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#古建筑# 【古建筑文物的消防安全检查知识】文物消防安全检查工作贯彻“预防为主、防消结合”的方针，坚持“从严管理、防患未然”的原则。
文物消防安全检查的范围包括：
（一）具有火灾危险性的文物保护单位和经县级人民政府文物行政部门登记并公布的其他不可移动文物；
（二）博物馆、纪念馆、陈列馆等文物收藏单位；
（三）文物库房、文物修复室、文物科技保护室等文物保管和科技保护场所；
（四）文物保护工程施工工地；
（五）其他文物、博物馆单位。
文物消防安全检查的基本内容包括：
（一）消防安全责任制和组织机构建设
1．消防安全责任人和消防安全管理人履行消防安全职责情况；
2．距离当地公安消防队较远的列为全国重点文物保护单位的大型古建筑群消防队伍建设情况，其他文博单位的兼职消防队伍建设情况；
3．文物、博物馆单位消防安全责任制建立情况，消防安全责任书签订及安全责任落实情况。
（二）消防安全管理制度
1．消防安全制度和保障消防安全的操作规程制订情况；
2．确保消防安全管理制度和操作规程落实的保障措施情况；
3．消防安全管理制度在具体工作中的实际执行情况。
（三）人员管理
1．消防安全责任人、消防安全管理人、专兼职消防工作人员、消防控制室操作人员接受消防安全专门培训情况；
2．工作人员对消防安全法规、消防安全知识、消防安全管理制度的掌握情况；
3．工作人员对消防设施、设备、器材的操作技能情况；
4．消防控制室操作人员持证上岗情况；
5．消防安全工作人员值班情况。
（四）消防设施设备和消防车通道
1．消防水源和消防给水设施建设情况；
2．火灾报警、灭火等设施设备建设情况；
3．灭火器材配置及有效情况；
4．消防安全标志的设置情况；
5．消防设施设备检测和日常维护保养情况；
6．消防车通道设置情况。
（五）用火、用电、用油、用气管理
1．是否存在违反规定用火、用电、用油、用气情况；
2．用于文物保护必要的电器设备和电气线路是否规范安装敷设，是否采取有效阻燃措施；
3．对电器设备和电气线路是否进行定期安全检查；
4．是否存有易燃易爆物品及其管理情况。
（六）火灾隐患整改
1．消防安全检查发现火灾隐患的记录；
2．火灾隐患整改结果；
3．《文物火灾隐患整改情况记录表》内容和归档情况。
（七）周边防火环境
1．文物、博物馆单位周边的企事业单位和人民群众生产生活可能引发文物火灾危害情况；
2．对周边可能引发火灾危害的预防和应对措施情况；
3．对周边企事业单位和人民群众文物防火宣传工作情况。
（八）防雷措施
1．避雷设施安装和验收情况；
2．避雷设施日常维护和检测情况。
（九）与公安机关消防机构联动
1．文物、博物馆单位与当地公安机关消防机构就文物防火工作的联系、沟通情况；
2．文物、博物馆单位与当地公安机关消防机构建立火灾扑救联动机制情况。
（十）灭火和应急疏散预案
1．灭火和应急疏散预案制订情况；
2．内容和程序是否科学、有效，具有可操作性；
3．日常演练情况；
4．现场演练是否符合程序并具有防火、灭火效能。
（十一）消防安全档案
1．档案内容是否规范、完整；
2．档案的更新情况；
3．档案的保管情况。
（十二）文物、博物馆单位消防安全工作的其他情况
对古建筑（包括具有火灾危险性的近现代文物建筑）除按规定的内容检查外，重点检查以下内容：
（一）古建筑殿屋内是否存在用于生产生活的用火、用电问题，在古建筑厢房、走廊、庭院等处确需用火、用电的，是否采取有效的防火安全措施；
（二）是否存在古建筑之间及毗连古建筑私搭乱建棚、房问题；
（三）是否存在古建筑本体上直接安装电源开关、电线，或者在古建筑内使用电气设备等问题；
（四）在古建筑附属设施上或者保护范围内架设电线、安装电气设备，是否对古建筑消防安全构成危害；
（五）非宗教活动场所的古建筑内是否存在燃灯、烧纸、焚香问题，指定为宗教活动场所的古建筑是否在指定地点内燃灯、烧纸、焚香，是否采取有效防火措施；
（六）保护范围内是否堆放柴草、木料等可燃易燃物品；
（七）古建筑与毗连的其他建筑之间防火分隔墙建设或者消防通道设置情况，坐落在森林区域或者位于郊野的古建筑周边是否有防火隔离带；
（八）古寺庙、道观、庙堂内悬挂的帐幔、伞盖等易燃物品防火处理情况；
（九）可能引发古建筑火灾的其他情况。
对文物保护工程施工工地除按规定的内容检查外，重点检查以下内容：
（一）承建工程项目合同是否约定防火安全内容；
（二）施工方法和施工技术是否符合消防要求；
（三）施工现场用火作业、易燃可燃材料堆场、仓库、易燃废品集中站和生活区等区域划分是否符合防火要求；
（四）施工作业期间搭设的临时性建筑的防火措施；
（五）施工所需焊、割作业点、氧气瓶、乙炔瓶、易燃易爆物品的安全隔离措施；
（六）施工使用的焊灯、喷灯等明火作业安全管理情况；
（七）施工现场废料、垃圾等可燃物品清理情况；
（八）可能引发文物保护工程施工工地火灾的其他情况。
文物、博物馆单位按本规程规定组织实施以下形式的消防安全自查：
（一）防火巡查：由消防安全工作人员对本单位消防安全重点部位防火工作进行每日巡查；
（二）定期检查：由消防安全管理人组织对本单位消防安全工作情况实施定期检查，至少每月检查一次；
（三）随机抽查：由消防安全管理人组织对本单位所属各部门和安全重点岗位实施随机抽查，检验各项防火制度和措施的落实情况；
（四）重要节日或重大活动前检查：国家法定节假日前，文物、博物馆单位举办重大活动前，气候干旱的火灾易发期、多发期，由消防安全管理人提前组织开展消防安全重点检查。
文物行政部门按本规程规定组织实施以下形式的消防安全检查：
（一）定期检查：对本辖区的文物、博物馆单位组织定期检查，市、县级文物行政部门至少每季度检查一次，省级文物行政部门至少每半年检查一次；
（二）重点抽查：对本辖区内文物、博物馆单位实施不定期抽查；
（三）专项督察：对辖区内文物消防安全管理存在严重问题或者文物火灾隐患突出的地区，集中实施消防安全专项督察。
文物、博物馆单位开展消防安全自查按以下程序进行：
（一）组织检查组：由具有消防安全管理经验和消防安全专业知识、技能的人员组成检查组；
（二）确定检查范围：消防安全检查范围既要全面，又要根据本单位防火工作实际突出检查的重点部位；
（三）现场检查：对文物、博物馆单位及周边环境进行全面检查，将检查情况填入《文物消防安全检查记录》，并由检查组人员签字；
（四）总结报告：检查结束后，对检查情况进行全面认真总结，分析查找存在的问题和隐患，提出改进工作的意见和建议，报本单位消防安全责任人和消防安全管理人；
（五）记入档案：将《文物消防安全检查记录》、消防安全检查总结以及火灾隐患整改情况记入消防安全检查档案。
各级文物行政部门对文物、博物馆单位开展消防安全检查按以下程序进行：
（一）人员组织：由具有消防安全管理经验和消防安全专业知识、技能的人员组成消防安全检查组；
（二）制订检查实施方案：确定本辖区内被检查的文物、博物馆单位范围、重点单位、检查工作步骤和具体要求等；
（三）实地检查：对下级文物行政部门文物消防安全工作和辖区内文物、博物馆单位开展检查；
（四）当场反馈意见：检查组要现场向被检查的文物、博物馆单位反馈检查情况，提出具体的整改意见和要求；
（五）汇总检查结果：检查结束后，检查组要对检查结果进行归纳总结，形成书面检查报告，报组织消防安全检查的文物行政部门；
（六）反馈书面意见：组织消防安全检查的文物行政部门根据检查组的书面检查报告，向被检查地区文物行政部门下发书面意见。
各级文物行政部门和各文物、博物馆单位要建立消防安全检查档案，将消防安全检查情况登记入档。https://t.cn/AiCQIYvl
文物消防安全检查的范围包括：
（一）具有火灾危险性的文物保护单位和经县级人民政府文物行政部门登记并公布的其他不可移动文物；
（二）博物馆、纪念馆、陈列馆等文物收藏单位；
（三）文物库房、文物修复室、文物科技保护室等文物保管和科技保护场所；
（四）文物保护工程施工工地；
（五）其他文物、博物馆单位。
文物消防安全检查的基本内容包括：
（一）消防安全责任制和组织机构建设
1．消防安全责任人和消防安全管理人履行消防安全职责情况；
2．距离当地公安消防队较远的列为全国重点文物保护单位的大型古建筑群消防队伍建设情况，其他文博单位的兼职消防队伍建设情况；
3．文物、博物馆单位消防安全责任制建立情况，消防安全责任书签订及安全责任落实情况。
（二）消防安全管理制度
1．消防安全制度和保障消防安全的操作规程制订情况；
2．确保消防安全管理制度和操作规程落实的保障措施情况；
3．消防安全管理制度在具体工作中的实际执行情况。
（三）人员管理
1．消防安全责任人、消防安全管理人、专兼职消防工作人员、消防控制室操作人员接受消防安全专门培训情况；
2．工作人员对消防安全法规、消防安全知识、消防安全管理制度的掌握情况；
3．工作人员对消防设施、设备、器材的操作技能情况；
4．消防控制室操作人员持证上岗情况；
5．消防安全工作人员值班情况。
（四）消防设施设备和消防车通道
1．消防水源和消防给水设施建设情况；
2．火灾报警、灭火等设施设备建设情况；
3．灭火器材配置及有效情况；
4．消防安全标志的设置情况；
5．消防设施设备检测和日常维护保养情况；
6．消防车通道设置情况。
（五）用火、用电、用油、用气管理
1．是否存在违反规定用火、用电、用油、用气情况；
2．用于文物保护必要的电器设备和电气线路是否规范安装敷设，是否采取有效阻燃措施；
3．对电器设备和电气线路是否进行定期安全检查；
4．是否存有易燃易爆物品及其管理情况。
（六）火灾隐患整改
1．消防安全检查发现火灾隐患的记录；
2．火灾隐患整改结果；
3．《文物火灾隐患整改情况记录表》内容和归档情况。
（七）周边防火环境
1．文物、博物馆单位周边的企事业单位和人民群众生产生活可能引发文物火灾危害情况；
2．对周边可能引发火灾危害的预防和应对措施情况；
3．对周边企事业单位和人民群众文物防火宣传工作情况。
（八）防雷措施
1．避雷设施安装和验收情况；
2．避雷设施日常维护和检测情况。
（九）与公安机关消防机构联动
1．文物、博物馆单位与当地公安机关消防机构就文物防火工作的联系、沟通情况；
2．文物、博物馆单位与当地公安机关消防机构建立火灾扑救联动机制情况。
（十）灭火和应急疏散预案
1．灭火和应急疏散预案制订情况；
2．内容和程序是否科学、有效，具有可操作性；
3．日常演练情况；
4．现场演练是否符合程序并具有防火、灭火效能。
（十一）消防安全档案
1．档案内容是否规范、完整；
2．档案的更新情况；
3．档案的保管情况。
（十二）文物、博物馆单位消防安全工作的其他情况
对古建筑（包括具有火灾危险性的近现代文物建筑）除按规定的内容检查外，重点检查以下内容：
（一）古建筑殿屋内是否存在用于生产生活的用火、用电问题，在古建筑厢房、走廊、庭院等处确需用火、用电的，是否采取有效的防火安全措施；
（二）是否存在古建筑之间及毗连古建筑私搭乱建棚、房问题；
（三）是否存在古建筑本体上直接安装电源开关、电线，或者在古建筑内使用电气设备等问题；
（四）在古建筑附属设施上或者保护范围内架设电线、安装电气设备，是否对古建筑消防安全构成危害；
（五）非宗教活动场所的古建筑内是否存在燃灯、烧纸、焚香问题，指定为宗教活动场所的古建筑是否在指定地点内燃灯、烧纸、焚香，是否采取有效防火措施；
（六）保护范围内是否堆放柴草、木料等可燃易燃物品；
（七）古建筑与毗连的其他建筑之间防火分隔墙建设或者消防通道设置情况，坐落在森林区域或者位于郊野的古建筑周边是否有防火隔离带；
（八）古寺庙、道观、庙堂内悬挂的帐幔、伞盖等易燃物品防火处理情况；
（九）可能引发古建筑火灾的其他情况。
对文物保护工程施工工地除按规定的内容检查外，重点检查以下内容：
（一）承建工程项目合同是否约定防火安全内容；
（二）施工方法和施工技术是否符合消防要求；
（三）施工现场用火作业、易燃可燃材料堆场、仓库、易燃废品集中站和生活区等区域划分是否符合防火要求；
（四）施工作业期间搭设的临时性建筑的防火措施；
（五）施工所需焊、割作业点、氧气瓶、乙炔瓶、易燃易爆物品的安全隔离措施；
（六）施工使用的焊灯、喷灯等明火作业安全管理情况；
（七）施工现场废料、垃圾等可燃物品清理情况；
（八）可能引发文物保护工程施工工地火灾的其他情况。
文物、博物馆单位按本规程规定组织实施以下形式的消防安全自查：
（一）防火巡查：由消防安全工作人员对本单位消防安全重点部位防火工作进行每日巡查；
（二）定期检查：由消防安全管理人组织对本单位消防安全工作情况实施定期检查，至少每月检查一次；
（三）随机抽查：由消防安全管理人组织对本单位所属各部门和安全重点岗位实施随机抽查，检验各项防火制度和措施的落实情况；
（四）重要节日或重大活动前检查：国家法定节假日前，文物、博物馆单位举办重大活动前，气候干旱的火灾易发期、多发期，由消防安全管理人提前组织开展消防安全重点检查。
文物行政部门按本规程规定组织实施以下形式的消防安全检查：
（一）定期检查：对本辖区的文物、博物馆单位组织定期检查，市、县级文物行政部门至少每季度检查一次，省级文物行政部门至少每半年检查一次；
（二）重点抽查：对本辖区内文物、博物馆单位实施不定期抽查；
（三）专项督察：对辖区内文物消防安全管理存在严重问题或者文物火灾隐患突出的地区，集中实施消防安全专项督察。
文物、博物馆单位开展消防安全自查按以下程序进行：
（一）组织检查组：由具有消防安全管理经验和消防安全专业知识、技能的人员组成检查组；
（二）确定检查范围：消防安全检查范围既要全面，又要根据本单位防火工作实际突出检查的重点部位；
（三）现场检查：对文物、博物馆单位及周边环境进行全面检查，将检查情况填入《文物消防安全检查记录》，并由检查组人员签字；
（四）总结报告：检查结束后，对检查情况进行全面认真总结，分析查找存在的问题和隐患，提出改进工作的意见和建议，报本单位消防安全责任人和消防安全管理人；
（五）记入档案：将《文物消防安全检查记录》、消防安全检查总结以及火灾隐患整改情况记入消防安全检查档案。
各级文物行政部门对文物、博物馆单位开展消防安全检查按以下程序进行：
（一）人员组织：由具有消防安全管理经验和消防安全专业知识、技能的人员组成消防安全检查组；
（二）制订检查实施方案：确定本辖区内被检查的文物、博物馆单位范围、重点单位、检查工作步骤和具体要求等；
（三）实地检查：对下级文物行政部门文物消防安全工作和辖区内文物、博物馆单位开展检查；
（四）当场反馈意见：检查组要现场向被检查的文物、博物馆单位反馈检查情况，提出具体的整改意见和要求；
（五）汇总检查结果：检查结束后，检查组要对检查结果进行归纳总结，形成书面检查报告，报组织消防安全检查的文物行政部门；
（六）反馈书面意见：组织消防安全检查的文物行政部门根据检查组的书面检查报告，向被检查地区文物行政部门下发书面意见。
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嫦娥四号实现人类首次月面生物实验 重庆大学在月球上种植出第一株绿叶
2019-01-15 15:22:57 来源: 科技日报 作者: 雍黎
人类在月球上种植出植物的梦想已经实现！1月15日上午，重庆大学举办嫦娥四号生物科普试验载荷新闻发布会，对外正式公布这一消息。
1月12日20点，随着嫦娥四号登陆月球背面的生物科普试验载荷罐传回最后一张试验照片，显示罐内生长出的植物嫩芽长势良好。这表明在经历月球高真空、宽温差、强辐射等严峻环境考验后，人类首次月面的生物生长培育实验成功！
人类首次在月球开展生物生长试验
重庆大学副校长、科普载荷项目总指挥刘汉龙介绍，经过近三年的努力，由教育部深空探测联合研究中心组织，重庆大学牵头承担研制的嫦娥四号任务生物科普试验载荷项目，在国家国防科工局探月与航天工程中心、教育部科技司和航天科技集团等单位与部门的大力支持与指导下，组织高校机械、生物、自动控制、环境工程、通信、材料等学科优势力量与航天有关科研院所紧密合作共同研制完成，该项目于2018年12月8日凌晨随嫦娥四号探测器从西昌卫星发射中心出征，是嫦娥四号任务中唯一一个由教育部高校研制、第一个登上月球系统级的航天器并着陆月球背面的科普载荷，该载荷也是人类首次在月球上开展生物试验。
科普，是本次载荷项目最基本也是最重要的使命。项目团队通过研究生物在月球低重力、强辐射、自然光照条件下动植物的生长发育状态，为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验。
212.75小时的试验 月球长出人类种植的首株绿叶
生物科普试验载荷罐是一个高度密封的圆柱形抗压容器，由特殊铝合金材料制成， “罐子”直径173毫米，高198.3毫米，总重量共2.608公斤，由结构模块、热控模块、控制模块、导光模块、生物模块等组成，还有18毫升水，以及土壤、空气、热控以及两个记录生物生长状态的相机。
罐子虽然不大，不过搭载的“乘客”却不少。据了解，生物科普试验载荷内搭载了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物，它们形成一个简单的微型生态系统。
2018年10月10日下午， 生物科普试验载荷罐在地面组装合盖。为了确保全过程无生物污染，所有生物装载操作均在严格无菌环境的超净工作台中进行。
2018年12月8日，生物科普试验载荷罐随着嫦娥四号探测器成功升空。
2019年1月3日23点18分，在经历发射和着落等阶段严酷的力学考验后，生物科普试验载荷于嫦娥四号登陆月球第一天加电开机，并启动主相机拍照。
2019年1月3日23点48分，在地面控制中心发送放水指令后，搭载的6种生物结束了休眠，进入生物月面生长发育模式。
2019年1月5日晚8点，地面接收数据显示生物科普试验载荷内种子已经发育为胚根。在随后传回的图片中，可以清晰地看到棉花种子率先发芽，长出了绿绿的叶子。
2019年1月12日20:03:34地面发送了生物科普试验载荷断电指令，载荷正常关机。生物科普试验载荷内部在月夜温度为零下52℃的情况下，所携带的六种生物将结束本次科普试验使命，处于冷冻状态。
“从开机至断电，生物科普试验载荷在轨工作状态良好，累计工作时间长达212.75小时，顺利实现了种子发芽，达到了设计指标，部分指标超过预期。”教育部深空探测联合研究中心副主任、生物科普试验载荷总设计师、重庆大学先进技术研究院院长谢更新教授在接受科技日报记者独家专访时表示，这是人类第一次在月面上做生物生长试验，在荒芜的月球上培育出第一株植物嫩芽，并随时间的推移，成功实现人类有史以来第一片在月球生长的绿叶。
突破五大难题实现首次生物实验
“以前科学家在空间站以及其他航天器上开展过多次生物试验，但月球上还从未有过。此次生物科普试验载荷已初步实现人类首次月面生物试验，对人类今后建立月球基地提供研究基础和经验，具有重大意义。”谢更新说，要成功实验并不容易，他们准备了3年多的试验，在项目的研发过程中，研发团队对科普载荷进行多个技术难点的攻关：为确保科普载荷在轨工作安全，罐体结构件全部由高性能铝合金加工，且进行了防腐处理，并通过分析、试验的形式进行了多方面验证；针对长期零下57℃低温微弱漏气现象，通过结构分析、密封材料性能优化等多种方法予以解决；为了使科普载荷能够在零下60℃到80℃的温度范围内保持稳定的适宜生物生存的温度，通过20多次的热方案设计及优化，最终确定了由半导体制冷器、电加热器、散热片及隔热措施相结合的方式，实现科普载荷内部智能化温度控制。
而此次实验也突破了生物休眠、“旅途”颠簸、放水控制、密封控制、月面采光五大难题。
据了解，因为嫦娥四号探测器发射的要求，罐内搭载的植物种子和果蝇虫卵需在罐中等待长达3个月，其中发射场需等待两个月，太空飞行近一个月，在此期间需保证休眠状态。“如果植物在罐内提前发芽，就失去了试验的意义。”谢更新说，对此他们特制了干燥的土壤，同时在真空条件下对罐体进行了密封，保证在此期间罐内不会受到地球温度、湿度的影响，避免产生水份促使植物种子发芽。
放水时间把控也是一大难题。必须确保到达月球试验启动后水能放出来，不能放不出来，也不能放早了。为此，团队采取了两个措施，一方面使用电磁泵启动放水装置确保有压力放水，二是在水管口用新型溶剂封口，在月球高温环境中封口溶剂才会随着放水脱落，确保在月球上才会让水浇灌到土壤中。
从发射、变轨到着陆， 生物科普试验载荷罐要经历严酷的力学条件，如何让土壤不散落是业界关心的问题。谢更新说，他们对此采用了遇水即融的材料，保证土壤在“旅途”中的安全。
为了解月球上的光合作用情况，此次实验没有采取内置灯光的形式，而是通过光导管引进月球表面自然光线，实现月面原位资源利用，让动植物完全接受月球的光照环境。谢更新介绍，通过在罐上开通，用光导管引光进入，顺利的让罐内的生物受到了月球上太阳光的照射。因为此次降落的地点在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑，月尘较厚，担心对光导管会进行封堵，对此他们进行了多次实验，对导管的方位和角度进行了特别的设计，从而顺利引入了阳光。
谢更新介绍，此次罐内的主副相机累计拍照35次，下传照片170多幅。与整器保持良好的持续通信状态，并实时传回温度、电压、气压等各项遥测数据。通过照片数据和遥测数据分析，设备内部水已完全浸润土壤，温度、压力等完全符合生物生长发育的要求。
月地对比 月球上植物先于地球发芽
为进一步凸显本次生物科普试验载荷的科研和科普价值，生物科普试验载荷项目组同时在重庆大学开展了地、月对比实验，同一个生态系统（密闭空间）在地球、月球不同条件下以及在地面自然条件下（开放空间）的生长发育情况对比。
1月3日晚23:50分，地面对照试验生物科普试验载荷与月表生物科普试验载荷同步注水，地面对照试验正式开始。地面对照分为封闭环境1:1对照试验和开放环境下的对照试验。整个地面对照试验全程以在轨工作的生物科普试验载荷传回的温度作为参考，地面对照通过控温，与在轨工作温度保持一致。
“月球和地面的实验室在同温度、同湿度下进行的，不同的是月球上日照条件虽然较差，但为24小时照射，同时有辐射，地面上没有辐射。”谢更新说，不过月球上发芽比地球上更快，为何会出现这一情况，他们会进行进一步研究。
耐高温植物更适合月球生长
载荷内搭载的6种生物构成一个含有生产者、消费者和分解者的微型生态系统。其中，植物生产氧气和食物，供所有生物“消费”；作为消费者的果蝇和分解者的酵母，通过消耗氧气产生二氧化碳，供植物进行光合作用。此外，酵母可以分解植物和果蝇废弃物而生长，酵母又可以作为果蝇的食物。
“这是根据罐内资源变化数百次试验选择的结果。”谢更新解释，因为“罐子”里资源有限，里面的动植物不能占用过多空间，同时由于月球上没有大气传递热量，昼夜温差大，在太空舱内温度控制在30℃到-60℃，“罐子”内温度采用物理控制方式，控制在最低-10℃，因此要求动植物能耐高温、耐冻、抗辐射和抗干扰的特点。同时因为不清楚月面的温度，从生物的多样性上考虑，他们选择了低温和高温的物种都试一试。
为了给载荷内生物营造一个适宜生存的环境，载荷罐体分别装置了“空调系统”、光导管和水仓室。罐子外的保温层，能经受月表面剧烈温差的考验；内部装有自动调节温度的“空调系统”，通过温度传感器保证环境在25摄氏度左右。罐体内，植物可通过载荷顶部盖板上的光导管吸收月面自然光，进行光合作用产生氧气。水仓室携带了一个装有18ml生物专用水的水袋和电磁泵，着陆器落月并加电后，接到地面指令让电磁泵工作，将水袋中的水通过水管释放到生物舱表面，为生物生长提供水分。
实验显示，最终耐高温的棉花种子实现了发芽，其余耐低温的种子则未能发芽。
据介绍，生物科普试验载荷在月面注水进行发芽和生长实验以后，经过近9天时间进入月夜期。目前，生物科普试验载荷已于1月12日20点03分断电。
“下一次开机时间是1月30日，我们会关注是否会发生奇迹。”谢更新说，因为不能配备电池，所以此次不能在关机的状态下保证罐内的温度，所携带的六种生物将因为低温结束本次科普试验使命，处于冷冻状态。待下一个月昼期温度上升后，在全封闭状态的生物科普试验载荷罐中，六种生物将被慢慢分解成无害的有机物，并将被永久封存在生物科普试验载荷内部。
未来将扩大载荷罐尺寸进行更多实验
据了解，此次项目是2015年国家航天局、教育部、中科院、中国科协和团中央共同发起征集嫦娥四号科普试验生物科普试验载荷。重庆大学“生物科普试验载荷项目”在近300份作品中脱颖而出，并于2016年底被最终确定为搭载项目之一。
“这是全人类第一次在月球上做生物实验，并且成功的长出了绿色植物，而这个第一是我们中国人取得的，可以说意义重大。”刘汉龙说，虽然这次实验时间只有212.75小时，但是拿到了大量的珍贵的第一手数据，为以后研究打下了基础。同时，此次实验解决了生物在月球生长的几大难点，这一研究可以促进人类计划在月球上建立月球村或月球站的计划。
同时，此次实验的重要作用之一就是科普，因此项目团队安装了相机，全程记录这一过程，并与地球实验进行对比，将向青少年和广大科普爱好者和宇宙探索爱好者来进行科普宣传。希望通过生物科普试验载荷的实施，推动生物学知识的普及，加深普通民众对生物学原理的了解；宣传我国探月工程成果，激发人们对宇宙探索和科学研究的兴趣，提高人们的环境保护意识。
下一步，项目团队将继续研究在月球环境和地球环境下植物生长需要哪些条件，对发现的一些生物有趣现场进行进一步研究。还将进一步扩大实验，扩大生物科普试验载荷罐的尺寸，增加更多更新的研究内容。
生物科普试验载荷罐内长出的植物嫩芽。（图一）
发布会现场。（图二）
2019-01-15 15:22:57 来源: 科技日报 作者: 雍黎
人类在月球上种植出植物的梦想已经实现！1月15日上午，重庆大学举办嫦娥四号生物科普试验载荷新闻发布会，对外正式公布这一消息。
1月12日20点，随着嫦娥四号登陆月球背面的生物科普试验载荷罐传回最后一张试验照片，显示罐内生长出的植物嫩芽长势良好。这表明在经历月球高真空、宽温差、强辐射等严峻环境考验后，人类首次月面的生物生长培育实验成功！
人类首次在月球开展生物生长试验
重庆大学副校长、科普载荷项目总指挥刘汉龙介绍，经过近三年的努力，由教育部深空探测联合研究中心组织，重庆大学牵头承担研制的嫦娥四号任务生物科普试验载荷项目，在国家国防科工局探月与航天工程中心、教育部科技司和航天科技集团等单位与部门的大力支持与指导下，组织高校机械、生物、自动控制、环境工程、通信、材料等学科优势力量与航天有关科研院所紧密合作共同研制完成，该项目于2018年12月8日凌晨随嫦娥四号探测器从西昌卫星发射中心出征，是嫦娥四号任务中唯一一个由教育部高校研制、第一个登上月球系统级的航天器并着陆月球背面的科普载荷，该载荷也是人类首次在月球上开展生物试验。
科普，是本次载荷项目最基本也是最重要的使命。项目团队通过研究生物在月球低重力、强辐射、自然光照条件下动植物的生长发育状态，为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验。
212.75小时的试验 月球长出人类种植的首株绿叶
生物科普试验载荷罐是一个高度密封的圆柱形抗压容器，由特殊铝合金材料制成， “罐子”直径173毫米，高198.3毫米，总重量共2.608公斤，由结构模块、热控模块、控制模块、导光模块、生物模块等组成，还有18毫升水，以及土壤、空气、热控以及两个记录生物生长状态的相机。
罐子虽然不大，不过搭载的“乘客”却不少。据了解，生物科普试验载荷内搭载了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物，它们形成一个简单的微型生态系统。
2018年10月10日下午， 生物科普试验载荷罐在地面组装合盖。为了确保全过程无生物污染，所有生物装载操作均在严格无菌环境的超净工作台中进行。
2018年12月8日，生物科普试验载荷罐随着嫦娥四号探测器成功升空。
2019年1月3日23点18分，在经历发射和着落等阶段严酷的力学考验后，生物科普试验载荷于嫦娥四号登陆月球第一天加电开机，并启动主相机拍照。
2019年1月3日23点48分，在地面控制中心发送放水指令后，搭载的6种生物结束了休眠，进入生物月面生长发育模式。
2019年1月5日晚8点，地面接收数据显示生物科普试验载荷内种子已经发育为胚根。在随后传回的图片中，可以清晰地看到棉花种子率先发芽，长出了绿绿的叶子。
2019年1月12日20:03:34地面发送了生物科普试验载荷断电指令，载荷正常关机。生物科普试验载荷内部在月夜温度为零下52℃的情况下，所携带的六种生物将结束本次科普试验使命，处于冷冻状态。
“从开机至断电，生物科普试验载荷在轨工作状态良好，累计工作时间长达212.75小时，顺利实现了种子发芽，达到了设计指标，部分指标超过预期。”教育部深空探测联合研究中心副主任、生物科普试验载荷总设计师、重庆大学先进技术研究院院长谢更新教授在接受科技日报记者独家专访时表示，这是人类第一次在月面上做生物生长试验，在荒芜的月球上培育出第一株植物嫩芽，并随时间的推移，成功实现人类有史以来第一片在月球生长的绿叶。
突破五大难题实现首次生物实验
“以前科学家在空间站以及其他航天器上开展过多次生物试验，但月球上还从未有过。此次生物科普试验载荷已初步实现人类首次月面生物试验，对人类今后建立月球基地提供研究基础和经验，具有重大意义。”谢更新说，要成功实验并不容易，他们准备了3年多的试验，在项目的研发过程中，研发团队对科普载荷进行多个技术难点的攻关：为确保科普载荷在轨工作安全，罐体结构件全部由高性能铝合金加工，且进行了防腐处理，并通过分析、试验的形式进行了多方面验证；针对长期零下57℃低温微弱漏气现象，通过结构分析、密封材料性能优化等多种方法予以解决；为了使科普载荷能够在零下60℃到80℃的温度范围内保持稳定的适宜生物生存的温度，通过20多次的热方案设计及优化，最终确定了由半导体制冷器、电加热器、散热片及隔热措施相结合的方式，实现科普载荷内部智能化温度控制。
而此次实验也突破了生物休眠、“旅途”颠簸、放水控制、密封控制、月面采光五大难题。
据了解，因为嫦娥四号探测器发射的要求，罐内搭载的植物种子和果蝇虫卵需在罐中等待长达3个月，其中发射场需等待两个月，太空飞行近一个月，在此期间需保证休眠状态。“如果植物在罐内提前发芽，就失去了试验的意义。”谢更新说，对此他们特制了干燥的土壤，同时在真空条件下对罐体进行了密封，保证在此期间罐内不会受到地球温度、湿度的影响，避免产生水份促使植物种子发芽。
放水时间把控也是一大难题。必须确保到达月球试验启动后水能放出来，不能放不出来，也不能放早了。为此，团队采取了两个措施，一方面使用电磁泵启动放水装置确保有压力放水，二是在水管口用新型溶剂封口，在月球高温环境中封口溶剂才会随着放水脱落，确保在月球上才会让水浇灌到土壤中。
从发射、变轨到着陆， 生物科普试验载荷罐要经历严酷的力学条件，如何让土壤不散落是业界关心的问题。谢更新说，他们对此采用了遇水即融的材料，保证土壤在“旅途”中的安全。
为了解月球上的光合作用情况，此次实验没有采取内置灯光的形式，而是通过光导管引进月球表面自然光线，实现月面原位资源利用，让动植物完全接受月球的光照环境。谢更新介绍，通过在罐上开通，用光导管引光进入，顺利的让罐内的生物受到了月球上太阳光的照射。因为此次降落的地点在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑，月尘较厚，担心对光导管会进行封堵，对此他们进行了多次实验，对导管的方位和角度进行了特别的设计，从而顺利引入了阳光。
谢更新介绍，此次罐内的主副相机累计拍照35次，下传照片170多幅。与整器保持良好的持续通信状态，并实时传回温度、电压、气压等各项遥测数据。通过照片数据和遥测数据分析，设备内部水已完全浸润土壤，温度、压力等完全符合生物生长发育的要求。
月地对比 月球上植物先于地球发芽
为进一步凸显本次生物科普试验载荷的科研和科普价值，生物科普试验载荷项目组同时在重庆大学开展了地、月对比实验，同一个生态系统（密闭空间）在地球、月球不同条件下以及在地面自然条件下（开放空间）的生长发育情况对比。
1月3日晚23:50分，地面对照试验生物科普试验载荷与月表生物科普试验载荷同步注水，地面对照试验正式开始。地面对照分为封闭环境1:1对照试验和开放环境下的对照试验。整个地面对照试验全程以在轨工作的生物科普试验载荷传回的温度作为参考，地面对照通过控温，与在轨工作温度保持一致。
“月球和地面的实验室在同温度、同湿度下进行的，不同的是月球上日照条件虽然较差，但为24小时照射，同时有辐射，地面上没有辐射。”谢更新说，不过月球上发芽比地球上更快，为何会出现这一情况，他们会进行进一步研究。
耐高温植物更适合月球生长
载荷内搭载的6种生物构成一个含有生产者、消费者和分解者的微型生态系统。其中，植物生产氧气和食物，供所有生物“消费”；作为消费者的果蝇和分解者的酵母，通过消耗氧气产生二氧化碳，供植物进行光合作用。此外，酵母可以分解植物和果蝇废弃物而生长，酵母又可以作为果蝇的食物。
“这是根据罐内资源变化数百次试验选择的结果。”谢更新解释，因为“罐子”里资源有限，里面的动植物不能占用过多空间，同时由于月球上没有大气传递热量，昼夜温差大，在太空舱内温度控制在30℃到-60℃，“罐子”内温度采用物理控制方式，控制在最低-10℃，因此要求动植物能耐高温、耐冻、抗辐射和抗干扰的特点。同时因为不清楚月面的温度，从生物的多样性上考虑，他们选择了低温和高温的物种都试一试。
为了给载荷内生物营造一个适宜生存的环境，载荷罐体分别装置了“空调系统”、光导管和水仓室。罐子外的保温层，能经受月表面剧烈温差的考验；内部装有自动调节温度的“空调系统”，通过温度传感器保证环境在25摄氏度左右。罐体内，植物可通过载荷顶部盖板上的光导管吸收月面自然光，进行光合作用产生氧气。水仓室携带了一个装有18ml生物专用水的水袋和电磁泵，着陆器落月并加电后，接到地面指令让电磁泵工作，将水袋中的水通过水管释放到生物舱表面，为生物生长提供水分。
实验显示，最终耐高温的棉花种子实现了发芽，其余耐低温的种子则未能发芽。
据介绍，生物科普试验载荷在月面注水进行发芽和生长实验以后，经过近9天时间进入月夜期。目前，生物科普试验载荷已于1月12日20点03分断电。
“下一次开机时间是1月30日，我们会关注是否会发生奇迹。”谢更新说，因为不能配备电池，所以此次不能在关机的状态下保证罐内的温度，所携带的六种生物将因为低温结束本次科普试验使命，处于冷冻状态。待下一个月昼期温度上升后，在全封闭状态的生物科普试验载荷罐中，六种生物将被慢慢分解成无害的有机物，并将被永久封存在生物科普试验载荷内部。
未来将扩大载荷罐尺寸进行更多实验
据了解，此次项目是2015年国家航天局、教育部、中科院、中国科协和团中央共同发起征集嫦娥四号科普试验生物科普试验载荷。重庆大学“生物科普试验载荷项目”在近300份作品中脱颖而出，并于2016年底被最终确定为搭载项目之一。
“这是全人类第一次在月球上做生物实验，并且成功的长出了绿色植物，而这个第一是我们中国人取得的，可以说意义重大。”刘汉龙说，虽然这次实验时间只有212.75小时，但是拿到了大量的珍贵的第一手数据，为以后研究打下了基础。同时，此次实验解决了生物在月球生长的几大难点，这一研究可以促进人类计划在月球上建立月球村或月球站的计划。
同时，此次实验的重要作用之一就是科普，因此项目团队安装了相机，全程记录这一过程，并与地球实验进行对比，将向青少年和广大科普爱好者和宇宙探索爱好者来进行科普宣传。希望通过生物科普试验载荷的实施，推动生物学知识的普及，加深普通民众对生物学原理的了解；宣传我国探月工程成果，激发人们对宇宙探索和科学研究的兴趣，提高人们的环境保护意识。
下一步，项目团队将继续研究在月球环境和地球环境下植物生长需要哪些条件，对发现的一些生物有趣现场进行进一步研究。还将进一步扩大实验，扩大生物科普试验载荷罐的尺寸，增加更多更新的研究内容。
生物科普试验载荷罐内长出的植物嫩芽。（图一）
发布会现场。（图二）
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