专题:中国空间站的科学研究与应用

科技导报 2026-07-03 18:46
专题:中国空间站的科学研究与应用图1

《科技导报》2026年第10期出版了“中国空间站的科学研究与应用专题”,刊登了《》《》《》等文章。
本专题围绕国家空间科学与应用战略需求,从地外生命保障、空间医学前沿、微重力物理与材料科学等维度,系统呈现中国空间科学领域的最新研究进展与战略思考。专题梳理了我国在植物向重性反应与地外定殖、空间骨丢失机制干预、空间肿瘤学等生命科学前沿领域的关键突破,完整展现了空间特殊环境下的基础科学问题与医学转化路径;同时,聚焦微重力燃烧及复杂等离子体等物理与材料研究核心方向,深入探讨了微重力环境带来的范式革新与未来应用前景。专题不仅展示了中国空间站作为国家级实验平台,如何推动从被动适应空间环境到主动利用空间资源的跨越式发展,还通过系统集成生命科学、物理科学、材料工程与航天技术的交叉成果,勾勒出中国空间科学从跟踪并行走向引领创新、从单点突破迈向体系化协同的发展图景。
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专题:中国空间站的科学研究与应用图2

卷首语


01


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顾逸东

作者简介:顾逸东,空间科学与应用技术专家、中国科学院院士,现任中国载人航天工程空间科学首席专家。研究方向为空间科学与应用。


专题:中国空间站的科学研究与应用图3

顾逸东

中国空间站作为国家级太空实验室,建立了国际领先的天地一体化科学实验支持能力,为空间科学与应用研究提供了历史性机遇。

文章回顾了中国载人航天“三步走”战略及空间站建设历程,系统总结了空间生命科学、微重力物理等领域的实验进展与初步成果。文章强调,未来10至15年需聚焦前沿科学问题,强化数据共享与AI赋能,推进重大研究设施研制,力争在基础前沿和应用效益上取得系统性突破,为建设科技强国做出关键贡献。

科技评论


02


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李德毅

作者简介:李德毅,军事科学院系统工程研究院,教授,中国工程院院士,研究方向为计算机工程、不确定性人工智能、数据挖掘、智能驾驶、认知工程以及认知物理学等。


文章提出认知物理学是用物理理论解释人类智能、以物理机器模拟思维,将物质、能量、结构、时间视为认知四要素,揭示人机智能物理同源、数学同构、操作同序,均基于熵的法则。

文章指出,机器通过时钟、时序与递归实现暴力思维,突破图灵机局限,发展记忆与具身智能,并解释基因进化与认知进化的尺度失配,将智能从意识黑箱中解放。文章强调,认知物理学是一场思想革命,推动人机共生共融,成为21世纪物理学的方向。

本刊专稿


03


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顾逸东

作者简介:顾逸东,中国科学院空间应用工程与技术中心,研究员,中国科学院院士,研究方向为空间科学与应用技术。


文章阐述了中国空间站自2022年底全面建成后,在空间生命科学、微重力物理及空间天文等领域的研究布局与实验进展。通过回顾任务规划历程、梳理关键科学设施与装置能力,展示了在微重力流体、燃烧、材料制备及基础物理等方面取得的新现象与新机理成果。


文章强调,未来10至15年需进一步聚焦重点目标、强化数据治理与AI赋能,并汇聚优势团队,以推动基础前沿重大突破与应用转化显著效益,为建设科技强国提供有力支撑。

专题:中国空间站的科学研究与应用图4

空间站科学实验柜

特色专题


04


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骆博宇、王丽华、谢俊燕、郑慧琼

作者简介:骆博宇,中国科学院分子植物科学卓越创新中心、中国科学院大学,博士研究生,研究方向为空间生物技术;郑慧琼(通信作者),中国科学院分子植物科学卓越创新中心,研究员,研究方向为空间生物技术和植物细胞工程。


文章系统阐述了植物向重性反应的“淀粉-平衡石”假说与生长素不对称分布机制,回顾了空间微重力环境下植物在生理生化、基因表达、细胞结构及表型发育等多层次的变化规律,并总结了国际及中国空间站“从种子到种子”全生命周期实验的关键进展。


文章强调,面向未来地外定殖与原位粮食生产,需突破传统地球生态思维,通过提高光合效率、削减抗逆能耗、调控代谢途径等策略改造超级作物,构建高效模块化太空农业系统,以支撑长期载人深空探测。

专题:中国空间站的科学研究与应用图5

植物向重性反应可能的作用机理


05


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宋静仪、张翠、钱唯 、王金福、吴梦瑞、余路阳

作者简介:宋静仪,浙江大学生命科学学院,硕士研究生,研究方向为骨骼稳态调控和微重力响应;张翠(共同第一作者),浙江大学丽水生命健康联合创新中心,特聘研究员,研究方向为骨骼稳态调控和微重力响应;吴梦瑞(通信作者),浙江大学生命科学学院,研究员,研究方向为骨骼发育和稳态调控;余路阳(共同通信作者),浙江大学生命科学学院、浙江大学丽水生命健康联合创新中心、哈尔滨医科大学基础医学部,教授,研究方向为干细胞生物学、空间生命科学和血管生理。


文章系统阐述了空间微重力环境导致骨丢失的机制,包括破骨活性增强、成骨功能受抑及骨细胞异常凋亡等,并综述了航天员在轨、动物及细胞实验的研究进展。通过比较国际与中国在地面模拟、在轨实验及运动、药物等防护措施上的探索,揭示了骨丢失研究正从单一机制解析向多尺度系统认知与综合干预转变的趋势。

文章强调,未来需深化多组学整合、发展长效药物与个体化方案,并推动空间成果向地面骨质疏松防治转化,最终实现航天医学与公共健康的协同发展。

专题:中国空间站的科学研究与应用图6

空间微重力对骨重塑的影响


06


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胡文涛、裴炜炜、韩培、周光明

作者简介:胡文涛,苏州大学苏州医学院放射医学与防护学院、放射医学与辐射防护国家重点实验室、辐射损伤与救治江苏省高校重点实验室、江苏省高校放射医学协同创新中心,副教授,研究方向为辐射生物学;韩培(通信作者),中国科学院空间应用工程与技术中心,高级工程师,研究方向为空间生命科学与生物技术;周光明(共同通信作者),苏州大学苏州医学院放射医学与防护学院、放射医学与辐射防护国家重点实验室、辐射损伤与救治江苏省高校重点实验室、江苏省高校放射医学协同创新中心,教授,研究方向为辐射生物学。


文章阐述了空间辐射环境对正常细胞癌变与癌细胞死亡的双重效应,通过梳理国际与中国在DNA损伤修复、非编码RNA调控、细胞骨架及微环境重塑等机制研究进展,揭示了空间肿瘤学正从“风险评估”向“治疗转化”拓展的趋势。

文章强调,推动中国空间肿瘤学发展需依托空间站与地基模拟平台优势,围绕量效关系、致癌机制、个体差异等五大科学问题,分短、中、长期三阶段系统推进,构建理论体系并促进临床转化,最终实现航天健康保障与地面肿瘤防治的协同发展。

专题:中国空间站的科学研究与应用图7

空间肿瘤学研究范畴示意


07


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刘有晟

作者简介:刘有晟,清华大学燃烧能源中心、清华大学能源与动力工程系、清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,副教授,研究方向为空间和地基微重力燃烧实验与理论建模。


文章阐述了微重力环境消除浮力对流以揭示燃烧本征机理的科学价值,通过系统比较NASA从落塔、航天飞机到国际空间站的长期投入与实验规划,以及中国空间站燃烧科学实验柜的当前布局,揭示了国际微重力燃烧研究正从“现象发现”向“理论验证与标准修订”深化、从“基础探索”向“航天防火与地面能源创新”双轨延伸的趋势。

文章强调,中国需立足空间站平台优势,加强地基配套与跨学科协作,聚焦冷火焰、可燃极限等前沿问题,深化国际合作,最终实现航天安全保障与地面清洁燃烧技术突破的协同发展。

专题:中国空间站的科学研究与应用图8

微重力和常重力的射流火焰转捩现象代表性研究

科技人文


08


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王公、周广刚、张万松

作者简介:王公,中国科学院自然科学史研究所,副研究员,研究方向为中国近现代科学技术史;周广刚,中国石油大学(北京)理学院,副教授,研究方向为能源物理与人工智能传感器。


文章梳理了刘永坦院士研制中国海防新体制雷达的历程,通过对比国外技术封锁与中国自主攻关的实践,揭示了中国雷达技术从跟踪模仿向原创引领转变的跨越路径。


文章强调,刘永坦团队立足国家海防需求,突破高频地波超视距雷达核心关键技术,使中国对海远程预警水平步入国际前列,其成功不仅源于理论突破与工程实践的结合,更体现了战略科学家勇攀高峰、敢于创新、淡泊名利的科学家精神,最终以自主核心技术铸就“海防长城”。

专题:中国空间站的科学研究与应用图9

1980年刘永坦在伯明翰大学雷达实验室


本期科技新闻



精彩内容回顾


《科技导报》创刊于1980年,中国科协学术会刊,主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的研究成果、权威性的科学评论、引领性的高端综述,发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、科技新闻、科技评论、本刊专稿、特色专题、研究论文、政策建议、科技人文等。

专题:中国空间站的科学研究与应用图10

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