中国空间站科学研究与应用进展报告（2025年）_94页_6mb

报告摘要

中国空间站科学研究与应用进展报告总结

核心内容

中国空间站作为国家太空实验室，自2025年起在轨运行稳定，新增科学与应用项目86个，上行科学物资约1179kg，下行实验样品约105kg，获取科学数据超150TB。研究团队通过多学科交叉与技术融合，取得了一系列原创性、前沿性和创新性的研究成果，包括发表高水平论文230篇，授权专利70项，部分成果已实现转移转化与推广应用，推动我国空间科学与应用快速发展。

主要观点

中国空间站为科学家提供了一个前所未有的平台，用于开展前沿空间科学实验，对推动科技发展具有深远意义。
多项实验揭示了空间环境对人体生理、生物分子机制、微生物耐受性、材料科学等领域的深刻影响。
空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间新技术与应用等多领域协同推进，实现了科学研究与技术转化的双重突破。
AI赋能生命科学研究，推动从传统人工观测向智能化、可量化研究范式转变。

关键信息

空间生命科学与人体研究领域

空间生命科学与生物技术

中国空间站首次开展小鼠空间科学实验
- 突破空间密闭饲养关键技术，成功完成小鼠在轨14天实验，安全返回。
- 建立“地面筛选—活体上行—在轨饲养—活体下行”全流程生命支持保障体系。
空间亚磁-微重力环境果蝇三代培育及其生物学效应研究
- 建造国际首个亚磁-微重力复合环境动物传代培养平台。
- 发现空间环境对果蝇发育周期和行为模式产生显著影响，揭示其深层生物学机制。
空间微重力诱导肝细胞脂质代谢失调的生物力学机制
- 发现空间微重力显著促进肝细胞脂滴累积，流体剪切可抑制该现象。
- 揭示了SREBP分子作为重力敏感的脂质调节因子，为理解空间代谢相关脂肪性肝病提供新线索。
空间飞行中骨骼肌萎缩相关 miRNA 变化规律研究
- 解析骨骼肌细胞 miRNA 的表达与分泌规律，阐明其介导肌萎缩与代谢紊乱的分子机制。
- 发现乳酸调控骨骼肌自噬的机制，为防治肌萎缩提供新策略。
在轨实验发现噬菌体三磷酸腺苷水解酶全新的镁离子结合模式
- 通过空间在轨结晶实验，首次揭示其功能时两个活性中心全新的镁离子结合模式。
- 为抗肿瘤药物及抗菌药设计提供结构参数和新思路。
极端环境微生物对空间暴露环境的耐受性研究
- 从空间站舱外暴露实验中分离到数十株耐辐射突变株，发现一个潜在新种。
- 地衣共生体在太空暴露后仍存活，其共生藻活性在离子辐射下增强。
小样本高维数据挖掘方法构建及空间环境响应分子特征解析与应用
- 提出耦合特征选择、跨物种比对、单样本网络分析等方法。
- 构建空间辐射剂量评估模型，为健康风险预警提供技术支持。
AI赋能空间生命科学：基于视觉分析的动物行为表型量化分析
- 研制首个面向中国空间站的多物种姿态估计与跟踪基准数据集（SpaceAnimalDataset）。
- 开发结构感知的多目标姿态估计算法与双流融合的多目标追踪算法，实现高精度分析。

太空人体研究

微重力对人视觉运动信息加工的影响及脑机理研究
- 首次发现微重力减弱航天员生物运动知觉及其神经响应的重力敏感性。
- 脑影像结果显示前庭系统功能对生物运动知觉敏感性的重要作用。
基于仿生黏附的下肢肌肉力刺激技术与装置
- 研发仿生黏附鞋，有效刺激腓肠肌、胫前肌等关键下肢肌群。
- 通过地基模拟实验，证实该技术可提升下肢肌群厚度、羽状角及关节最大力。
空间站单细菌 RNA 测序技术的建立及在轨应用
- 建立全封闭固定方案与随机引物RNA捕获策略，实现空间样本长期稳定保存与单细菌测序。
- 成功构建首个空间环境下人类肠道菌群的单细菌RNA表达图谱，揭示其功能状态与动态变化。
空间飞行对人认知与精细操作能力的影响及机制
- 首次发现前馈控制比反馈控制更易受微重力影响，肢体质量低估是动作变缓的重要诱因。
- 计算机化的空间认知、执行功能测试绩效在轨保持稳定。

微重力物理科学领域

空间材料科学
- 突破微重力条件下3100°C的无容器激光加热技术，成功制备性能更优的磁致伸缩合金、新型铁基超导材料等。
- 验证了固液复合润滑、形状记忆聚合物等材料的可靠性与空间适应性。
微重力流体与热物理
- 首次揭示长时微重力下柱状微结构耦合流动的复合沸腾特性。
- 首次观察到微重力下冷凝液膜动态演化全过程及胶体分布结晶现象。
微重力燃烧科学
- 阐明射流相互作用调控火焰辐射与污染物生成的规律，建立碳烟排放预测模型。
- 为燃料高效清洁利用及能源动力系统优化提供理论依据。