多个国际首次！中国空间站的“成绩单”好亮眼

2024年12月30日，在即将迎来中国空间站全面建成两周年之际，中国载人航天工程办公室首次公开发布《中国空间站科学研究与应用进展报告》（2024年）。

《报告》指出，自1992年立项实施起，中国载人航天工程即提出“造船为建站，建站为应用”的发展理念，邀集组织国内近百位院士、千余一线专家开展长期、深入论证，形成了重点突出、层次清晰的科学与应用任务规划，包括空间生命与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学、空间新技术与应用四大研究领域及32个研究主题，持续布局开展系列化科学与应用研究、技术试验。截至2024年12月1日，中国空间站已在轨实施181项科学与应用项目，上行科学与应用任务近两吨实验模块、单元及样品等科学物资，下行空间科学实验样品近百种，获取科学数据超过300TB。各领域科学团队深度挖掘诸多领域方向，着力攻克系列重大科学命题，产出了系列原创性、前沿性、创新性的进展与成果，累计发表500多篇高水平SCI论文，获得150多项专利，部分成果已实现转移转化与推广应用，显著推动我国空间科学与应用快速发展。

在空间生命科学与人体研究领域共实施项目68项，主要围绕空间基础生物学、空间生物技术及转化应用、空间生命生态、空间生命起源与交叉、空间环境对人体生理影响、传统医学与健康检测新技术、空间飞行人因、空间脑科学等方面开展研究。成果包括：

国际上首次获得空间发育的水稻和再生稻新的种质资源；

首次实现空间人胚胎干细胞分化为造血干/前体细胞；

实现国际上空间水生生态系统在轨运行的最长纪录；为干预骨流失、对抗肌萎缩及防治代谢性疾病等提供了重要理论基础与治疗方案；

自主研发的便携式骨丢失对抗仪、穿戴式穴位刺激装置已在飞行任务中开展应用，肌肉结构功能、营养代谢等客观无创评估方法已为航天员健康保驾护航；

在国际上获得一系列航天员生理机能和作业能力变化的原创性发现；

首次将人工血管芯片送入太空，完成了对抗血管损伤的黄酮类小分子化合物筛选，入选2023年度中国生命科学领域十大进展；

构建航天飞行航天员行为能力研究与维护调节的新范式；

突破在轨脑功能实时评估和快速有效在轨调节技术；

实现了双光子首次在轨应用研究。

在微重力物理领域共实施项目69项：

围绕微重力材料制备机理、重要应用新材料制备技术、空间应用材料使役行为等方面开展研究，在金属及难熔合金凝固机理方面取得具有重要影响的系列科学发现；在空间制备出性能更优的新型红外探测器材料铟砷锑、层状柔性半导体晶体硒化铟、大尺寸拓扑超导单晶、新型铁基超导材料等；抗空间辐射高性能镁合金、凝胶复合润滑材料等已初步尝试空间应用。

围绕微重力流体动力学、多相流和相变传热、复杂流体与软物质等方面开展研究；国际上首次获得宽域重力条件下池沸腾稳态传热数据并发现传热性能的反常重力标度行为；成功建立微重力环境下贮箱气泡理论模型。

围绕近可燃极限和基础燃烧方面开展研究，国际上首次揭示低流量部分预混火焰的升举及吹熄特性。

聚焦空间冷原子物理及应用研究，实现了全光阱的玻色-爱因斯坦凝聚，原子温度冷却到了数十pK；国际上首次实现空间微重力条件下的冷原子干涉陀螺，为发展我国空间量子惯性传感技术奠定了基础。

在空间新技术与应用领域共实施项目44项，主要围绕共性基础新技术、在轨制造和建造技术、空间信息与精密测量新技术、新型能源与推进技术及环控和生保系统技术等方面开展研究，在元器件与部组件空间应用可靠性等方面验证一批新工艺和新组件，突破掌握长寿命抗辐照光纤及气密封穿舱技术、基于微纳结构的薄膜衍射光学成像技术等，在新型元器件材料与工艺、空间热管理、通信导航与控制、新型空间能量转换、食物再生、长期空间环境微生物腐蚀防护等技术研究方向取得了一系列重要进展和成果。

首次揭示了液态金属管内对流的层流-湍流转捩特性，填补了过渡区对流换热数据的空白；实现了斯特林热电转换技术首次在轨验证应用；

建立国际首个高通量在轨微生物腐蚀试验装置，获得了我国首批在轨环境下航天器材料微生物腐蚀试验数据；

首次利用靶向加热技术实现了空间液态微藻由“生”变“熟”。

相关技术成果已推广转化至航天技术领域和民用行业。

在中国空间站全面建成两周年之际，中国载人航天工程办公室组织编制《中国空间站科学研究与应用进展报告》（2024年）并向全社会发布。本报告系统梳理和总结空间站应用任务实施进展，针对目前已下行样品、取得研究数据、完成在轨实验、获得突出进展的科学与应用项目，最终遴选出34项代表性研究成果与阶段性进展，包括13项空间生命与人体研究进展、12项微重力物理科学研究进展、9项空间新技术与应用研究进展。此外，空间站建成以来组织的多维度、多形式的深度科普，不仅实现了知识传播，还极大助力了航天事业的传承，也一并列入报告。