“月面”第一片绿叶是这样长出的

总设计师是湖南人

2019 年 1 月 3 日 10 时 26 分， “嫦娥四号”探测器成功着落在月球背面， 中国由此成为世界上第一个登陆月球背面的国家。据悉，此次月球登陆任务是人类首次在月球表面开展生物学实验。1月 15 日，重庆大学宣布，随“嫦娥四号”登陆月球背面的生物科普试验载荷 （以下简称科普载荷）中，棉花种子成功发芽。

生物实验在一个重 3 公斤的“罐子”里进行。 这个“罐子”叫科普载荷， 由重庆大学牵头研制，2016年底被最终确定为此次搭载项目之一。 科普载荷里有个“月面微型生态圈”，放有 6 名“神秘旅客”，即马铃薯、油菜、棉花、拟南芥、果蝇、酵母。 这个“月面微型生态圈”的总设计师是———教育部深空探测联合研究中心副主任、重庆大学先进技术研究院院长谢更新教授。

谢更新是湖南隆回岩口镇人，在湖南大学完成本科、硕士、博士学习，之后到美国加州大学伯克利分校做博士后研究。 “在之前的学

80 后吕凤霄是北方人，2006

年大学毕业后，他在广州一家景观园林规划公司工作。 平时除了设计， 最大的爱好便是摄影。2016 年摄影圈开始流行航拍，这

种气势磅礴的图片，深深地吸引住了吕凤霄。 于是，作为背包客，已经把中国丈量过两遍的他购入无人机， 第三次踏上了旅途。

说走就走的旅行，听起来潇洒无比，其实旅途充满艰辛。 为了寻找传说的巨型“水怪”，吕凤霄曾在新疆喀纳斯湖边蹲守了 3 天，

虽然最终没找到，却看到了喀纳斯的绝美景色。

2016 年秋天，他在山西大同航拍悬空寺，因担心让朋友等太久，吕凤霄没有仔细观察地形就匆忙起飞，后果就是无人机倒飞收回时撞上悬崖。 经过 2 个小时的苦苦寻找，他好不容易才找回了无人机，虽然机器已经摔得遍体鳞伤，但还好只弄丢了一块电池。 等他回到平地一抬头，不由吓出一身冷汗。 原来，这时才发现自己一直在数百米高的悬崖边徘徊， 下面就是万丈深渊，如

果当时一个不小心掉下去，肯定粉身碎骨！ 航拍这 2 年多，吕凤霄不仅飞坏了 8 台无人机， 还多次“炸”机，那些地方前不着村后不着店，找不到人修机器，又不能重新买一架。虽然“炸”机让吕凤霄很心疼，但因此不能继续拍摄影响行程，对他来说才是最致命的。

还有一次历险， 至今都让吕凤霄心有余悸。 这是在贵州黎平县堂安村的经历： 吕凤霄从 3 米高的田埂上倒栽摔下，差点搭上小命！回广州后吕凤霄马上检查：头部无大碍，胸椎轻微骨折。 只是事发后的一个多月，他一直觉得头晕，睡觉时翻身都困难。 术生涯中，一直以来都是内心的科研追求在鼓舞着我。 ”谢更新说。

实验面临五大困难

在月球上进行生物生长试验，这是人类首次。 面临诸多困难。 谢更新介绍说主要有：一是从地球到月球有极大的重力变化。 月球上的重力只有地球重力的 1/6，在发射、着陆等过程中，会给科普载荷带来严峻的力学考验；二是月球的昼夜间有 300 多度的温差，如何控制科普载荷里的温度；三是科普载荷需在西昌发射场先静置 2 个月，还要在太空飞行一个月左右时间，但必须在着陆月球后才能放水进行试验；四是对登月生物物种的选择和搭配； 五是如何运用月球上的光，进行光合作用。

历经 50 余次优化设计

为了解决这些难题，营造生物在月球上的 “家”———也就是大家现在看到的科普载荷非常重要。 这个小小的科普载荷，谢更新团队前后经历了一年多的设计，50 余次的结构优化。

首先他们采用铝合金材料整体成型的方式制作这个科普载荷，保证其高密封性和高强度。 科普载荷包括光导管、水仓室、相机、散热片和控制系统等，可以为生物生长提供光、热、水和土壤等必要条件，算上螺

其实在吕凤霄航拍的 730 多个日夜里，各种“险情”屡屡发生，比如身陷沼泽、被困孤岛等等，可谓步步惊心！吕凤霄的航拍图片，先后被众多知名媒体采用。 令人震撼的。中国美景照片， 很多网友大呼““美得令人窒息！ ”结果看一眼就果断收藏做手机桌面！

有人说，想航拍中国，首先你得有钱！ 可吕凤霄并不是有钱人，40 多万元的花费，都来自工作攒下的积蓄和家人赞助。 因为心中热爱，所以不管经历多少困难，他都甘之若饴。

很多人都看过中央电视台制作的《航拍中国》，几十人的摄制组、上亿的投资，才拍出如此作品。吕凤霄却是自掏腰包、独自一人，不到3年就跋涉 3800 多公里，航拍完了全国 34 个省级行政区的大美风光。 用 40 万张照片，完成了“鸟瞰神州”的巨作，就连许多欧美资深摄影师， 都觉得很不可思议！ （摘自《知音·海外版（上半月）》2018 年第 11 期 王丽/文） 丝钉、导线等，有 100 多个部件。

在温控方面，他们给科普载荷“穿”上了保温材料做的“保暖衣”，内部装有自动调节温度的散热片做成的“空调”，使其能在月球表面剧烈温差的环境下， 温度保持在15℃至 35℃。 在光合作用方面，他们在科普载荷顶部盖板上开了一个孔， 安装光导管以让生物吸收月面太阳自然光，这也是难度非常大的。

就控制放水的问题，他们在水仓室安装了电磁泵， 解决 1/6 低重力条件下放不出水的难题，待着陆器登月并加电后，通过智能控制系统让电磁泵在合适植物生长的情况下加压放水。

挑选了上百种植物

科普载荷里面的生物空间不足 1 升， 容量和资源非常有限，因此对生物种类的筛选非常重要。 筛选本次搭载的生物物种首要条件就是“个子小”。 其次，由于月球表面低重力、强辐射、高温差等极端条件限制， 还要求动植物能耐高温、耐冻，而且能抗辐射和抗干扰。所以团队从云南深山到新疆沙漠地区，到处寻找能够在极端条件下生存的生物物种，挑选了上百种植物进行实验、筛选。 在选择的过程中，他们还曾考虑过乌龟、蜜蜂、蚯 蚓等物种，后来因为耗氧量比较大等原因放弃了。

最终他们从粮、棉、油等人类赖以生存的最基本需求方向出发，选择了马铃薯、棉花、油菜等种子。拟南芥、果蝇、酵母是全球科学家研究生物的模式物种，它们因生长周期短，能够在短时间内展示完整的生命过程而入选。

这6位“神秘旅客”，分别扮演着生产者、分解者、消费者的角色，从而形成一个简单的微型生态系统。

种子在月球上发芽，无疑是在月球上进行生物生长试验的标志性事件。 因为不清楚月球表面的具体温度变化，所以从生物的多样性上考虑，他们选择低温和高温发芽的物种都试一试。

通过监测发现，科普载荷罐体内开机后， 维持了五六天的 30℃，因此此次发芽的是适合高温发芽的低酚棉种子。 它成功地完成了在月球发芽的任务。

这个项目的意义在于，一是激发大众的探索精神和创新精神；二是目前搜集的大量温度、压力等实测数据，以及项目模式，可为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验。 （综合《重庆日报》《潇湘晨报》《华西都市报》等）