2022年12月底，中国空间站全面建成，正式进入应用与发展阶段，一项项科学实验试验在空间站的微重力环境下完成。其实自从2021年4月中国空间站核心舱升空后，长期连续的在轨科学研究就已经开始了。12月30日，中国载人航天工程办公室发布了《中国空间站科学研究与应用进展报告（2024）》，系统总结展示空间站建成以来科学研究和应用进展情况。这些科学研究和应用，会如何改变我们对自己和世界的认识，又会给我们的未来，创造什么样的可能呢？

2024年12月17日，正在太空出差的神舟十九号乘组已经成功完成了第一次出舱活动，9小时出舱时间，再次刷新中国航天员出舱时间纪录。不断被刷新的，还有中国空间站在轨科学研究的内容和成果。在轨两个月，科学实验和试验依然是神十九乘组航天员主要工作内容之一，第一次进入空间站的果蝇也已经在航天员的帮助下成功搬家。

中国空间站开建以来，已经在轨实施了181项科学与应用项目。2024年12月30日发布的《中国空间站科学研究与应用进展报告（2024）》展示了中国空间站全面建成两周年，各类科学实验和试验的进展。

中国载人航天工程空间应用系统总指挥、中国科学院空间应用工程与技术中心副主任王强：“目前为止，开展了空间生命科学与生物技术、微重力物理科学、空间应用新技术三个方面（的研究），返回了近百种实验样品，以及200多T字节的实验数据，已经有一些初步成果显现。比如在干细胞方面发现了一批关键靶点，为骨质疏松症、肌肉萎缩（治疗），解决一些关键的科学问题，在微重力物理科学方面、材料制备等方面有一些新的机理发现。”

从观察微观世界的粒子到航天员照顾一起飞天的动物植物，从探索基础物理规律到试验各类新技术，这些实验和试验都是我国科学家深入研究、自主提出的重要科学课题。

载人航天工程空间科学首席专家顾逸东：“我们的目标是，在基础科学前沿重要领域取得重大突破，在应用基础和新技术领域取得重大成果，解决国家重大需求，加大对经济、产业发展和人民健康的科技供给，支撑科技强国建设。”

空间站精心安排了14个科学实验机柜，通过可更换的模块不断开展新的实验。

顾逸东：“这些装备到目前为止运行非常好，科技发展中不断涌现出来的、需要开展研究的一些项目比较及时地送上去，成了天地互动，基本上，我们一年或者一年半一次全面征集科学项目。”

中国科学院力学研究所研究员、两相柜科学实验系统主任设计师刘秋生：“在空间没有地面重力环境下，换热过程是不同的，有些热设备不能在空间正常开展（工作）。”

如何在太空中更好散热，研究人员选择从最基本的物理规律入手：研究一个液滴在太空蒸发，究竟经历了怎样的过程？

刘秋生：“虽然它是液滴，一个非常简单的模型，但是反映了很多的机理问题，所以我们就专门设计了这种实验模块，把它送到空间站。”

通过中国空间站独有的两相实验柜，科学家们改变液滴大小、底板加热温度、通风等条件，一年时间，研究人员进行了400多种不同情况下的实验，把这滴太空中的液滴研究得非常透彻。

刘秋生：“我们给出一些理论模型和公式，指导航天工程师们设计空间上专用的一些热设备，这个模型在国际上还是首次。”

空间站建成两年以来，各类科学实验和试验中，有多个全球首次发现。尤其是在物理规律的探索上。例如，在颗粒动力学实验中，科学家把大小不同的颗粒装在盒子里，在空间站变重力柜中，探索在不同重力条件下振动，大大小小的颗粒会怎么运动。

中国科学院物理研究所研究员厚美瑛：“在地面上，在实验室做，可以看到大颗粒永远向上走；可是我们发现在不同低重力水平下，振动强度小的时候，可以看到大颗粒是向下走，不是向上走，这个发现是第一次。”

从这些观察到的现象中，科学家分析发现，在较低的重力环境下，砂层颗粒在撞击时更容易分散，外来的颗粒和物体更容易深入地向下渗透。这个看似简单的实验，为人类今后去往其他星球时的活动提供了更细致的理论参考。今天，在中国空间站，类似这样的研究将成为载人登月乃至后续深空载人任务的重要依托。

王强：“我们一方面利用微重力条件，揭示一些被地面重力所掩盖的物理规律，为人类向月球、火星活动提供一些理论支撑；第二方面主要是关键技术，瞄准着人类月球、火星探测开发活动这样一些所需，开展一些前沿技术研究。”

2024年10月，丰收的中国粮食中，有一片特殊的稻田，这里种植的水稻种是空间站返回的第三代种子。2022年，在中国空间站进行的为期120天的水稻实验，首次在轨完成水稻“从种子到种子”全生命周期培养。航天员将种子带回交还到科学家手中，又在大田里获得了丰收。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼：“天上回来的那些种子，葡萄糖、果糖的含量都显著高于地面的种子，基本上高5到6倍，还有蛋白质含量也比地面要多一些，天上那个种子如果煮成饭，吃起来应该很甜。”

除了营养成分的变化可能提升的口感，这些水稻的丰收更大的意义在于今后为太空生活的助力。

郑慧琼：“要保障人类在太空中长期生活和工作，首先要有粮食进行保证。太空收到的种子仍然有繁殖能力，证明我们在太空环境当中，通过水稻来生产粮食是可行的途径之一。”

空间站里对人类在地外长期生存的探索还有很多。神舟十八号乘组照料的斑马鱼-水藻组成的水生生态系统，既打破了空间水生生态系统在轨运行的最长国际纪录，也为未来构建空间生态系统提供了良好的生物元件；中国空间站里精心打造的太空菜园，既能让航天员吃到新鲜蔬菜，也能让地面科研人员研究植物在密闭空间中对环境的贡献。除了解决吃饭的问题，多个太空技术研究方向也取得了重要进展。

就在这个月，中国空间站空间科学与应用项目的征集又开始了。截至2025年1月24日，都可以通过中国载人航天官方网站进行申报。中国空间站这座国家太空实验室，将在今后10-15年的运营中开展上千项研究项目，同时，也将积极开展科学普及和国际合作。这些精心挑选的高水平科学研究项目将促进我国空间科学、空间技术、空间应用的快速发展，也将为推动科技强国、航天强国建设作出更大贡献。

节选自《【焦点访谈】中国空间站：科学探索新平台》

来源：中央电视台

责任编辑：宋同舟