■本報記者甘曉
在即將迎來中國空間站全面建成兩周年之際，12月30日，我國首次公開發佈《中國空間站科學研究與應用進展報告》（2024年）（以下簡稱《報告》）。《報告》重點圍繞空間生命與人體研究、微重力物理科學研究、空間新技術與應用等領域的科學研究成果，以及多維度、多形式的科普文化活動予以介紹。
“我們從已經在軌實施的100多個科學項目中擇優遴選了34項代表性科學研究與應用成果進行集中發佈，每個項目都強調其潜在的應用價值以及取得的具體發現或突破。”中國科學院空間應用工程與技術中心（以下簡稱空間應用中心）研究員張偉表示。
《中國科學報》從空間應用中心獲悉，在《報告》發佈的科學研究專案中，由中國科學院牽頭的有19項。
“反巴西果效應”首次發現、“油箱”設計新理念……
《報告》顯示，中國空間站在微重力物理領域共實施專案69個，取得豐碩成果。
中國科學院物理研究所研究員厚美瑛帶領團隊首次發現了“反巴西果效應”。在地面進行的實驗中，如果給兩種體積不等的顆粒混合物施加外加振盪，體積較大的顆粒會上升到表層，而體積較小的顆粒則沉降到底部，這被稱為“巴西果效應”。
為了探索微重力條件下顆粒的分離行為，科研團隊利用中國空間站上變重力科學實驗櫃，開展了不同重力條件下顆粒混合物的振動分聚實驗。厚美瑛介紹說：“我們發現在不同低重力水准下，振動强度較小時，大顆粒是向下走，而不是向上走的。這是‘反巴西果效應’首次被發現。”
科研團隊分析發現，在較低的重力環境下，砂層顆粒在撞擊時更容易分散，外來的顆粒和物體更容易深入、向下滲透。厚美瑛表示，這一看似簡單的實驗，為人類將來去往其他星球時的活動提供了更細緻的理論參攷。
中國科學院力學研究所研究員康琦帶領團隊圍繞航天器的“油箱”開展研究。在持續近4個月的實驗中，他們發現油箱在微重力環境不同充液量下的液體形貌、氣泡合併等規律，為太空“油箱”設計提供了新的科學依據。
康琦介紹，相關研究成果已經在我國多顆衛星上開展應用。後續研究有望助力航天器在軌加注科技的發展。
在微重力物理科學方面，科研人員還取得了多個“國際首次”的重要進展，包括國際首次實現空間微重力條件下的冷原子干涉陀螺、國際首次揭示低流量部分預混火焰的昇舉及吹熄特性、建設國際領先的複雜电浆物理實驗平臺等。
“骨遺失”找到新靶點、太空水稻口感更好……
在空間生命科學與生物領域，一系列新研究成果的出爐同樣令人振奮。
例如，浙江大學生命科學學院教授餘路陽帶領科研團隊圍繞“骨遺失”的機理開展研究，首次揭示了微重力通過DNA甲基化修飾導致細胞代謝重程式設計、阻礙骨生成並促使脂肪樣分化的作用機制，為失重性骨流失提供了新靶點。
中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員鄭惠瓊帶領科研團隊在國際上首次完成水稻“從種子到種子”的全生命週期培育，成功獲得空間發育的水稻和再生稻新的種質資源，並在返回地面後實現了大田種植。
張偉表示：“現時，大田種植已經進行了第三代，科研人員發現太空水稻的堊白率較高，這意味著口感更好、營養更佳。”
中國科學院水生生物研究所研究員王高鴻團隊研製的空間水生生態系統，在空間站穩定運行43天，實現了我國在空間站培養斑馬魚的突破，創造了空間水生生態系統在軌運行的最長紀錄。
該研究為後續利用斑馬魚作為動物模型進行太空人空間健康研究建立了實驗平臺，為未來構建空間生態系統提供了良好的生物元件。
上行近兩噸科學物資
空間站全面建成標誌著我國成功構建起極具時代特徵與中國特色的載人空間站大系統，標誌著我國載人航太工程圓滿完成三步走戰略目標、進入空間站應用與發展新階段。現時，中國空間站在軌運行穩定、效益發揮良好。
據瞭解，在中國空間站開展的首批空間科學、應用實驗與科技試驗專案進展順利、成果豐碩，具有一定的前沿性和創新性。
現時，我國共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32個研究主題。截至12月1日，已在軌實施181個科學與應用項目，上行近兩噸科學物資，下行實驗樣品近百種，獲取科學數據超過300TB。
《報告》集中回應了社會各界對中國空間站建設發展的關切和期待，全面展示了我國在空間科技領域的能力水准和創新精神，同時為後續空間科學研究獲得突破性科學機理認知、加速成果轉化和取得廣闊應用效益總結了有益經驗。後續將根據實施進展情况按年度例行發佈。