世界上现在只有美国、俄罗斯和我国三个国家能够独立完成宇航员的训练。美国和俄罗斯的宇航员一般是从具有航空飞行经验的试飞员和优秀的空军歼击机飞行员中挑选出来的。这是因为优秀的飞行员熟悉航空飞行技术和理论，具备了学习航天飞行和航天技术的良好基础，特别是飞行员具有很好的身体素质和心理素质，具有在各种紧急情况下冷静果断处理问题的快速反应能力和应变能力。我国的宇航员也是从空军飞行员中选拔出来的。
1995年10月，我国的预备宇航员选拔领导小组从符合基本条件的空军飞行员中进行宇航员初选。这些基本条件包括：有坚定的意志、献身精神和良好的相容性，身高160—172厘米，体重55—70公斤，年龄25—35岁，歼击机、强击机飞行员，累计飞行600小时以上，大专以上学历，飞行成绩优良，无等级事故，无烟酒瘾，最近3年体检均为甲类。首先，根据档案筛选出1506名符合上述基本条件的飞行员。之后，精选出其中的800余人进行系统体检，最终确定60人到北京进行住院临床复查和特殊功能检查，最后只有20人过了这一关。之后，又对这20人进行家庭医学查访和直系亲属体检，也全部合格。由于受到预备宇航员的名额限制，还须从这20人中好中选优。经过专家们反复研究和挑选，其中12人成为了预备宇航员。此前，为了学习和借鉴俄罗斯宇航员训练的经验，我国曾派两人赴俄罗斯加加林航天中心进行培训。这两人回国后，也加入了预备宇航员队伍。至此，由14名队员组成的中国第一支宇航员队伍登上了历史舞台。
北京航天医学工程研究所专门成立了两个研究室：宇航员选拔训练研究室，负责制定宇航员训练大纲、训练方案和编写训练教材，对宇航员进行训练指导和飞行操作指导；宇航员医学监督和保障研究室，负责宇航员从训练、生活到航天飞行期间，全过程的健康维护、检查、鉴定和治疗。
要完成从飞行员到宇航员的转变，是需要经过千锤百炼的。宇航员的训练项目和内容很多，包括基础理论训练、体质训练、心理训练、航天环境耐力和适应性训练、专业技术训练、飞行程序与任务模拟训练、救生与生存训练七大项目，每一大项里面又包括多项甚至几十项具体项目的训练。14名宇航员虽然都有大专以上学历，但经历过长期的飞行员生活，重新坐下来学习并不是一件轻松的事，加之许多课程非常陌生，困难可想而知。宇航员白天上课，晚上做作业，课余时间也抓紧学习，就是外出疗养也不忘背英语单词。就这样，基础理论学习考试结束后，14名宇航员门门课程都达到良好以上。
飞行员的身体素质都很过硬，但宇航员对体重、耐力、速度、灵活性、柔韧性、肌力等方面有着更高的标准和要求。他们按照训练大纲要求，坚持每周3次、每次2小时的体质训练从不间断。为了控制体重，不少宇航员坚持每天跑5000米。
航天环境适应性训练实际上是向人的生理极限挑战。比如，超重耐力训练，要求飞行员在5倍重力加速度的条件下，持续2—3秒，而宇航员却要在8倍重力加速度的条件下，持续40秒；低压缺氧训练，按照相当于每秒15米的速度，迅速提升到5000米的高空，在氧气稀薄的情况下持续30分钟；前庭功能训练，训练中，要求宇航员自旋转、振动或坐在离心机中，用4倍重力加速度转动并突然停止，还要求闭上眼睛转动脑袋。此外，还有失重飞机飞行训练、跳伞训练、航空飞行训练、飞船着陆冲击体验等。
2003年7月3日，经载人航天工程宇航员选评委员会评定，14名宇航员全部具备了独立执行航天飞行的能力，予以结业，并获得三级宇航员资格。从此，我国有了第一代宇航员。
知识链接
2009年，我国选拔了第二批预备航天员，共选出男性候选人30名，女性候选人15名。在他们中间最终将选出5名男预备航天员、2名女预备航天员。2010年5月，他们成为了中国第二批航天员，其中，刘洋参与2012年“神舟”九号的飞行任务；王亚平、张晓光参与了2013年“神舟”十号的飞行任务；陈冬参与了2016年“神舟”十一号的飞行任务。
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