2003年，神舟五号载人飞船成功发射并返回，中国航空事业取得重大突破，但随之而来的是另一个艰巨的难题，即建造一座生存空间，让人类得以进行更长时间、更远距离的太空探索。“地外生命保障系统”开始成为新的研究方向。

提出这一设想的是北京航空航天大学生物与医学工程学院教授刘红，她是北航“月宫一号”团队的总设计师和首席科学家。这支由北航骨干教师和硕博研究生组成的39人团队中，有35名35岁以下青年。2019年4月，“月宫一号”团队荣获“中国青年五四奖章”。

“月宫一号”坐落于北航校园内，由一个综合仓、两个植物舱构成，它是一个生物再生生命保障系统，可以提供多人所需的全部氧气和水，大部分食物可循环再生。2014年5月，团队率先完成了我国首次长期高闭合度集成实验，成为世界上第三个月球基地生命保障人工闭合生态系统地基实验装置。

2018年5月15日，在这个系统内，团队完成了世界上时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验。为期370天的实验中，系统闭合高度高达98%，只有2%的外部供给，其余均为系统内循环再生，这标志着我国在生物再生生命保障技术领域到达世界尖端。

研究初期，苏联正处于“人-植物”的“两生物链环”阶段，在此基础上，刘红决定研发“人-植物-动物-微生物”的“四生物链环”。而动物和微生物是业内公认的两个技术难题。经过无数次实验，团队在1000多种可食用昆虫中，找到了富含蛋白质的黄粉虫，在浩瀚的微生物世界，找到了生存在极寒极热地带却无法在人体体温下生存的微生物。

如今，地外生命保障系统研究的大门已被推开，这意味着在荒漠、在深海、在极地，甚至在外太空，人类都有可能实现资源自我供给，极端条件下的中国科研事业也将站上新的高峰。未来，从实验到实践，“月宫一号”团队终将把《雪国列车》中的科幻变成现实。