美国菲利普斯研究大学官网，“素人”上天做实验？人类首次极地太空游开启｜封面科考队

封面新闻记者 张峥

原来，上天做实验的不一定是科学家。

北京时间4月1日，4位购票成功的商业航天员，在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心39A发射台，乘坐龙飞船升空了。这四名非职业航天员，包括企业家、电影导演、极地探险家等博士后，组队成为了“前进2号”任务组。在预计为期3.5天的人类首次极地太空游中，在距离地球400公里以上的极地轨道上，4位“素人”还肩负了太空X光拍摄、失重运动研究、微重力环境蘑菇培育实验等22项科学任务……

是的，你没有看错，普通人上天了。你一定很好奇，他们是怎么搞到的太空船票？怎么通过的体能测试？怎么还能在太空做实验？封面新闻4月2日采访了全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩。

“前进2号”任务组（右一 王纯），图据官网

4位太空新人是谁？

这次参与“前进2号”任务组的4名商业航天员为：任务指挥官、来自马耳他的王纯（音译），飞船指挥官、挪威摄影师詹尼克·米克尔森，航天驾驶员、德国机器人研究者拉贝亚·罗格和任务专家兼医疗官、澳大利亚探险家埃里克·菲利普斯。他们都是太空飞行的新人。公开资料显示，王纯是数字货币矿池“鱼池”（）和区块链质押服务提供商的创始人之一，他个人出资数亿美元购买了这次任务。

“乘组中没有人开过飞机。”庞之浩告诉封面新闻，这次的飞船大概率是自动驾驶。4人中也有受过训练的。出生于1995年的德国人拉贝亚·罗格，担任这次任务的飞行员，负责操作飞船。她是电气工程师，在挪威科技大学攻读博士，研究自主水面车辆导航。这次太空任务负责科学实验。

购买太空旅行船票，分几步走？

“前进2号”任务组的飞行高度约为425公里-450公里，算商业航天旅行，但不是一般的太空旅游，他们主要完成科研任务。

那么如何购买一张前往太空旅行的船票，分为几步走？

庞之浩说，目前购买太空旅行船票的途径和步骤因公司而异。例如，想乘坐载人龙飞船前往太空旅行需通过Space 公司预订。

你需要联系Space 公司。由于并未直接面向公众售票，而是与Space 公司合作开展太空旅游项目。所以，有旅行需求的人需先联系Space 公司，可通过其官方网站或其他公开渠道查找联系方式，向公司表达乘坐载人龙飞船进行太空旅行的意向。

然后，与Space 公司的工作人员沟通，详细了解太空旅行的相关细节，如飞行计划、行程安排、票价、所需培训等信息。虽然具体票价未明确公布，但据推测可能与以往的轨道太空飞行价格范围相近，参考此前 载人龙飞船一个座位的价格约为5500万美元。

接下来，你们开始确定旅行计划。根据自己的时间、预算和身体状况等因素，确定具体的旅行计划，包括选择飞行的时间、参与的人数等。

在确定购票并支付费用后，你就开始接受由Space 公司或 安排的专业培训。培训内容主要是让游客熟悉载人龙飞船的环境和设备，了解太空飞行的相关知识和安全注意事项，以及进行必要的体能和心理训练等。培训通常会在美国进行。

最后，你需要进行全面的身体检查，确保身体状况能够适应太空旅行的特殊环境和要求。只有通过健康检查的人员，才能最终获得乘坐载人龙飞船前往太空旅行的资格。

非职业航天员，如何体能训练？

非职业航天员，如何上天？相信这是大家最为关心的问题。

“前进2号”任务的航天员进行了为期八个月的训练。但官方没有具体公布其中体能训练和实验训练分别的时长。“根据任务内容，他们需要开展22项实验，包括首次在太空拍摄人体X射线图像、首次尝试在太空种植蘑菇等，由此可以推测实验训练会占据相当一部分时间。”庞之浩介绍。同时，为了适应太空环境，体能训练也必不可少，且可能贯穿八个月的训练期。“此外，他们还曾在阿拉斯加进行过一次荒野探险，以模拟在恶劣环境下狭小空间内的生活状态，这也可以视为训练的一部分。”

以下是庞之浩总结的航天新人的体能训练内容。

心血管耐力训练。太空环境会对心血管系统产生一定影响，如导致血液分布改变、心血管功能下降等。通过长跑、游泳、骑自行车等有氧运动，可提高心肺功能硕士，增强心血管系统对太空环境的适应能力，确保在太空飞行中能为身体各器官提供充足氧气和营养物质。

力量训练。太空处于微重力环境，人体肌肉会因缺乏重力刺激而逐渐萎缩。进行力量训练，如使用器械进行上肢、下肢及核心肌群的训练，可增加肌肉力量和质量，预防太空飞行中的肌肉萎缩，帮助航天员在太空完成各种操作任务，并在返回地球后能较快适应地球重力环境。

平衡与协调训练。太空环境中，物体处于失重状态，人的平衡感和协调能力会受到很大影响。航天员会通过走平衡木、闭目单脚站立、使用平衡球等训练，提高身体的平衡感和协调能力，以便在太空飞行器内准确操作设备、自由移动，减少因操作失误导致的风险。

前庭功能训练。太空飞行容易引发空间运动病，主要表现为头晕、恶心、呕吐等美国菲利普斯研究大学官网，这与前庭系统受到刺激有关。通过旋转座椅、秋千等训练设备，刺激前庭器官，提高前庭功能的稳定性，降低空间运动病的发生几率，使航天员能更好地适应太空飞行中的各种姿态变化和运动。

柔韧性训练。长期处于太空狭小空间且进行特定动作模式的活动，可能导致肌肉和关节灵活性下降。进行瑜伽、拉伸等柔韧性训练，每天安排 15分钟 – 20 分钟 ，能增加关节活动范围，提高肌肉柔韧性，减少因肌肉僵硬引发的损伤风险，让航天员在太空能更灵活地完成各种动作。

非科学家如何在太空做科学实验？

这四名航天员非科学家，但是要承担22项科学任务，普通人也能被训练，从事太空试验吗？如何进行太空X光拍摄、开展肌肉骨骼维持的失重运动研究，并进行微重力环境蘑菇培育实验等试验？

庞之浩解释，虽然“前进2号”任务的四名航天员不是传统意义上的科学家，但他们在执行太空任务前经过了有针对性的训练。

为了在太空完成X光拍摄，他们进行了设备操作训练。“他们在地面接受了专门针对飞船搭载 X 光设备的操作培训。”了解设备的原理、结构、使用方法和安全注意事项。通过模拟训练器反复练习X光设备的开启、参数设置、拍摄流程以及与其他设备的协同操作等，确保能熟练、准确地使用设备进行拍摄。

他们进行了医学知识学习。“他们学习了基础的人体解剖学和放射医学知识，了解X光拍摄的目的、意义以及如何识别和记录相关影像信息。知晓在太空环境下人体骨骼、肌肉等组织在X光下的可能呈现状态，以便更好地配合拍摄和记录数据。”

为了进行肌肉骨骼维持的失重运动研究，他们还需要学习理论知识。了解微重力环境对肌肉骨骼系统的影响机制，如肌肉萎缩、骨质流失等相关原理。学习运动生理学知识，明白不同运动方式和强度对维持肌肉骨骼健康的作用，为在太空开展相关研究奠定理论基础。

另外，他们还进行了实验操作训练。比如在地面模拟失重环境，如失重飞机、水槽等中，进行特定的运动实验操作训练。还要掌握实验设备，如用于测量肌肉力量、骨骼密度变化的仪器等的使用方法，学会按照预定的实验方案进行运动干预，并准确记录实验数据，包括运动前后肌肉骨骼相关指标的变化等 。

为了开展微重力环境蘑菇培育实验，他们还要学习生物学知识。比如植物生物学、植物栽培学等基础知识，了解蘑菇的生长周期、生长条件，如温度、湿度、光照、营养需求等。掌握在微重力环境下植物生长可能面临的特殊问题及应对方法。他们还进行了栽培技术训练。通过地面模拟微重力环境的栽培实验，学习太空蘑菇培育装置的使用和操作，包括培养基的准备、菌种的接种、环境参数的调控等。熟悉实验过程中的数据记录和观察要点，以便在太空准确记录蘑菇生长的各个阶段和相关数据 。

“另外，在任务中也能有地面专家团队实时远程支持，航天员在遇到问题时能及时获得指导，确保各项试验顺利进行。”

Q&A你还关心的问题

封面新闻：商业航天员穿的宇航服与职业航天员一样吗？可以回收利用吗？

庞之浩：每种飞船都有特定的舱内宇航服。乘“载人龙”飞船上天的航天员要穿为该飞船航天员研制的舱内航天服，职业与非职业的舱内宇航服功能基本一样，但需要按每个乘员量身定做，可以回收使用，应是同一名航天员使用，否则不合身。

封面新闻：王纯戴的眼镜是特制的吗？

庞之浩：目前没有关于王纯戴的眼镜是否是特制的报道。严格来说，航天员上天所戴眼镜应该是特制的，原因有几点。一是太空环境特殊美国菲利普斯研究大学官网，“素人”上天做实验？人类首次极地太空游开启｜封面科考队，普通眼镜矫正视力可能不够精准。特制眼镜可根据航天员个体视力情况精确调整参数，确保在太空微重力等环境下也能有良好视觉效果，满足操作精密仪器等任务需求。

二是太空中存在高能宇宙射线、太阳辐射等，特制眼镜可添加防辐射涂层，减少射线对眼睛伤害，保护航天员视力 。

三是采用轻质、高强度且耐高低温、抗冲击的特殊材料制作，既减轻航天员头部负担，又能适应太空复杂环境，避免因材料变形、损坏影响使用。

四是太空舱内温湿度与地面有差异上海mba，特制眼镜会设计特殊透气结构和防雾功能，防止因温度变化起雾影响视线，保障视野清晰。

五是有特殊固定装置或结构，能在微重力环境下稳固佩戴，防止漂浮、移位，不干扰航天员操作和行动。

这些升空的人，以前都是普通人。所以普通人也能被训练，从事太空试验。你心动了吗？

美国菲利普斯研究大学博士，美国奥数队主教练：如何避免成为解题机器

美国奥数队主教练

本文选自 外滩教育

在美国东北部距离波士顿大约1.5小时车程的埃克塞特小镇，有一所名叫菲利普斯埃克塞特（ ）的私立寄宿高中，它是创办人扎克伯格的母校，也是美国奥数冠军的摇篮。每一年，美国数学奥林匹克国家队的6名参赛选手中，总有三四名来自该校，几乎每年都有美国奥数金牌选手在这里诞生。如此的成绩，和该校华裔数学教师冯祖鸣息息相关。冯的另一个身份是美国奥数国家队主教练（2002年后）。

去年冬天，我曾去这所学校探访。在拜访冯祖鸣老师之前，我通过网络了解了他的传奇故事：14 岁进入北大少年班，18 岁考入约翰·霍普金斯大学数学硕博连读，博士毕业后他可以选择去华尔街工作，或继续数学研究，他却选择到埃克塞特教书，一教就是17年。

在一个叫 的网站上，一位学生对这位华裔数学老师这样评论：“数学水平无与伦比，但他需要去上情绪管理课。”另一位学生说，冯老师上课火气大，在教室里会因为一道数学题跟学生争吵。

冯祖鸣的学生之一、中国籍男生石小渔（化名）当初未进学校时，就听说有这样一位威严的老师，一些美国同学见到他如同“老鼠见猫”。石小渔想象，冯老师应该是一位干瘪的中国老头，或许脸部沟壑纵横，还留着山羊胡须。见面时看到的硕士，却是一位高大威猛、神采奕奕的中年男子。

冯老师课余时间还是学校女子足球队兼职教练，并在学校督导一个 36 人的数学社，其中90% 为亚裔，石小渔也是其中一员。当年，马克·扎克伯格也是数学社的核心成员。

当记者在数学楼见到这位刚刚上完课的传奇华裔老师时，他正坐在“哈克尼斯圆桌”一角在职研究生，阅读手机里一则好友刚发来的笑话，不时发出爽朗笑声，很难将他和西方学生眼中 “咄咄逼人”的教师形象联系起来。

“我只对那些自以为聪明的学生凶”，冯祖鸣笑道。尽管在美国生活多年，冯祖鸣仍是一口标准的普通话，说话时眯着眼睛，嘴角挂着浅笑。在异国他乡采访，遇到这样一位儒雅谦和的华人，让人倍感亲切。在菲利普斯埃克塞特学院，记者发现该校上课很有特色：学生教学生。12名学生和1名老师围坐在一张叫做“哈克尼斯”的椭圆形桌子前。数学课上，老师和学生各自拿出几张A4纸，一共12道题目，学生一一上黑板讲解每一道题目，老师只在学生们全部束手无策时才会开口说话。通常老师不直接讲知识点，而是设计一些问题，可以让学生慢慢证明出定理，从而令他们获得学习的自信。

全美著名“哈克尼斯”椭圆形桌

石小渔回忆说，一堂数学课上，冯老师抛出一道题，并连环炮式地问出三个问题：

“你说，老师为什么要出这道题目？”“这道题目背后意味着什么？”“它的模型可以解决哪些实际问题？”石小渔有些发愣。在中国，他感觉自己是解题机器，有信心攻克数学难题的堡垒，却从未想过数学难题背后意味着什么。在美国的数学课堂，石小渔第一次感觉数学有意思，思维也开始活跃起来。“只有明白出题人的思路，才能真正了解这个模型，运用到实际中。”这是石小渔从冯祖鸣那里获得的经验。冯祖鸣在课堂上，经常会布置一些超出学生思考能力范围的题目。有一回，全场寂静，大家都因最后一道超级难题沉寂无声。正当大家冥思苦想之时，一个学生居然趴在圆桌上睡着了。“要不要用一桶水把他浇醒？”一位学生看了看冯祖鸣问道。“还是把我的棒球棒交给你吧。”冯祖鸣略带严厉的冷笑话，一下子把那个学生震醒了。“学习基于兴趣，而兴趣是可以培养的。”冯祖鸣说上海mba，“像哈克尼斯这样讨论会形式的授课，有助于教师抛出问题，让师生在各个层面的沟通中碰撞出火花。”“很多华裔家长不能理解，明明交了钱，为什么老师讲得那么少？其实，我的力气都花在备课的过程里。”冯老师曾在接受媒体采访时表示，“在中国，数学奥赛是和普通的教学分开来的，而我们所作的，就是想把教学过程变成奥赛那样美国菲利普斯研究大学博士，具备启发思维。

”多年前，冯祖鸣的一位学生做了一个毕业设计，因为这名学生平时喜欢上网免费下载歌曲，但发现每次寻找免费歌曲太花时间。他想，如果有一种软件当下载一首歌之后，会自动找到网上相同类型的免费歌曲链结，那多好。于是他发明了一款MP3播放器插件，记录人们对音乐的喜好程度，并据此自动排列音乐播放顺序。后来该学生考进哈佛大学，上学期间创办了风行全球的社交网站。如今，他的名字“马克-扎克伯格”已全球闻名。“因为创造而开发出一项新行业，这是教育的目的。数学教育也是如此。”冯祖鸣评论道。在一个学生论坛上，有学生分析说，当年学长马克-扎克伯格之所以可以被哈佛录取，原因之一是冯祖鸣给哈佛写了一封颇有含金量的推荐信。是真是假？我曾写邮件向冯老师核实。他用英语简单回复：“他是一个很好的学生，12年级时是一位出色的学生领袖，为团队做出很多贡献。但其他问题，你应该直接去问他本人。”除了马克-扎克伯格之外，在冯祖鸣的指导下，菲利普斯埃克塞特的确出现了震惊美国数学界的一批传奇人物。比如，2008 年好莱坞电影《决胜21点》里“赌圣”原型马恺文（Jeff Ma），他在埃克塞特学院毕业后考入麻省理工，成为学校“21 点小组”成员，依靠强大的计量分析神算能力，他和同伴前往拉斯维加斯，一晚上赢走90 多万美元，被各大赌场列入黑名单。

2007 年考入哈佛的华裔女孩龚逸然（ Gong），在埃克塞特读高中时，她参加过5 次奥数比赛，获得1金2 银的好成绩。进入哈佛大学后，她选修了“MATH 55”，所有的作业、测试、考试均得满分，震惊哈佛。这门课可谓“世界上最难数学课”美国菲利普斯研究大学博士，美国奥数队主教练：如何避免成为解题机器，专为数学极客设计，在国际奥数界赫赫有名。比尔·盖茨大一时也上过这门课。对中国的数学教育，冯祖明有尖锐的批评，他曾在接受香港《文汇报》采访时说：“一直以来，亚洲人或者华人似乎有一个误区，认为我们的数学很好，其实那只是到中学为止。进入大学以后，我们的能力，可以说很差。因为太习惯被动去等老师给问题，给公式，不能自己创造。”

以下附2012年底外滩教育访谈实录：

B = 外滩教育

F = 冯祖鸣（ Feng ）

B：你从什么时候开始研究数学？北大少年班毕业后，您申请进入约翰-霍普金斯大学就读数学硕士和博士。能否谈谈中美教育的差异？

F：我从来不认为数学是我的研究目标。我是一名教师，我并不研究数学。在我年轻时，中国的确没有很多基于发展学生“兴趣”为主的教育。让人悲伤的是，这个现象在今日的中国，或多或少依旧存在。我个人的感觉是，不仅是中国，所有的东方文化，都太注重考试结果了。你要是太注重考试结果，这书是很难教的。家长急，学生也急。好像人的心停不下来，让学生慢慢成长都不行，要马上看出结果来。所有的结果，都坏在拔苗助长上了。我个人搞奥数，带领美国国家队参加比赛，成绩也很好，但也没见美国人全民搞奥数。美国学生全民都在搞体育，基本每个学生都会参加一两项体育活动，但他们参与体育，也不是为了拿金牌。

B：你所在学校采用哈克尼斯教学法教授数学。我发现这在美国其他高中并不常见。能否谈谈如何用该方法对数学教学究竟有何帮助？

F：研讨会形式的教学方法，比如哈克尼斯圆桌教学法，可以在各种程度上帮助师生有效的提出问题，交流思想。但我想说的是，数学就是数学，用许多方法教都能取得成功，这跟有没有“圆桌”没关系。它主要基于四个元素：教师的知识丰富度和用心程度，学生对知识的渴望和用心程度。

B：听说你现在带领的学校数学俱乐部 90%以上都是亚裔，而且成绩杰出的多为ABC（ Born ）。你觉得这是亚洲人具有数学天赋，还是跟家庭教育有关？近年来美国队获得的最好成绩是多少？

F：如果我们有更多样化背景的学生，美国队（埃克塞特数学俱乐部）将更强大。这也是我不断努力去做的。在过去的奥数比赛中，美国队在2004年，2005年和2011年获得第二名。在过去10年，5：5平俄罗斯，6：4胜韩国（尽管俄罗斯和韩国都曾战胜过中国，获得第一）。我想说，中国无疑是最难击败的对手。俄罗斯、美国和韩国在第二阵营。

B：相比在美国出生的中国孩子，大陆的孩子在美国高中学习数学，你觉得优势是什么？不足之处是什么？你会给他们什么建议？

F：我认为每一个教育体系都有它自己的优势，关键是如何将优势最大化。对于非常非常顶尖的学生来说，在美国学习可以帮助他们更平稳地过渡到更高层级的学习中。

B：你的孩子喜欢数学吗？作为父亲，你是如何培养他们对数学/科学的兴趣？

F：我有两个孩子。他们喜欢数学，在课余时间也参加数学活动。我和我的妻子想尽办法帮助他们发展学习习惯，激发他们对学习的兴趣，以及探索欲望。但我们不知道我们的所作所为是否正确。我们非常肯定的是，我们的确犯了很多错误。