中國空間站步入全面運營第三載，科研碩果累累
中國空間站自全面建成并投入運營以來，已步入第三個年頭。在此期間，空間站內實施了超過180項科學與應用項目，上行了近2噸的科學物資，并下行了近百種空間科學實驗樣品，取得了一系列原創性的科學成果。那么，當前空間站內正在進行哪些實驗？地面的科研人員又在開展哪些工作？取得了哪些新的突破？讓我們一同走進這些科研項目，了解最新的科研進展。
在中國科學院生物物理研究所的實驗室中，科研人員正緊鑼密鼓地分析著由中國空間站傳回的果蠅在軌監控視頻。果蠅，這種以水果為食的小型蠅類昆蟲，作為成熟的模式動物，已經歷了人類百年的研究歷程。去年11月15日，果蠅隨天舟八號貨運飛船進入太空，開始了它們的太空之旅。
據中國科學院生物物理研究所研究員李巖介紹，果蠅在太空中仍然能夠進行求偶、交配和繁育后代等正常行為。然而，在太空微重力環境下，它們的行為模式也出現了一些與地面截然不同的新現象。例如，地面上的果蠅會爬行和飛行，但在太空中，它們會飄浮甚至翻跟頭?？蒲腥藛T正在利用地面上的視頻處理技術和人工智能對這些行為進行輔助分析。
自去年11月進入太空以來，果蠅已經在中國空間站的嚴格環境控制下繁育出了三代。通過連續的視頻監控，科研人員已經獲得了超過4TB的果蠅在軌視頻數據，這些數據對于研究果蠅在空間環境中的生長發育以及睡眠、求偶、活動性等行為特征具有重要意義。
在顆粒動力學實驗中，中國空間站的科研人員首次觀察到了反“巴西果”效應。這一發現是在探索不同重力條件下，大小顆?；旌衔镌谡駝又械倪\動規律時得出的。在日常生活中，我們常常觀察到“巴西果”效應，即搖晃的堅果罐子中，較大的堅果會上升到上層，較小的顆粒會下沉。然而，在太空微重力環境下，科研人員卻發現了相反的現象，即大顆粒會下沉，小顆粒會上升。這一發現驗證了重力在顆粒介質行為中的關鍵作用。
中國空間站作為我國覆蓋空間科學相關學科領域最全、在軌支撐能力最強的“國家太空實驗室”，計劃在軌穩定運行十年以上，并將陸續開展千余項研究項目。根據《中國空間站科學研究與應用進展報告》（2024），我國已規劃了空間生命與人體研究、微重力物理科學、空間天文與地球科學、空間新技術與應用四大研究領域，并在軌實施了180余項科學與應用項目。
在空間生命科學方面，科研人員圍繞植物、動物、微生物和細胞開展了大量實驗研究。例如，在國際上首次實現了從種子到種子的水稻全周期培養，并將返回的樣品在地面進行了大田種植。還實現了斑馬魚和金魚藻的二維生態系統研究，為未來開展脊椎動物研究奠定了基礎。在材料科學方面，科研人員利用太空無容器材料實驗條件，研究了難熔合金等地面難以熔化的合金材料，為開發未來的航空發動機葉片材料等奠定了基礎。
中國空間站的首批空間科學、應用實驗與技術試驗項目進展順利，各領域科學團隊取得了系列原創性、前沿性和創新性成果，累計發表了500多篇高水平SCI論文，獲得了150多項專利，部分成果已實現轉移轉化和推廣應用，顯著推動了我國空間科學與應用的發展。
