作为国家载人航天工程宇航员系统副设计师，黄伟芬设计的宇航员训练计划分为8大类，涵盖100多个科目和数千个训练单位、医学、心理、教育、工程技术、体育。(莎士比亚)(莎士比亚)。
用她自己的话概括，航天员的选拔训练就是：沙里淘金，优中选优，然后，千锤百炼。在这个过程中，从体质到心理，方方面面都要考虑周全。黄伟芬老师为大家带来演讲《一个人要经历多少考验，才能成为航天员？》聊聊航天员选拔训练的故事。以下为黄伟芬演讲实录：
我是中国航天员科研训练中心的研究员黄伟芬，也是国家载人航天工程航天员系统的副总设计师，负责航天员的选拔训练工作。“筑飞天摇篮，育民族英雄”是我的使命。
演讲嘉宾黄伟芬：《一个人要经历多少考验，才能成为航天员？》
三十年前，我研究生毕业，留在了当时的国防科工委航天医学工程研究所工作，研究所后来改名为航天员科研训练中心。
那一年，国防科工委组织文艺汇演，我们研究所也必须参加，于是，我们一群风华正茂的年轻人一起构思排练了一组歌舞：以“飞天舞”开篇，以“欢庆飞天成功”收尾，中间有小伙子们表演的太空漫步的霹雳舞，还有独唱、歌伴舞、诗朗诵，形式多种多样——但是我们表达的主题只有一个：实现中华民族千年的飞天梦想。但当时，只是心里的一个梦，我们谁也不知道，什么时候能实现这个梦想。
谁也没有想到，四年以后，也就是1992年的9月21日，中央批准立项实施“国家载人航天工程”，所以这个工程也叫“921工程”。又过了11年，2003年，我们经过努力终于实现了中华民族的飞天梦想，杨利伟成为第一个进入太空的中国人，我也由当时编排开场飞天舞和收尾“欢庆飞天成功”的黄导，变成了航天员女教头，而当时负责给我们做舞衣的一个年轻小伙子，后来成了制作航天服的技术人员——这些称谓的变化，不仅是我们个人人生轨迹的反映，也是国家科技进步发展的一个反映，因为载人航天工程是国家综合国力的象征，正因为有了载人航天工程，我们很多人的命运发生了改变。
“神五”的成功让世界了解了中国的航天员。经常有人问我：航天员是个什么样的职业？什么样的人能当航天员？航天员是如何选拔出来的？航天员要接受哪些训练？航天员在飞行中做什么工作呢？航天飞行危险吗？……总之，有很多很多的问题。
航天员是一个什么样的职业？航天员是人类开拓太空之路的先锋，是世人景仰的英雄，也是一个极具挑战和风险的职业。因为他具有工作环境特殊，职业技能复杂，飞行任务艰巨，危险性大的特点。不是每一个人都能够胜任的。所以，航天员必须经过科学严格的选拔，再进行科学全面的系统训练培养出来。
航天员选拔训练是载人航天不可或缺的重要的组成部分，是确保飞行任务圆满完成，和飞行安全的一个至关重要的环节，在各国都受到高度的重视。能否选拔训练出合格的航天员？直接影响载人航天计划的实施，和飞行任务的成败。
航天员选拔就像是沙里淘金，千挑万选；而航天员训练则是千锤百炼，百炼成钢。
到目前为止，世界上已经有37个国家和地区、556名的航天员，完成了一千余人次的航天飞行的任务，其中包括我国培养的11位航天员。虽然有这么多国家的航天员参加并完成了太空飞行，但在世界上，只有俄罗斯、美国和中国具有完整独立的航天员选拔技术体系。
什么样的人能当航天员？
简单地说，候选人必须身心健康——身体素质要好，对航天环境要有很好的耐力和适应性，而且心理素质要好，年龄、身高、体重、教育背景和职业背景都必须满足我们的要求。
航天员选拔包括预备航天员选拔和飞行乘组选拔两大类。
预备航天员选拔，就是从其他的职业人员中，挑选出能达到我们的标准、基础好、能够取得参加训练资格的预备航天员，比如，我们会从飞行员中去选航天驾驶员，从工程技术人员中去选航天飞行工程师，从科学家中去选载荷专家，在飞行中进行有效载荷的操作，完成各种科学实验。
预备航天员的选拔涉及基本条件、医学、心理选拔以及综合评价等四个方面。基本条件，包括年龄、身高、教育背景、职业背景等43个方面的要求。医学的选拔包括临床各科检查，以及生理功能的检查，比如用跑台做运动心肺功能检查以及航天环境耐力和适应性的检查。
飞行乘组的选拔，就是从合格的航天员中，为某次任务来选出最佳飞行乘组。比如，“神五”我们选了杨利伟，“神六”选了费俊龙和聂海胜，“神七”选了翟志刚、刘伯明和景海鹏。我们主要从思想政治素质、身体、心理、知识技能这几个方面，来进行相应的全面考核和评定。
“航天环境耐力和适应性”是航天员选拔中最具特色的一个项目，它包括超重耐力、前庭功能、噪声敏感性等等，一共有17项生理功能的检查，极具挑战性，所以，要当一名航天员是非常不容易的。
举个例子，比如“前庭功能”的选拔。航天员入轨之后，进入太空之后的头三天，是空间运动病高发的时候。“空间运动病”其实不是病，它是人在失重环境下的一种特殊的生理反应，和我们在地面上的“晕车”或“晕船”的反应类似。人进入太空之后，因为这种反应，可能会觉得会头晕目眩，严重时会呕吐。
在921工程启动之前，我们的前辈用转椅做前庭功能方面的研究。有一个受试者的前庭功能比较差，有一次，做试验的时候就吐了。刚开始，他是坐转椅的时候吐，到后来发展到只要听说今天要做转椅的试验，他就会想吐。人的个体差异是非常大的，这也是我们要在地面进行选拔的一个重要原因。
心理选拔也很重要，因为航天员在航程中要承受巨大的心理负荷，所以，我们必须淘汰掉一些有潜在的心理病理异常、个性偏离以及有障碍的候选人，选出心理素质优秀的人进入航天队伍。
一般的测试选拔方法包括调查、会谈、观察、模拟、测验等等，目前国际上通用的一些心理的测验的方法和评价标准，都会应用在航天员选拔中。
通过20多年的研究和实践，我们已经建立了一套完整的航天员选拔方法和标准，这个标准涵盖了航天驾驶员、航天飞行工程师和载荷专家三种类型。对不同类型的航天员，我们会有不同的选拔标准。比如说医学的选拔标准，对驾驶员的要求最高，都是从飞行员中选的，对航天飞行工程师的要求次之，对载荷专家的要求最低。
这些标准有多严格呢？我举个例子，比如“临床医学选拔标准”，这算是一份标准，而这一份标准里有120多个条款，每个条款又对应很多个医学问题的要求。所以，从本质上来说，航天员选拔就是一个“优中选优”的过程。
通过选拔，我们选出了在身心素质等各方面基础都很好的航天员候选者。但是，光选拔是远远不够的。因为航天员在飞行过程中要完成大量的飞行任务，所以，我们要对航天员进行全面系统的训练。训练的目标，就是使他在思想、身体、心理和知识技能等各个方面，都具备执行任务的能力。
航天员训练是一个漫长的征程。因为这个过程中，要经历持续不断的各种挑战、考验、检查和评定，而且，只要他不退役，训练就不能终止。
从预备航天员开始训练，到他能具备执行任务的能力，大概需要四年左右的时间——相当于上了一个大学，但比大学的本科教育难得多。
航天员的训练有八大类，百余个科目，每个科目又有很多训练单元，所以，我们共有数千个训练单元，涉及到医学、生理、心理，还有科学理论和工程技术，非常多。而且，有的项目是很危险的，比如航空飞行、跳伞，低压环境下做的出舱活动的训练。
我重点介绍一下“超重耐力”训练。
“超重”是飞船在上升和返回过程中都会遇到的问题。超重有两个方向，一个是胸背向的作用，叫+Gx，主要会影响人的呼吸功能；另一个是头盆向的作用，叫+Gz，在超重情况下，血液会往腿部转移，头部就会缺血，首先会逐渐让你感觉到视力模糊，然后看不见，我们叫“黑视”，然后可能意识丧失，非常严重。人对这两个方向的超重耐力不同，对胸背向上的超重耐力更强，头盆向耐力更弱，所以，发射的时候，航天员一般是仰卧位的姿态。
正常的情况下，上升的时候超重4个G，不会超过5个G，返回的时候低一点，3个多G，不会超过4个G，但是，应急逃逸救生的时候，过载就会比较大。比如，2018年10月11号俄罗斯的联盟号发射失败，两个航天员启动了紧急返回的程序，安全返回，后来一个航天员说他当时感觉到有6到7个G的超重作用，感觉像有一块7倍体重的混凝土压在胸口，喘不过气来。
超重耐力的个体差异非常大。我们在做试验时，就遇到过一个受试者，离心机一转，他就马上喊停——我们在离心机上设了一个安全开关，只要按那个铃，我们就会给他紧急中止。后来我们问他，他就说离心机一转就觉得自己要被甩出去了。但是，我们的合格的航天员，做8个G，也就是说，相当于有8倍重量压在自己身上的时候，都能评优。
除了用离心机，我们还要做呼吸对抗动作的训练，让航天员掌握腹式呼吸。平常我们都是用胸式呼吸，胸背向的超重作用主要是影响呼吸功能，所以你要学会腹式呼吸来对抗，然后还要进行腹肌力量的训练，这样的话耐力能提高1到2个G。
正因为做了这样的训练，所以俄罗斯的航天员能在承受7个G的时候，还能安全返回。他们也说，这么多的训练不是白训练，是非常管用的，也就是说，我们之所以要设置八大类的多达数千个的训练单元，不是白设计的，通过这些训练，可以使航天员正常情况下能完成任务，同时还要考虑到出现应急故障问题时，他也能有效处置，既能完成任务也能安全返回。
即使通过了选拔和训练，也不是每个航天员都有航天飞行的机会。即使知道自己可能没有机会，他们也会认真对待，当好陪练。因为他们觉得这是集体的荣誉，那些获得飞行机会的航天员，也是代表这个群体在飞。
航天员完成了所有的训练，他也获得了飞行的机会——那么，接下来，他就要开始为出征进行相应的准备。除了做训练之外，还要做很多的准备工作。
我给大家看一张非常珍贵的照片。
这张照片拍摄于2003年10月15日，也就是杨利伟出征之前，我们在发射场航天公寓准备完毕后。
从照片上，大家会看到，我们都非常开心地围着杨利伟，但实际上，你们不知道的是我们内心的纠结和忐忑不安。因为我们知道，航天飞行它就是一个高风险的事业，尤其是上升和返回，尤其是上升过程。马上要出征发射了，发生爆炸这样的事情都是有可能发生的。所以我们内心既忐忑不安，又恋恋不舍。
拍摄这张照片的十几分钟之前，我做完准备之后，看到翟志刚和聂海胜他们两人在杨利伟身边轻声地叮嘱，说之前还有什么，入轨以后怎么怎么着。我看到那个场景，眼泪一下夺眶而出，然后立刻转身进了准备间旁边的小卫生间。
我记得自己当时对着卫生间里的镜子，泪流满面。我就看着这个镜子里的自己，我说，我绝对不能哭，因为我是这个现场的指挥，我要是控制不好自己的情绪，那这现场的后果不堪设想。我就一遍遍对自己这么说，调整好情绪，擦干眼泪，洗了把脸，让自己平复下来。
看着镜子里眼睛不红了，觉得别人可能看不出来，我就出来了，招呼大家一起，说我们拍照。翟志刚是个非常幽默的人，他说了很多特别风趣的话，我们大家特别开心，摄影师就抓拍到了这一瞬间，为我们留下了一个永恒的记忆。
航天飞行是一个高风险的旅程。在人类航天史上，已经有22名航天员献出了宝贵的生命。刚才我说过，上升和返回的时候都有可能发生事故，比如，“挑战者号”是在上升时爆炸的，“哥伦比亚号”在返回时爆炸。
图片中，右上角的那三名航天员是前苏联的三名航天员，他们是在返回过程中座舱失压了，而他们当时没有穿航天服，三个人就牺牲了。所以，从此以后，在航天员出征发射之前以及返回的过程前，必须穿戴好航天服，完成气密性检查，包括面窗要扣好，做好航天员标准的着装状态——这也是人类付出了血的代价换来的一条经验。
如今，我们做载人航天工程，确实是在前人的基础上少走了很多弯路，我们六次载人飞行都比较顺利，比较圆满，没有发生这种极端的问题，但我们也经历过惊心动魄的时刻。
比如“神七”任务首次出舱活动的时候。我印象特别深，当时是直播，我们看着翟志刚把舱门打开了一条缝，但很快，舱门又弹回去了，他再把它拉开，然后又弹回去了。
其实我们对“舱门开启”的问题事先有过预想，觉得有可能会打不开舱门，会很困难。当时我们的老所长，当时“神七”任务的时候是载人航天工程的副总设计师，叫宿双宁，他就老担心舱门打不开，所以飞船的研制部门就研制了一个舱门开启的辅助装置，我们叫它“撬杠”。航天员也做了训练，出舱前航天员会把它放在舱门附近能够得着的地方。开舱门时，航天员也用了撬杠，然后打开了一个缝，但是打开它就弹回去。
事后，专家们通过分析找到了原因。原来我们预想的是，舱门打开一条缝，应该内外压力会平衡，能达到我们能力承受的范围——但实际上，它不是。因为气闸舱实际上是轨道舱改的，在真空状态下，它里头有很多的材料会释放气体——这个特性是我们之前是没有认识到的。一释放这些气体，舱门就会又往上吸，就很难打开了。
当然，最终因为我们航天员训练有素，还是打开了舱门，成功地完成出舱活动任务。但在出舱的过程中，突然，仪表又开始报警说返回舱火灾。当时大家也觉得，怎么可能，在真空情况下怎么会有火灾？不应该的。
但仪表始终就在那报警，对我们的航天员出舱也是一个干扰。事后我们也分析了原因，是我们的压力传感器设计的缺陷，在软件设计时没考虑到真空环境下压力变化的特性。
还有“神九”任务交会对接的时候，我们遇到了一个“鬼影”问题。
在手控交会之前，自动交会对接的过程中，当时我和几个老总，我们是手控交会对接支持组的专家组成员，正聚精会神地看着大屏幕上显示的图像对接的过程，突然，屏幕上出现了两个天宫。当时我们一看就惊了，说这是什么情况？怎么会有两个天宫呢？明明只有一个天宫。
虽然确定只有一个天宫，所以肯定有一个图像假的，但为什么会有这个现象？其实当时并不知道。因为正好处于调光的阶段，我当时本能反应想到，是不是跟调光实验有关系。于是我对我们航天器的老总说，要不我们再等一下，看看它是个什么情况。
过了一会儿，这个“鬼影”现象就消失了。后来通过分析，知道这是一个光溢出的现象，形成了一个假的图像。于是，在我们的预案里又增加了这一条：当出现“鬼影”的时候，航天员可以通过调光减弱来消除鬼影现象。这些都是我们通过不断实践获得的新的知识和收获。
回顾载人航天发展史，人类就是在不断地实践中来收获新的知识，积累丰富的经验，不断的发展壮大。从航天员进舱前在公寓开始准备，一直到航天员回到北京返回他们的航天员公寓，整个过程中，都有可能会出现一些问题，甚至风险。所以，我们对整个过程要进行“双想”。
“双想”是我们航天人的一个重要法宝。什么叫“双想”？就是要对未来可能涉及到的环节都要预想一遍：每个环节可能会出现什么问题，问题出现了，我们要有对策；对以前发生过的问题，我们也要回想，反思一下现在是不是真的已经采取了有效措施，得到了很好的落实和解决，如果没有，那我们还要把它做到预案里，进一步落实和解决。
载人航天是“千人一心，万人一箭”的事业。载人航天之所以能取得成功，和我们工程上上下下的人，具有系统的观念、大局的意识、大协作的精神和科学的方法、态度以及严慎细实的工作作风，是分不开的。
“太空授课”就是这种大协作的一种充分体现。
大家知道，在2013年“神十”任务中，我们进行了首次太空授课。当时全国有8万所学校、6000万学生参与了这次活动，而且是全球直播。这也是目前为止世界上在电视直播情况下规模最大、受众最广、授课时间最长和内容最丰富的一次物理教学活动。
太空授课是一个大型复杂的巨系统工程，涉及的单位非常多，接口也极为复杂，另外，对天地协同要求非常高，航天员操作难度也很大。
比如，航天员要做水膜，但他和摄像师又无法固定身体，这种情况下要完成精准拍摄的难度很大。我们刚开始想的就是以“天宫”里的摄像机为主来进行太空授课。另外，时长限制、环境也都会影响到授课的效果，但又无法在地面进行真实的验证和演练，难度非常非常大。
尽管挑战巨大，但我们始终坚持一条原则：强调真实，绝不事先录播。 我们也想过：如果在太空授课过程中，真的出现极端情况，我们也会告诉所有的观众，这种故障正是反映了太空飞行的复杂性和难度。
第二条坚持的原则就是：这是一场教学课，不是作秀。所以，我们将地面课堂设在了人大附中，有几百个学生作为代表参加了地面课堂的活动。而且，我们没有选择临场经验会更丰富的央视主持人，而是选择了两位中学物理老师来担任地面课堂的教学任务。
第三条坚持的原则就是：一定要有中国的元素。比如，航天员在做了水膜之后，上面放置了一个小贴片，设计师最早给这个小贴片设计的图案是一个笑脸，后来我说，我们得用中国结；包括水膜做成水球的颜色，也选了中国红，虽然其他颜色在试验中也很漂亮；另外，还有“陀螺演示”项目，除了陀螺本身是在航天技术中广泛应用的元素，制导或导航都要用到陀螺，而且陀螺的定轴性的演示只有在太空能真实地演示，地面也做不到（这个录像现在已经成了专业教学的一个教学片），还有一个很重要的原因就是陀螺是我们很多人（尤其是男孩子们）小时候都会玩的一个玩具，这也是有中国特色的；此外，还包括太空老师的选用李白的诗、曹冲称象的故事，也都是出于体现我们中国元素的考虑。
正因为这个太空授课意义和影响都很大，所以，我们也想要竭尽所能，在坚持真实的情况下同时完美呈现。这时，预案就非常重要。因为你不可能凭想象，不能怀侥幸心理，在整个授课过程中不出任何问题。于是，我们对太空授课过程中可能会出现的200多个问题逐一进行分析，制定了几十个对策。
我还记得自己第一次主持讨论预案的情形，那是一个礼拜六。当时各相关系统老总都参加了，包括天宫的老总，还有飞控的老总等等。我们从上午9点开始，一直讨论到下午1点多，四个多小时，经过热烈的讨论甚至激烈的辩论，逐字逐句地推敲，就推敲出六句话，大家想有多难。后来这六句话也成为我们太空授课预案设计的准则。
我们对这个过程中可能发生的200多个故障进行了预案设计。举个例子，比如说，图像话音中断了，所有人都看不到图像听不到话音了，怎么办？我们设计的预案是：这时导播要在第一时间把摄像头切到地面课堂，由地面课堂的老师组织同学们开展相关教学活动，同时，我们飞控现场要进行故障的分析和排故，恢复图像话音的功能，然后，在恢复之后，由地面课堂的老师按我们事先约定好的话语，让航天员知道他从什么地方开始接续。这样我们就可以既保证真实又能让整个授课过程不中断，流畅地呈现。
我们同时也考虑了极端的情况，比如“太空垃圾”的问题：万一天宫被太空垃圾击穿了怎么办？这个时候，天宫会进入失压的状态，就必须应急返回。我当时也跟航天员说，即使要应急返回，也要淡定从容地告别收尾，绝不能落荒而逃，要充分展示一个训练有素的航天员形象——当然，我这么说，也是基于我对这些问题和应急返回程序的了解，我心里是有底的，我们有时间来做这件事情。
后来，在进行过的唯一一次天地协同演练过程中，真的就出现了图像话音中断的情况，就这么寸，它就是出现了。出现这个问题后，我们所有相关人员，从地面课堂的老师到航天员，再到我们飞控组的人员，就启动了事先设计的预案，完成了演练。在场的领导和专家，除了知情者，其他不知情的人没有一个看出来发生了状况。所以，我们的预案还是堪称严丝合缝的。同时，因为我们得到了实战的检验，也大大增强了我们完成任务的信心。
随着载人航天的实践，人们也越来越多地认识到了航天员在飞行中的作用，“以人为本”的理念也越来越深入人心。
从“神五”到“神十一”，航天员越来越多地承担了“太空科学家”的角色。其中，做实验最主要是从“神六”开始，“神七”主要是出舱活动，“神九”、“神十”和“神十一”三次任务中，航天员完成的实验是特别多的，有100多项空间科学技术研究的实验，其中，在“神十一”33天飞行中，航天员承担了51项的科学试验和技术试验。除了这些，他们还做了一些公益的活动，这些重要活动与实验加起来一共是59项。可以说，他们既是工程师，也是科学家，既是生物学家，又是菜农，既是职业的航天员，也是载人航天的形象大使，在各种角色之间进行转换。
我给大家举一个例子，比如说我们通过这些实验获得新的一些收获和认识。陈冬在第一次做血管超声检测的时候，突然发现貌似有两条动脉。怎么有两个动脉？其实这就是因为在失重环境下，血液往头部转移，血管的充盈度更好，所以静脉粗得就像是多了一条动脉。这是我们之前没有看到过的，也没有想到的。通过“神十一”的实验，我们有了很多新的收获。
“神十一”上还搭载了3个香港中学生设计的实验，分别是聚酯薄膜的制作、复摆装置和太空养蚕实验。这3个实验是从香港中学生的70个项目中挑出来的。
我去香港给孩子们进行辅导时，就给了他们两个建议。其中一个是材料的选择。前两个项目他们有受太空授课的影响，太空授课有拉水膜，所以孩子们想，用两种溶液拉出水膜放在一起，两种溶液发生化学反应，就能生成一个薄膜。这个想法特别好，但是他选择的材料不行。不符合我们对产品的医学要求，所以我给他们的第一个建议，是让他们去请教权威专家，找到符合我们要求又能完成这个化学反应薄膜制作的材料，他们做到了。
航天员在飞行中制作薄膜。
第二个建议就是要考虑到可行性，因为航天员拿着两个环这么对接，在失重情况下身体摇晃，很难让两个环平稳地对接上，形成一个完整的薄膜。所以我们给他们建议就是要去做一个装置，让它实现。后来他们通过跟529厂合作，529厂的工程师们帮他们做了这个装置，实现了实验的梦想。
另外就是第二个“复摆装置实验”，当时我给孩子们的建议也是两点，主要是让他们减重并做得精巧，然后不能有尖锐的倒角，不能有安全隐患。他们后来也进行了改进，也做到了。
第三个就是太空养蚕的实验。这也是我们第一次在太空中养蚕，我当时给他们的建议也是两点：一个是，我们不可能像在地面那样，地面养蚕的时候蚕是吃桑叶，但在太空中蚕会漂浮，吃掉一个桑叶之后怎么再吃第二个桑叶？我给他们的建议是把桑叶做成菜泥一样。还有一点，就是粪便的清除，蚕宝宝粪便会悬在空中，我当时给他们建议用残渣收集器，还有一些抽气泵，用这个把粪便抽吸掉。
通过我们给他们的指导还有专家们的帮助，这三个项目最终在神十一飞行中都得以实现。
这是在“神十一”的时候，太空养蚕的一个实验视频。这是景海鹏。
在飞行前，设计实验的孩子们也在想：蚕在太空中能吐丝吗？它能结茧吗？这都是有问号的，我们是带着疑问上天的。
看完这段录像，是不是觉得蚕宝宝很可爱，我们的航天员也非常的可爱？
每次我在飞控的时候，看到我们的航天员在轨，在飞行中去完成这些实验，尤其是在“神十一”的时候，看他们做这三个实验，我心里特别感慨，也特别有自豪感，因为我们看到，通过努力，我们的一些设想变成了现实，非常有成就感。
同时，我也更加深切地感受到科普的魅力和科普的重要性。未来，随着我们中国的空间站的建立，我想，我国的空间科普的教育必将会常态化，形式也会更加多样化，也希望我们在座的，尤其是一些小朋友，等我们空间站建成的时候，我们再做太空授课的第二课、第三课的时候，你们能够参与其中，能和我们的航天员天地互动，你们可以提出问题，由航天员来给你们解答。希望你们能够有这样的一个机会。
今天我们来做科普，其实是来播撒科学的种子，传播科学的精神，我觉得这是我们每一位科学家应该肩负的使命。也希望通过我们的耕耘，能让更多的种子生根发芽、开花结果。谢谢大家。
演讲嘉宾黄伟芬：《一个人要经历多少考验，才能成为航天员？》
