中国空间站步入全面运营第三载，科研硕果累累
中国空间站自全面建成并投入运营以来，已步入第三个年头。在此期间，空间站内实施了超过180项科学与应用项目，上行了近2吨的科学物资，并下行了近百种空间科学实验样品，取得了一系列原创性的科学成果。那么，当前空间站内正在进行哪些实验？地面的科研人员又在开展哪些工作？取得了哪些新的突破？让我们一同走进这些科研项目，了解最新的科研进展。
在中国科学院生物物理研究所的实验室中，科研人员正紧锣密鼓地分析着由中国空间站传回的果蝇在轨监控视频。果蝇，这种以水果为食的小型蝇类昆虫，作为成熟的模式动物，已经历了人类百年的研究历程。去年11月15日，果蝇随天舟八号货运飞船进入太空，开始了它们的太空之旅。
据中国科学院生物物理研究所研究员李岩介绍，果蝇在太空中仍然能够进行求偶、交配和繁育后代等正常行为。然而，在太空微重力环境下，它们的行为模式也出现了一些与地面截然不同的新现象。例如，地面上的果蝇会爬行和飞行，但在太空中，它们会飘浮甚至翻跟头。科研人员正在利用地面上的视频处理技术和人工智能对这些行为进行辅助分析。
自去年11月进入太空以来，果蝇已经在中国空间站的严格环境控制下繁育出了三代。通过连续的视频监控，科研人员已经获得了超过4TB的果蝇在轨视频数据，这些数据对于研究果蝇在空间环境中的生长发育以及睡眠、求偶、活动性等行为特征具有重要意义。
在颗粒动力学实验中，中国空间站的科研人员首次观察到了反“巴西果”效应。这一发现是在探索不同重力条件下，大小颗粒混合物在振动中的运动规律时得出的。在日常生活中，我们常常观察到“巴西果”效应，即摇晃的坚果罐子中，较大的坚果会上升到上层，较小的颗粒会下沉。然而，在太空微重力环境下，科研人员却发现了相反的现象，即大颗粒会下沉，小颗粒会上升。这一发现验证了重力在颗粒介质行为中的关键作用。
中国空间站作为我国覆盖空间科学相关学科领域最全、在轨支撑能力最强的“国家太空实验室”，计划在轨稳定运行十年以上，并将陆续开展千余项研究项目。根据《中国空间站科学研究与应用进展报告》（2024），我国已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，并在轨实施了180余项科学与应用项目。
在空间生命科学方面，科研人员围绕植物、动物、微生物和细胞开展了大量实验研究。例如，在国际上首次实现了从种子到种子的水稻全周期培养，并将返回的样品在地面进行了大田种植。还实现了斑马鱼和金鱼藻的二维生态系统研究，为未来开展脊椎动物研究奠定了基础。在材料科学方面，科研人员利用太空无容器材料实验条件，研究了难熔合金等地面难以熔化的合金材料，为开发未来的航空发动机叶片材料等奠定了基础。
中国空间站的首批空间科学、应用实验与技术试验项目进展顺利，各领域科学团队取得了系列原创性、前沿性和创新性成果，累计发表了500多篇高水平SCI论文，获得了150多项专利，部分成果已实现转移转化和推广应用，显著推动了我国空间科学与应用的发展。
