1、序 言随着 2021 年 4 月天和核心舱发射、2022 年 7 月和 10 月问天实验舱、梦天实验舱的发射和在轨组装，以及多次载人飞船和货运飞船的访问，我国建成了具有鲜明时代特点和中国特色的载人空间站大系统，实现了载人航天三步走的宏伟目标。这是30年来几代人努力奋斗的结晶，是我国航天事业的巨大成就，也是我国开展大规模空间科学、应用和技术研究的历史性机遇。空间科学是充满新发现机遇、探索重要科学规律、获得显著应用效益的突破口。空间站提供的长期微重力、宇宙辐射等特殊环境，以及航天员参与、天地往返运输等特殊优势，成为诸学科解决重要科学与应用问题的独特有效途径，也是开展突破性空间新技术试验的重要平台。

2、经国内近百位院士、千余位专家的多年论证，我们制定了包括空间生命科学与人体研究、微重力物理科学（含空间材料科学、微重力流体与热物理、微重力燃烧科学、微重力基础物理）、空间天文与地球科学、空间新技术与应用四个领域，32 个研究主题的空间站应用研究体系，并配置了具有国际先进水平的人体系统、生命生态、生物技术、流体物理、两相流体、燃烧科学、无容器静电悬浮、高温材料、超冷原子物理、高精度时频、科学手套箱、变重力实验、在线维修装调、航天基础试验等 20 余个舱内科学实验柜和 3 个舱外暴露实验平台；正在研制具有国际竞争力的2m口径空间站巡天空间望远镜（CSST）等一批重大研究设施。作为国家太空实验室，将在

3、今后 1015 年的运营中开展千余项研究，并大力开展科学普及和国际合作。空间站应用的目标是：在基础前沿重要领域取得重大突破，进入国际科学前列；在应用基础和新技术方面，取得系统性认知和重大成果，解决国家重大需求，加强对经济、产业发展和人民健康方面科技供给，支撑科技强国建设。本报告汇集了空间站建成以来首批数十项完成或初步完成空间研究的阶段进展，涉及空间生命科学与生物技术、太空人体研究、空间材料科学、微重力流体与热物理、微重力燃烧科学、微重力基础物理、空间应用新技术等方向。这些项目均是我国科学家深入研究、自主提出的重要科学课题，或面向国家需求的重要内容，科学思想、实验方法、样品体系等均体现了较高水平

4、的创新。实验中发现了大量新现象，取得了机理研究的重要进展，并正在不断深入中取得系统性科学认识和应用效益。总体上，该阶段应用研究进展令人鼓舞。在此基础上，我们将进一步完善应用规划，持续征集实施项目，组织重要科学计划，开展高水平研究。希望更多从事空间科学、应用和技术研究的优秀科学家和团队加入载人航天科学与应用任务，为我国进入创新型国家前列和建设科技强国做出突出贡献。中国载人航天工程空间科学首席专家 概述 1空间生命科学与人体研究领域 3微重力物理科学领域 33空间新技术与应用领域 65科普文化 85未来展望 94目 录1234562022 年 12 月 31 日，国家主席习近平宣布“中国空间站全面

5、建成”，标志着我国已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，圆满达成载人航天三步走战略的宏伟目标。这一伟大壮举不仅彰显我国在航天领域卓越的探索能力与雄厚的科技实力，更是我国迈向科技强国征程中浓墨重彩的一笔，有力推动我国载人航天事业昂首迈入全新的发展纪元，具有极为重大的里程碑意义。空间站自在轨建造以来，共发射 8 艘载人飞船和 7 艘货运飞船，共有 21 名航天员进驻，目前整体运行情况安全稳定，已实现常态化太空生活。凭借长期微重力、宇宙辐射等独特环境条件，再结合航天员亲身参与、天地往返运输等突出优势，我国空间站已然成为一座珍贵的“国家太空实验室”。“飞天之路”记录中国航天的辉煌与荣耀

6、，也是不断孕育科学梦想、让梦想成为现实的漫漫征途。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