄月球生物生長的狀態(tài)，再將數(shù)據(jù)下傳，在地面接收并進行顯示。

生物科普試驗載荷項目對生物物種篩選有著非常嚴苛的要求。因為“罐子”資源有限，要求里面的動植物不能占用過多空間。首要條件就是“個子小”。由于月球表面低重力、強輻射、高溫差等極端條件限制，因此要求動植物能耐高溫、耐凍，而且能抗輻射和抗干擾，因此在精挑細選之下，選定了棉花、油菜、馬鈴薯、擬南芥、酵母和果蠅6種生物。

在謝更新的介紹下，記者了解到，糧、棉、油是人類賴以生存的最基本需求，因而棉花得以入選；馬鈴薯很有可能成為以后人類太空生存的主食；油菜作為重要的油料作物，是太空食物中不可或缺的油料保障；擬南芥、果蠅、酵母是全球科學(xué)家研究生物的模式物種，它們生長周期短，能夠在短時間內(nèi)展示完整的生命過程，便于研究生物生長發(fā)育和代謝規(guī)律?！霸谶@個小小的空間里，我們要形成一個微型生態(tài)系統(tǒng)，生產(chǎn)者、消費者、分解者五臟俱全。雖然它還不夠復(fù)雜完善，但也踏出了早期的重要一步?！敝x更新說。

在完善的準備設(shè)計之下，生物科普試驗載荷罐憑借著高度密封的抗壓能力，通過了發(fā)射和著陸等階段嚴酷的力學(xué)考驗，并于2019年1月3日——“嫦娥四號”登陸月球第一天的23時18分，加電開機并啟動主相機拍照。2019年1月5日20時，地面接收數(shù)據(jù)顯示，載荷內(nèi)種子已經(jīng)發(fā)育為胚根，生物生長培育成功了。1月12日20時03分34秒，地面發(fā)送了生物科普試驗載荷斷電指令，載荷第一個月晝試驗正常關(guān)機。

目前，從開機至斷電，生物科普試驗載荷在軌工作狀態(tài)良好，在5個月晝期間累計工作時間長達約1300小時，主副相機累計拍照125次，下傳照片622幅。與整器保持良好的持續(xù)通信狀態(tài)，并實時傳回溫度、電壓、氣壓等各項遙測數(shù)據(jù)。通過照片數(shù)據(jù)和遙測數(shù)據(jù)分析，設(shè)備內(nèi)部溫度、壓力等完全達到設(shè)計指標，部分指標超過預(yù)期。生物科普試驗載荷項目副總指揮、重慶大學(xué)先進技術(shù)研究院副院長楊小俊介紹。

最終，生物科普試驗載荷項目成功完成了它的使命，研究出動植物在月球低重力、強輻射、自然光照條件下的生長發(fā)育狀態(tài)，實現(xiàn)了人類第一次在荒蕪的月球表面培育植物發(fā)芽并生長出第一片綠葉，這些成就都將為未來人類在月球建立基地提供研究基礎(chǔ)和經(jīng)驗借鑒。

攻堅克難釀碩果，不負匠心砥礪行

千淘萬漉雖辛苦，吹盡黃沙始到金。在科研道路中，如果未曾經(jīng)歷過艱辛探索與磨礪，科研碩果定不會招手即取。

“生物科普試驗載荷項目看似難度不大，但順利實施的背后，是成百上千次的試驗數(shù)據(jù)，是數(shù)不清的挫折與失敗”。在生物科普試驗載荷項目主任設(shè)計師張元勛介紹下，記者了解到：這個項目涉及機械、環(huán)境、控制、生物、通信、材料、先進制造、能源與動力、力學(xué)等領(lǐng)域的交叉融合，以及與其他高校、航天科研機構(gòu)和企業(yè)的密切合作。哪怕只是一架相機，也要有在高濕度環(huán)境下工作的特殊性能，每個地方都蘊含著創(chuàng)新與突破。

最初，項目的實施并不被大眾看好，在這一背景之下，項目團隊成員并沒有氣餒，并在項目攻關(guān)過程中抵住了一切壓力，最終在他們不懈實驗探索之下，取得了預(yù)期的研究成果。

作為生物科普試驗載荷總設(shè)計師，謝更新更是以扎實的科研基礎(chǔ)以及優(yōu)秀的領(lǐng)導(dǎo)能力給團隊成員們打了一劑“強心針”。早年間，他曾在湖南大學(xué)、美國加州大學(xué)柏克萊分校學(xué)習(xí)、研究。在研究生涯中，他發(fā)表論文40多篇，出版著作3部，獲得專利6項，研究成果曾獲得科研獎勵近10項，包括國家科技進步獎二等獎、中國產(chǎn)學(xué)研合作促進獎等獎勵。多年來濃厚的科研積淀為他科研工作的開展打下了堅實的基礎(chǔ)，也為“生物科普試驗載荷項目”的設(shè)計開展起到了中堅領(lǐng)導(dǎo)作用。

事實上，自擔(dān)任深空探測中心副主任、重慶大學(xué)先進技術(shù)研究院院長以來，在一線與團隊成員們攜手攻關(guān)就已成為謝更新工作的常態(tài)。近5年來，他與深空探測中心同事先后承擔(dān)了多項國家課題和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，不少成果和技術(shù)在航天領(lǐng)域上得以運用。而除了開展科學(xué)研究和工程任務(wù)，進行人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)外，他們還將科普任務(wù)作為自己的重要職責(zé)。自從生物科普試驗載荷取得成功以來，他到全國各地做了將近20場公益報告，為了讓更多青少年受益，當(dāng)時在重慶大足實驗小學(xué)做科普報告時，除了現(xiàn)場聽眾300多人之外，還通過視頻現(xiàn)場直播讓全校近2000人收看，極大激發(fā)了我國青少年熱愛科學(xué)、探索宇宙的熱情，也宣傳了我國探月工程的成果。

團隊合影

近年來，中心曾出版過《月球與人類》系列科普讀物，舉辦過月球車創(chuàng)意大賽等。這次月球生物生長試驗，他們還邀請了南開中學(xué)、重慶七中、重慶大學(xué)附小等中小學(xué)生也一起參與，聽他們的奇思妙想。“不管是在科普層面還是生物實驗層面，生物科普試驗載荷項目都是人類首次。我們希望通過這項工作，向全世界特別是廣大青少年，展示我國探月工程取得的一系列成績。”謝更新說。

浩渺的太空，有許多未知的奧秘和人類可利用的資源。從古至今，人類為了探索宇宙，拓展生存空間，一直在不懈努力。過去二十幾個科研春秋，謝更新將自己的人生理想與深空探測緊緊相連，創(chuàng)新探索、孜孜不倦。面對未來漫長的科研歲月，他和團隊的目標也從未更改——為中國的深空探測事業(yè)做出自己的貢獻。