2025年度《中国空间站科学研究与应用进展报告》发布——空间应用系统持续产出重大科技成果

追梦星辰大海，心向浩瀚宇宙。

1月8日，中国载人航天工程办公室面向全社会发布了2025年度《中国空间站科学研究与应用进展报告》。

该报告着眼全面促进空间科学、空间技术以及空间应用蓬勃发展，重点围绕空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间新技术与应用等领域，从目前已完成在轨实验、下行科学实验样品、获得分析结果、具有突出研究进展的科学与应用项目中，遴选了33项代表性科学研究与应用成果，以及相关科普文化活动进行展示介绍。

从观察小鼠在空间站的生存状态，到在太空微重力环境下开展燃烧科学实验，2025年，空间应用系统在中国空间站开展的空间科学、应用实验与技术试验项目进展顺利、成果丰硕。

据了解，2025年空间应用系统新增在轨实施科学与应用项目31个，上行实验模块、单元及样品等科学物资约867.5公斤，下行空间科学实验样品83.92公斤，获取科学数据超过150TB，各领域科学团队深度挖掘诸多领域方向，着力攻克系列重大科学命题，取得了系列原创性、前沿性、创新性的进展与成果，授权专利超过50项。

如今，通过持续建设与优化，中国空间站已形成覆盖空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间新技术与应用等多领域的科学设施，为核心科学任务的实施提供了关键保障。

4只小鼠登陆中国空间站

2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，并于北京时间2025年11月1日3时22分，成功对接空间站天和核心舱前向端口。整个对接过程历时约3.5小时，创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录。值得注意的是，此次随飞船上行进入中国空间站开展科学实验的，有特殊的“太空访客”——4只小黑鼠。

开展空间生命科学研究，需要构建从分子、细胞到组织、器官，乃至动物个体的多层次研究体系。小鼠因具有与人类基因同源性高、体型小、繁殖周期短等优势，成为开展生命体空间生理、病理及生长发育和繁殖研究的重要模型。

此前，中国空间站已配备了生命生态实验柜、生物技术实验柜等空间生命科学研究设施，但还不具备开展小鼠等哺乳动物空间科学实验的能力。因此，开展中国空间站哺乳动物实验，并开展哺乳动物在空间环境下的生理、病理、生长发育及繁殖等研究，成为相关领域科学家的共同期盼。

随着人类驻留太空时间的延长和深空探索的推进，生命如何在太空长期健康生存，以及哺乳动物能否在空间环境中完成繁殖并实现世代延续，已成为未来载人航天的关键科学挑战，直接关系人类未来深空定居的可能。

2025年11月14日，4只小鼠随返回舱安全着陆，科研人员第一时间赶赴现场完成回收。2025年11月18日凌晨，小鼠顺利返回北京。这意味着我国成功实现了中国空间站首次小鼠空间科学实验，初步建立了科学实验和工程实施深度耦合的“地面筛选—活体上行—在轨饲养—活体下行”的空间小型哺乳动物实验全流程生命支持保障和实验技术体系，为未来系统开展空间环境对哺乳动物影响研究奠定了重要基础。

除此之外，科研团队在国际上首次开展了空间站亚磁-微重力复合太空环境生物学研究，揭示亚磁场—微重力复合空间环境下动物的行为与基因变化规律，为深空探索的生命健康保障奠定科学实验基础。

“太空炼丹炉”隐藏哪两大关键技术

在中国，太上老君的炼丹炉的故事家喻户晓。在距离地面大约400公里的中国空间站，一台现实版的“炼丹炉”成功把钨合金加热到超过3100℃，创造了新的世界纪录。

这个中国空间站的“太空炼丹炉”，其实就是位于天和核心舱里面的无容器材料实验柜。上天4年来，它一直忙着“炼就”能扛住火箭发动机烈焰的钨合金、铌合金等“耐热高手”材料，以及一些新型材料。

“太空炼丹炉”这堪比神话的硬核本领，隐藏着两大关键技术的突破。

首先是让材料乖乖听话的“悬浮术”。在地面上，熔化的金属液体在重力影响下会变得十分调皮。它们要么会像糖浆一样粘在容器上，要么会被重力拽着“分家”，不同密度的金属会像油和水那样分层，根本无法形成质地均匀的合金。

但到了太空微重力环境，液态金属瞬间变乖，表面张力把它们捏成圆滚滚的“仙丹”，再通过实验柜静电场产生的力，就能将金属稳稳托住，悬在半空。这时候它能完全脱离容器接触，既不沾杂质，也不被干扰，真正实现了“无容器”。

其次是加热金属的“三昧真火”。这是指实验柜的双波长激光系统。半导体激光“强攻”金属表面，二氧化碳激光负责“渗透”加热内部，再配合300瓦的大功率输出，哪怕是钨合金这种熔点极高的“顽固分子”，也架不住两种激光联手，被烧化成液球。

“悬浮术”与“三昧真火”的精妙配合，帮助科学家看清极端耐热材料在超高温下的“真面目”：比如钨合金熔化后怎么流动、冷却时怎么结晶，这些地面实验永远捕捉不到的“硬核数据”，正在为我国新型耐热材料的设计铺路。

未来，它们可能变成宇宙飞船的“铠甲”，能抵御穿越大气层时的熊熊烈焰；也可能化作火箭发动机的“心脏”，在极端高温下保持稳定运转。“太空炼丹炉”里每炼就一颗“金丹”，意味着人类驶向星辰大海的梦想又进了一步。

除此之外，在微重力物理领域，科研团队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取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“脆强”转变规律。在新技术与应用领域，科研团队开展了国产高性能、复杂、新型传感器的空间效应机理研究和在轨试验验证。

展望未来，空间应用系统美好可期

未来，空间应用系统将分批组织实施体系化的科学与应用研究、技术试验，以及打破传统学科界限藩篱、组织跨领域与多学科的深度交叉合作研究，持续产出重大科技成果并加速转化应用，努力抢占科技制高点，为科技自立自强注入强劲动力，让成果惠及科技、经济、社会及人民健康等更多领域。

在空间天文与地球科学领域，巡天空间望远镜（CSST）有望在暗能量本质和暗物质性质等宇宙学基本问题、星系与活动星系核、银河系与近邻星系等方向取得国际重大成果。高能宇宙辐射探测设施（HERD）、伽马暴偏振探测仪II（POLAR-2）围绕暗物质搜寻、宇宙线起源、极端天体演化等重要科学前沿问题有望取得突破。

星空浩瀚无比，探索永无止境。

当前，中国空间站已进入应用与发展工程新阶段，科学和应用工作将成为主旋律之一。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，推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展，为我国打造空间科学与应用原始创新策源地，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。