千里挑一的选拔
1961年4月12日，27岁的苏联航天员加加林乘坐“东方一号”飞船飞向太空，从此，人类又增添了一种新的职业—航天员。选拔和训练航天员被看作一个国家可以独立自主开展载人航天的重要标志。过去，世界上只有美、苏两个国家能够独立完成航天员的训练。
随着我国载人航天工程的立项，选拔航天员成为航天系统的一项极为重要的任务。在战斗机飞行员中选拔航天员，是世界公认的一条捷径。这是因为，在所有职业中，战斗机飞行员的工作环境和身心素质最接近于对航天员的要求。
中国航天员的选拔工作也借鉴了国外的经验，但标准却更为严格。选拔航天员的基本条件包括：有坚定的意志、献身精神和良好的相容性，身高160厘米至172厘米，体重55千克至70千克，年龄25岁至35岁，必须是歼击机或强击机飞行员，累计飞行600小时以上，具备大专以上学历，且飞行成绩优秀，无等级事故，无烟酒瘾，最近3年体检均为“甲等”。
在茫茫人海中，按照这个标准，与其说是选拔航天员，还不如说是寻找航天员。首先，空军机关调阅了所有飞行员的政治档案和技术档案，从符合基本条件的飞行员中进行了筛选。然后，在师、团推荐的基础上，对入选对象的政治表现、思想作风、飞行技术、身体素质、工作表现、家庭状况等进行了审查。经过层层推荐审核，全军共有1506名飞行员符合条件。
首先进行的初选体检，在空军的10个疗养院分别进行。那一个月的时间里，医院动用一切现代化的手段，对每一位参选者逐项进行巨细无遗的检查，并对遗传性疾病等潜在疾病进行了排除。一次次严格的检查过后，那些身体条件无可挑剔的飞行员，因为微乎其微的小毛病被一个个“刷”了下来。初选结束，1506人剩下了886人。
紧接着，他们中的一部分人接到通知，到北京接受第二次检查。这次检查分三批进行，只有60人参加。十几天里，医生把每个人身上大大小小的器官检查了个遍。检查结束，又有20多人被淘汰出局。仅剩的30多人接着来到北京航天医学工程研究所接受特殊生理功能检查。
航天员在身体素质方面与飞行员或其他人群的本质区别在于，他们天生具有比普通人更强的航天生理功能。这次检查就是要发现他们是否具备这样的特殊功能。对于最终成为航天员的人来说，特殊生理功能检查帮助他们发掘出了就连自己此前也未曾发现的潜在能力。这是一项更高难度的选拔，也是迈入预备航天员队伍的最后一道门槛。
检查开始后，第一，受检者要在离心机上进行超重考验，考察身体承受重力的能力；第二，在压力试验舱内接受缺氧耐力检测，随着低压舱内的氧气渐渐被抽走，相当于上升到了5000米的高空，如果谁不能适应，就将被淘汰，如果到了10000米，皮肤有蚂蚁爬过似的痒痒的感觉，就说明有减压症，也不能入选；第三，在旋转座椅上检查抗晕的功能，受检者被蒙住双眼，在6米摆长的电动秋千上荡15分钟，考察有没有恶心反应，以此来检查前庭功能；第四，在噪声和振动里忍受不间断的侵扰，观测是否烦躁不安；第五，受检者要在头低脚高的倾斜床上猛起、猛躺，测量颈动脉血流量和心脏负荷能力，还要进行下体负压等各种耐力测试……
这样的测试持续了好几个月，在专家们犀利而又谨慎的评判中，只有20名候选者以平和的心态闯过了一关又一关。最终的结果当时并没有公布，只是通知他们回部队等待消息。
1997年4月，载人航天工程指挥部决定从最后通过的20名合格人选当中录取12人为预备航天员。这12位预备航天员全部是大专以上文化程度，驾机飞行都在800小时以上，平均年龄32.8岁。他们有一个共同的特点：都在少年时代接受过良好的教育；当飞行员期间，身经百战的经历奠定了良好的心理、生理和技术基础。这12人是杨利伟、翟志刚、费俊龙、聂海胜、刘伯明、景海鹏、刘旺、张晓光、邓清明、赵传东、潘占春、陈全。
与他们同时加入这支队伍的还有另外两名战友—吴杰和李庆龙。为了学习借鉴俄罗斯航天员训练的经验，1996年3月，这两位兼获工程学和军事学学士学位的空军飞行员，经过相似的选拔率先走进北京航天医学工程研究所。经过8个月的俄语强化学习后，他们以航天员教练员的身份被派往俄罗斯加加林航天员训练中心接受培训。
报到那天，吴杰和李庆龙走进了训练中心主任、苏联航天英雄克里木克中将的办公室，用还不太流利的俄语陈述了一个申请—用1年时间学完全部课程。面对这个请求，克里木克感到不可思议。根据俄方的计划，培训一名合格的航天员至少需要4年时间，1年毕业简直就是天方夜谭。但看到他们真诚而坚定的眼神，克里木克又觉得无法拒绝这两位中国人的请求，他充满疑虑地说：“我可以考虑答应你们的请求，但不会减少课时和训练内容，更不会降低难度标准，这对你们来说可能会很困难。”
“没有问题，我们保证一项训练都不会落下！”吴杰和李庆龙斩钉截铁地说。
克里木克将军最终同意了他们的请求。
训练开始后，俄罗斯的教练员对这两位黄皮肤、矮个子的中国人很不以为然，甚至嘲笑他们说：“这样的人也能成为航天员吗？”面对这样的怀疑，吴杰和李庆龙心里默默地告诫自己，就算掉层皮，也要做出个样子来，决不给中国人丢脸！于是，他们憋着一股劲儿，白天刻苦训练、细心观察，晚上潜心钻研、认真记录，开始了高负荷的学习、训练和生活。
在俄罗斯期间，和他们一起学习的还有美国、日本和欧洲一些国家的航天员。美国为他们的航天员在莫斯科修建了别墅，每到节假日，他们就会开着私家车，带着家人去莫斯科度假。但吴杰和李庆龙却没有一次这样的经历，一年中，他们连一天假都没有休过。他们目标很明确，就是要在最短的时间内，学习到最精髓的东西。
1年后，吴杰和李庆龙果然高标准、高质量地完成了全部考验极限的课目，出色地掌握了航天理论和各项技能，以优异的成绩折服了俄罗斯教练，实现了自己的承诺。结业的那天，克里木克中将亲自为他们颁发了“国际航天员证书”，并郑重宣布：“从今天起，中国的航天员吴杰和李庆龙可以胜任世界上任何飞船的飞行任务。”
20世纪90年代，北京航天城建成后，航天医学工程研究所也搬进了航天城。
1998年1月5日，14名预备航天员进入北京航天城，正式由空军部队移交给原国防科工委管理。交接仪式上，前来送行的空军部队参谋长对他们说：“空军把你们送到这里，你们中间将会走出‘中国的加加林’‘中国的阿姆斯特朗’‘中国的列昂诺夫’。你们将代表祖国去完成一项伟大的事业，你们永远是空军的骄傲！”
这个小小的仪式，翻开了中国航天史册的重要一页—中国人民解放军航天员大队正式宣告成立。14名航天员在一面鲜红的中国共产党党旗上，郑重地签上了自己的名字，并面向国旗进行了庄严的宣誓：成为航天员是我无上的光荣，为了负起神圣的使命，我将英勇无畏，不怕牺牲，甘愿为载人航天事业奋斗终身……
载人航天工程其他系统的工作都有一定的继承性，而航天员的培训却犹如在平地上盖楼、在白纸上绘画，一切都要从零开始。
挂帅航天员训练工作的，是已做了多年医学总体和选训工作的航天员选拔训练分系统主任设计师黄伟芬。1997年，就在吴杰和李庆龙赴俄罗斯训练的那一年，黄伟芬参与起草了航天员训练的总体方案设计，并作为任务组长赴俄罗斯学习了3个月。她对美、俄两国的航天员训练工作做了详细的分析调研，在汲取两国经验的同时，围绕中国第一次载人航天任务，从任务需求到飞船的安全性、可靠性都做了充分的考证，并对中国航天员的特点进行了全面分析，设计出了一套符合中国国情特点的航天员训练方案。
在复杂的选拔尘埃落定之前，14名预备航天员并不完全清楚“航天员”究竟是一个怎样的职业。直到训练陆续展开，他们才渐渐走进了载人航天这个勇气与梦想交织的领域。进入航天员大队，远不能说明冲过重重关卡的幸运者就是一名完整意义上的航天员，这只是拉开了航天员职业生涯的序幕。在飞天的征程上，不仅充满了艰辛和风险，许多勇士还为此付出了生命。踏上中国人从来没有走过的飞天之路，无疑是用生命去探险，用躯体去铺路。
国外培养的航天员分为三类—驾驶员、随船工程师（美国称任务专家）和载荷专家，执行任务时各有分工，通常由驾驶员兼任乘组的指令长。而我国目前培养的航天员都是驾驶员，他们不仅要操作飞船，还要兼顾随船工程师和载荷专家的工作，这就要求他们必须有过人的本领和超常的耐力。
中国航天员的训练分为3个阶段：第一阶段是基础理论培训。航天员要学习火箭和飞船的设计原理、飞行动力学、气象学、天文学、通信、设备检测、航天医学知识等。第二阶段是专业技能训练。航天员要熟悉飞船的结构、组成，飞船各系统的工作原理和模式，甚至要掌握重要部组件和单机的情况。第三阶段是飞行程序和任务训练。航天员要在与真实飞船相同的训练模拟器上，通过实景仿真，掌握和知道应该注意观察什么，什么时候和地面联系。在这一阶段，航天员还要学会发现和排除紧急情况，以考察和锻炼他们的判断能力和对事物的迅速反应能力。这3个阶段的学习加起来一般需要3年至5年的时间。
飞船遨游太空，航天员需要在密闭狭小的环境里经历超重、失重相互交替的过程。要克服这重重障碍，除了飞船要具备适合人的生存条件外，必须用特殊的训练来主动适应这种太空生活。为了让航天员适应太空的特殊环境，提高他们对各种负荷的耐受性，教员们最大限度地模拟了太空舱内的各种环境。既有利用旋梯、滚轮、蹦床、旋转秋千等器材提高前庭功能的训练，也有为提高低压缺氧耐力的游泳、攀岩训练，还有为提高超重耐力专门进行的胸、腹部和四肢肌肉的训练等，每一项都称得上是“魔鬼训练”……
在做离心机训练时，离心机像一只巨大的铁钳，紧紧夹住旋转舱，在圆形的超重实验室里飞速旋转。负荷从1个G逐渐加大到8个G，转瞬之间，在强大作用力的牵引下，受训者面部肌肉开始变形下垂，眼泪不由自主地流下来。做头盆方向超重训练时，全身的血液好像被甩到脊柱上；做胸背方向超重时，前胸后背就像压了块几百斤重的巨石，忽然心跳加快，呼吸困难，五脏六腑仿佛被压成了一张薄薄的纸片。当超重值加大到自身重量的8倍时，虽然持续时间只有短短的40秒，但受训者几乎要耗尽全部体力和精力。
这是大家公认的最痛苦的一项训练，也有着一定的危险性。训练时，每人都是一只手握着操作设备，另一只手握着报警器，只要感到不适，可以随时摁下报警器上的红色按钮，训练就会立即停止。但在长达十几年的训练中，14名航天员中（包括后来的7名第二批航天员），从没有谁因为主观原因停止过这项训练，报警器在他们的手中从来没有鸣响过。
1999年，中国航天员来到俄罗斯“加加林航天员培训中心”进行模拟失重飞行训练。第一次到新的环境中接受陌生训练，大家感到很新奇，都想借机展示一下中国航天员的风采。上飞机的前一天，俄罗斯的教练员对中方领队、时任北京航天医学工程研究所所长、航天员系统总指挥宿双宁说：“你们的人只要有一个吐了，我们就立即停飞！”宿双宁一听就急了，连声说：“不行！不行！”他心里清楚，飞一个架次虽然只有几分钟的失重体验，却是用成堆的美元堆积起来的，一吐就停，那不是白白浪费钱吗？可无论宿双宁怎么请求，俄罗斯的教练员却始终不同意，坚持说是基于安全考虑。
宿双宁既心疼钱，更担心航天员的安危，他诚恳地对俄方驾驶员说：“我们的航天员是第一次做这种训练，希望你们升降幅度不要过大。”第二天训练前，翻译告诉宿双宁，他听到俄罗斯驾驶员私下嘀咕，他们就是要让动作大一点，看看中国人的前庭功能和身体素质到底行不行。
训练开始了，飞机一个小时里连续飞行了12个抛物线，交替产生超重、失重的模拟环境。尽管痛苦难忍，但航天员们都咬着牙坚持了下来，而且还要在每一个抛物线产生的20多秒的失重时间里做穿脱航天服、翻滚转圈的动作。飞行结束后，一个人都没有吐。这个结果有些出乎俄方的意料，他们不由得称赞说：“其他国家的航天员，不少人几个抛物线下来就不行了，像你们这样全部坚持下来的还没有见过。中国的航天员，真了不起！”
冬去春来，不知不觉中，一年时间过去了，航天员即将转入新的学习阶段。在这之前，要进行一次全面考核。这好比是“升学考试”，如果谁不能通过，将没有资格进入下一阶段的学习。
考核一项项地进行着，理论、体能、文化课……当所有的考试结束后，航天员杨利伟取得了14人中唯一的“全优”成绩，名列第一，其他13名航天员也都以优异的成绩通过了考核，获得了继续学习的资格。