在即将迎来中国空间站全面建成两周年之际，12月30日，我国首次公开发布《中国空间站科学研究与应用进展报告》（2024年）（以下简称《报告》）。《报告》重点围绕空间生命与人体研究、微重力物理科学研究、空间新技术与应用等领域的科学研究成果以及多维度、多形式的科普文化活动予以介绍。

“我们从已经在轨实施的100多个科学项目中择优遴选了34项代表性科学研究与应用成果进行集中发布，每个项目都强调其潜在的应用价值以及取得的具体发现或突破。”中国科学院空间应用工程与技术中心（以下简称空间应用中心）研究员张伟表示。

《中国科学报》从空间应用中心获悉，《报告》中发布的科学研究项目中，由中国科学院牵头的有19项。

“反巴西果效应”首次发现、“油箱”设计新理念……

《报告》显示，中国空间站在微重力物理领域共实施项目69项，取得丰硕成果。

中国科学院物理研究所研究员厚美瑛带领团队首次发现了“反巴西果效应”。在地面进行的实验中，如果给两种体积不等的颗粒物混合物施加外加振荡，体积较大的颗粒会上升到表层，而体积较小的颗粒则会沉降到底部，这被称为“巴西果效应”。

为了探索微重力条件下颗粒的分离行为，科研团队利用中国空间站上变重力科学实验柜开展了不同重力条件下颗粒混合物的振动分聚实验。厚美瑛介绍说：“我们发现在不同低重力水平下，振动强度较小时，大颗粒是向下走，而不是向上走的。这是‘反巴西果效应’首次被发现。”

从这一现象中，科研团队分析发现，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向下渗透。

厚美瑛表示，这一看似简单的实验，为人类将来去往其他星球时的活动提供了更细致的理论参考。

中国科学院力学研究所研究员康琦带领的团队围绕航天器的“油箱”开展研究。在持续近4个月的实验中，他们发现了油箱在微重力环境下不同充液量下液体形貌、气泡合并等规律，为太空“油箱”设计提供了新的科学依据。

康琦介绍，相关研究成果已经在我国多颗卫星上开展应用。后续，相关研究还有望助力航天器在轨加注技术的发展。

在微重力物理科学方面，科研人员还取得了多个“国际首次”的重要进展，包括国际上首次实现空间微重力条件下的冷原子干涉陀螺、国际上首次揭示低流量部分预混火焰的升举及吹熄特性、建设国际领先的复杂等离子体物理实验平台等。

“骨丢失”找到新靶点、太空水稻口感更好……

在空间生命科学与生物领域，一系列新研究成果的出炉同样令人振奋。

例如，浙江大学生命科学学院教授余路阳带领科研团队围绕“骨丢失”的机理开展研究，首次揭示了微重力通过DNA甲基化修饰导致细胞代谢重编程、阻碍骨生成并促使脂肪样分化的作用机制，为失重性骨流失提供了新靶点。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑惠琼带领科研团队国际上首次完成水稻“从种子到种子”的全生命周期培育，成功获得空间发育的水稻和再生稻新的种质资源，并在返回地面后实现了大田种植。

对此，张伟表示：“目前，大田种植已经进行了第三代，科研人员已经发现太空水稻的垩白率较高，这意味着其口感更好、营养更好。”

中国科学院水生生物研究所研究员王高鸿科研团队研制的空间水生生态系统在空间站稳定运行43天，实现了我国在空间站培养斑马鱼的突破，获得了国际上空间水生生态系统在轨运行的最长纪录。

该研究为后续利用斑马鱼作为动物模型进行航天员空间健康研究建立了实验平台，为未来构建空间生态系统提供了良好的生物元件。

上行2吨科学物资

空间站全面建成标志着我国成功构建起极具时代特征与中国特色的载人空间站大系统，标志着我国载人航天工程圆满完成三步走战略目标、进入空间站应用与发展新阶段。目前，中国空间站在轨运行稳定、效益发挥良好。

据了解，在中国空间站开展的首批空间科学、应用实验与技术试验项目进展顺利、成果丰硕，具有一定的前沿性和创新性。

目前，我国共规划了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、32个研究主题，截至2024年12月1日，已在轨实施181项科学与应用项目，上行近2吨科学物资，下行实验样品近百种，获取科学数据超过300TB。

《报告》集中回应了社会各界对中国空间站建设发展的关切期待，全面展示了我国在空间科技领域的能力水平和创新精神，同时也为后续空间科学研究取得突破性科学机理认知、加速成果转化和取得广阔应用效益总结了有益经验。后续将根据实施进展情况按年度例行发布。