自上世紀60年代以來，人類在太空中陸續建造了許多空間站，開展了一系列的科學實驗。如何在太空開展研究?這些研究都取得了什么樣的成果?2月15日晚，在中科院《科學公開課》抖音系列直播中，中國科學院空間應用工程與技術中心研究員張偉為大家揭曉了答案。

張偉主要從事載人航天發展戰略研究、空間科學與應用任務規劃以及項目論證和遴選工作。在抖音直播中，張偉圍繞“為什么在太空做實驗”、“有趣的太空空間實驗”和“未來太空科學研究展望”三個部分，用通俗易懂的方式向同學們揭示了太空實驗的前世今生，并展望了太空技術的未來。該場直播累計看播人數超過13萬。

太空，從來都是人類最無法放棄的探索執念之一。在直播一開始，張偉就拋出了兩個問題：一是太空站的現實價值是什么?二是我們的空間站會如何影響我們未來的生活?

事實上，過去人類的所有科學研究都是基于地球重力場的物理環境展開的，由此形成了許多傳統的物理概念、公式及定理。而在已知的太空“微重力”環境里，其重力水平僅為地球的百萬分之一。從這個角度講，空間站就是一個開展科學實驗的“微重力”實驗室。這就給了人類提供了一個“重新開始”的機會：打破以往的理論藩籬，發現新的科學依據，從而解釋目前地面上依然存在的疑難問題，如指導未來地面的人類科技發展和太空移民等。

張偉強調，微重力效應主要體現在：浮力對流極大減小、沉淀與分層極大減小和壓力梯度極大減小。他還借前段時間王亞平老師太空授課中做的乒乓球塞到水中卻不會浮出來的小實驗，讓同學們更直觀地感受到了微重力的存在。

接下來，張偉分別從細胞研究、植物研究、動物研究、微生物研究、人體技術研究等角度，以研究的時間為軸具體介紹了有趣的太空空間實驗。他介紹，空間站中的細胞研究主要是探究生命如何適應微重力和太空輻射，植物研究探索植物的生長和相互作用會不會因為環境發生改變;關于動物研究，張偉則從動物研究的歷史講起，“將黑猩猩送入太空后，我們發現它生存得很好，這增強了人類進入太空的信心”。從此，人類進入太空前大量的動物研究，為后來的載人航天奠定了基礎。

關于人體研究部分，張偉告訴大家：我們了解到在太空中人類的DNA并沒有改變，再加上人類具有較強的適應能力，人類在太空中長期生存有很大希望，但是太空飛行對人體產生的如骨質流失、心臟萎縮等消極影響仍未得到有效解決。

隨后，張偉給大家分享了更多科學前沿問題，分別從空間材料科學、基礎物理實驗、地球觀察與應用等角度講解了太空空間實驗技術上的發展。比如，巡天空間望遠鏡可更好地觀測宇宙的演化、空間站中的3D打印技術能減輕地面上物資壓力、節約空間站存儲資源等。

對于未來太空科學的發展，張偉展望道，未來的太空科學研究旨在獲取新知識、新發現，從而發展太空探測與太空利用的核心能力。其發展方向包括載人空間站、月球探測、地月空間站、火星探測四個部分。

其中，載人空間站的未來應用包括空間科學、空間技術、空間應用，它是進行月球、火星探測等太空科學實驗的基礎;月球探測主要是為了用月球推演出地球甚至太陽系的演化過程，未來科學家可以通過建設地月空間站的方式研究如何利用月球的資源更好地為人類服務。“作為太陽系與地球最相似的星球，火星未來有沒有可能成為我們人類的家園?”張偉最后提出期許，希望在有生之年可以有人登上火星的土地。

據了解，“空間站里有趣的太空科學實驗”是中國科學研究院《科學公開課》系列直播中的一期。該公開課旨在為中小學生普及太空科學知識、傳播科學思想、培養科學好奇心。2月17日及19日晚8點，中國科學院國家天文臺研究員姜鵬將為大家講述“中國天眼”FAST望遠鏡的研制歷程，網友屆時可關注抖音帳號@中科院物理所 觀看。

該節目于1月25日起，每周二、四、六晚8點在抖音直播，其精彩內容還將以頻道合集形式納入抖音青少年模式，激發更多青少年學習興趣。據了解，在寒假期間，抖音還發起"寒假充電計劃"，該活動聚合了故宮知識課堂、中科院《科學公開課》、北大等名校公開課、知識合集等寶藏內容。用戶在抖音搜索"寒假充電"即可看到活動頁面，瀏覽和收藏感興趣的知識內容，預約直播。

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