人类在火星生存的可能性：21年科研成果揭示未来
12月8日，在2025大湾区科学论坛低空经济与航空航天分论坛上，北京航空航天大学教授、国际宇航科学院院士刘红分享了她与团队历时21年研究的生物再生生命保障系统。这一系统为“人类未来能否迈向深空、能否在地外长期生存”这一前沿命题提供了“中国方案”。
“人类去往火星，如何实现长期生存？”刘红在分享伊始便抛出了这一核心问题，直击深空探测的痛点。她指出，当前的载人航天任务主要依赖于地面“携带”与部分“物化再生式”模式，这种模式在火星探测等长期深空任务中难以支撑。
生物再生生命保障系统的突破
为了解决这一难题，刘红团队致力于构建一套模拟地球生态的生物再生生命保障系统。该系统旨在通过植物、动物、微生物组成的人工生态系统，为人类提供食物、氧气和水等必需物质，并循环处理人的代谢废物，最终形成一个高度自给自足的“闭环”。
刘红介绍道：“我们通过20多年的研究，已经建立了从单元生物技术到系统理论，再到系统设计和运行调控技术完整的体系。”她以物种筛选为例，团队根据是否满足乘员需求、能否适应舱内环境等原则，筛选出了35种植物，包括粮食、蔬菜、水果进入舱内，并建立了高效培养理论和技术；还通过筛选微生物，对其进行转化后培养可食用的昆虫，满足乘员动物蛋白需求。
实验验证与国际影响
刘红带领团队已完成两次密闭生存实验。2014年，团队首次实现3人105天密闭生存实验，系统闭合度达97%，在世界上首次成功构建了“人-植物-动物-微生物”四环系统。2017年至2018年开展的“月宫365”密闭生存实验中，14名乘员完成370天长期密闭生存。其间成功应对停电事故、延迟出舱等多重考验，系统稳定运行并将系统闭合度提升至98.2%。
“这意味着，人类在该系统中生存仅需1.8%的地面补给，其余资源均能通过内部循环再生。”
刘红表示：“目前，国际上的航天大国和组织非常重视生物再生生命保障系统的研究。两次实验我们都做到了世界上最高的系统闭合度和最好的技术指标，在国际上产生深远的影响。”
未来展望与挑战
尽管取得了显著的研究成果，刘红也坦言，当前世界上相关研究仍处于地面实验阶段，要应用于太空还需开展空间站等验证实验。目前已有多个相关项目立项推进。
展望未来，刘红相信随着技术不断成熟，太空旅行、月球或火星驻留将不再遥远。她强调，生物再生生命保障系统的成功将是人类迈向深空的重要一步，为未来的太空探索提供了坚实的基础。
这项研究的成功不仅为中国的航天事业增添了浓墨重彩的一笔，也为全球的深空探索提供了宝贵的经验和启示。
