中国空间站科学研究与应用进展报告（2025年）

中国空间站科学研究与应用进展报告中国载人航天工程办公室中国空间站科学研究与应用进展报告2025- 空间新技术与应用- 科普文化- 微重力物理科学- 空间生命科学 与人体研究- 1 -● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 目 录概述… ……………………………………………………………………………………… 2空间生命科学与人体研究领域… ………………………………………………………… 4…2.1 空间生命科学与生物技术… ………………………………………………………… 4…2.2 太空人体研究… …………………………………………………………………… 22微重力物理科学领域… ………………………………………………………………… 36…3.1 空间材料科学… …………………………………………………………………… 36…3.2 微重力流体与热物理… …………………………………………………………… 50…3.3 微重力燃烧科学… ………………………………………………………………… 58空间新技术与应用领域… ……………………………………………………………… 66科普文化… ……………………………………………………………………………… 82未来展望… ……………………………………………………………………………… 88123456- 2 -习近平总书记指出：“建造空间站、建成国家太空实验室，是实现我国载人航天工程‘三步走’战略的重要目标，是建设科技强国、航天强国的重要引领性工程”。当前，空间站应用任务各领域正凝聚优势科研力量，开展高水平前沿科学探索与应用研究，为我国打造空间科学与应用原始创新策源地、努力抢占科技制高点、推动我国载人航天事业迈入科学引领、自主创新的高质量发展新阶段奠定基础。2025 年空间站在轨实（试）验设施运行稳定，新增在轨实施科学与应用项目 86 个，上行实验模块、单元及样品等科学物资约 1179kg，下行空间科学实验样品质量约 105kg，获取科学数据超过150TB，各科学团队深度挖掘诸多领域方向，着力攻克系列重大科学问题，产出了系列原创性、前沿性、创新性的进展与成果，发表高水平论文超过 230 篇，授权专利超过 70 项，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，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、生命起源与交叉等方面开展研究，成功实现了中国空间站首次小鼠空间科学实验；国际首次开展空间站亚磁 - 微重力复合太空环境生物学研究；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；通过舱外暴露实验获得了耐辐射能力增强的细菌突变株；开发中国空间站首个 AI 赋能的多物种姿态估计与跟踪基准数据集。围绕空间环境对人体生理影响、空间飞行人因、空间脑科学、传统医学及其它新技术等，国际首次提出了基于经眶 B 超测量视神经蛛网膜下腔面积的无创颅内压监测技术，自主研发了能有效刺激腓肠肌、胫前肌等关键下肢肌群的仿生黏附鞋，有望为航天员健康评估和防护提供新技术；创新研制出国际领先的耐长时间常温储存固定后样本的单细菌转录组高可靠检测技术，支撑面向国际前沿的在轨人体肠道菌群的单细菌转录组学研究；在国际上获得一系列航天员生理机能和作业能力变化的创新发现 , 微重力通过影响航天员前庭视觉功能连接重塑生物运动知觉，减弱生物运动知觉及其神经响应的重力敏感性，前馈控制比反馈控制更易受微重力的影响，揭示了机体从整体到细胞分子等不同水平适应空间微重力和辐射环境的生理过程与调控机制，为认知和减控航天医学风险提供了丰富的理论和技术基础。在微重力物理领域，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。在高温难熔合金凝固机理方面获得具有重要影响的系列科学发现；探明了多相铁基磁致伸缩合金中不同物相的形成机理和影响因素，揭示了过冷液体中存在的动力学“脆● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 概 述1 概 述- 3 -● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 强”转变规律，突破了微重力条件下 3100℃的无容器激光加热技术；在空间制备出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、稳定性和空间适应性。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，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，以及胶体的分布结晶现象和规律。聚焦微重力条件下碳烟形成、火焰稳定与传播等基础过程，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，为实现燃料高效清洁利用、提升能源动力系统运行效能提供直接理论依据。在空间新技术与应用领域，突破了同心物镜及光纤面板像面拼接的大视场高分辨天文观测技术；国际首次开展空间站管道检测机器人在轨试验，验证了管道检测机器人的管道环境适应能力和变刚度运动安全性；首次开展了基于气雾栽培的再生生保系统植物高效培养技术试验，植物生产效率较传统基质培养显著提升；国际首次开展了常温二氧化碳转化制备乙烯与氧气、光电催化二氧化碳转化等在轨试验验证，获得了较高的产氧速率等指标；构建了基于二元微生态体系的空间物质能量转化再生系统，一体化实现空间废水的净化与蕴藏能量的原位转化利用；发现了携带潜在新药基因簇的太空变异菌株，为掌握自主可控的新药源头技术提供了新途径；在轨验证了多环境参数作用下光纤传感关键特性等。本领域相关技术成果已推广转化至航天技术领域和民用行业。太空探索永无止境，逐梦征程永不停歇。中国空间站为科学家开展前沿空间科学实验提供了前所未有的宝贵平台，对推动我国乃至全球科学技术进步、深化人类对宇宙的认知具有不可估量的深远意义。本次报告的编写和发布，既是对2025年度空间科学研究与应用进展的阶段性总结，更旨在呼吁社会各界广泛关注并积极参与空间科学与应用事业，促进空间科学、空间技术和空间应用的深度融合与协同发展，让载人航天成果惠及科技、经济、社会及人民健康等更多领域。● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●空间生命科学与人体研究领域 | 空间生命科学与生物技术- 4 -2 空间生命科学与人体研究领域2.1 空间生命科学与生物技术 ❶ 中国空间站首次开展小鼠空间科学实验 ……………………………………………… 6 ❷ 空间亚磁