中国空间站步入其全面运营第三个年头，科学探索成果丰硕。据最新数据显示，空间站已实施超过180项科学与应用项目，运送了近2吨的科学物资，并成功带回近百种空间科学实验样品，一系列原创性科学成果相继问世。那么，当前空间站内正在进行哪些实验？地面的科研人员又有哪些新进展？让我们一同走进这些前沿探索。
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果蝇在中国空间站的最新监控视频。果蝇，这种以水果为食的小型蝇类昆虫，作为研究历史悠久的模式动物，于去年11月15日随天舟八号货运飞船进入太空。科研人员发现，在太空微重力环境中，果蝇不仅完成了求偶、交配、繁育后代等生命周期行为，还展现出与地面截然不同的行为模式。例如，地面上的果蝇会爬行和飞行，而在太空中，它们则呈现出飘浮甚至翻跟头的状态。科研人员正借助先进的视频处理技术和人工智能对这些行为进行深入分析。
据悉，在中国空间站的严格温湿度、光照周期和气体循环条件下，果蝇已成功繁育出三代。航天员对每一代果蝇都进行了采样收集，科研团队通过连续视频监控，已获取超过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及其行为特征至关重要。
在另一项实验中，中国空间站的科研人员首次观察到了反“巴西果”效应。在颗粒动力学实验中，科研人员将大小颗粒混合物置于空间站的变重力柜中，探索其在不同重力条件下的振动行为。通常情况下，在摇晃的容器中，大颗粒会上升到顶层，小颗粒则下沉，这种现象被称为“巴西果”效应。然而，在太空微重力环境下，科研人员首次观察到大颗粒下沉的反常现象，即反“巴西果”效应。这一发现不仅验证了重力在颗粒介质行为中的关键作用，也为未来的太空探索提供了宝贵的理论支撑。
中国空间站还规划了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、空间新技术与应用在内的四大研究领域，涵盖32个研究主题，并已在轨实施了180余项科学与应用项目。在空间生命科学领域，中国科学家取得了多项突破性成果，如首次实现了从种子到种子的水稻全周期培养，并在地面成功种植返回的样品；同时，还开展了斑马鱼和金鱼藻的二维生态系统研究，为脊椎动物研究奠定了基础。在新材料研究方面，科研人员利用太空无容器材料实验条件，研究了难熔合金等关键材料，为开发未来航空发动机叶片材料等重要合金材料提供了可能。
据《中国空间站科学研究与应用进展报告》（2024）显示，中国空间站作为国家太空实验室，计划在轨稳定运行十年以上，并将在未来10到15年内陆续开展千余项研究项目。在空间生命科学领域，科研人员计划开展小鼠的空间生命孕育研究；在新材料研究、空间天文研究领域，也将有一系列新举措。例如，在新材料研究方面，将规划高熵合金、功能晶体等材料的研发和制备；在空间天文方面，未来将上行巡天空间望远镜、高能宇宙辐射探测设施等旗舰型重大设施，以期在宇宙起源与演化、生命起源与演化、系外行星搜寻等前沿问题上取得中国人的贡献。
