不過，14個實驗柜也各有各的研制難點。

張璐常把這14個實驗柜比作14個性格迥異的人。以高精度時頻實驗柜為例，作為空間站中最復(fù)雜的實驗柜，它由13臺單機組成，是世界上第一套由主動型氫原子鐘、冷原子銣鐘、冷原子光鐘組成的空間高精度時頻系統(tǒng)，目標是成為世界上最高精度的空間時間頻率產(chǎn)生和運行系統(tǒng)。

在該研制項目立項后的很長一段時間里，研制工作一直推進緩慢?！凹夹g(shù)難度超出預(yù)想，國際上沒有人干過這件事，歐洲科學(xué)家一直想做，但因難度太大一拖再拖?！睆堣凑f。

到2019年，中國科學(xué)院整合全院資源，成立工程攻關(guān)組，以中國科學(xué)院國家授時中心（以下簡稱“授時中心”）為任務(wù)總體單位，聯(lián)合中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所（以下簡稱“上海技物所”），組織國內(nèi)十余家單位共同研制。自此，高精度時頻實驗柜的研制進入快車道。

為了解決科學(xué)技術(shù)與工程的融合問題，授時中心和上海技物所通力合作，實現(xiàn)了前沿科技的工程化；為了保證星地時間傳遞的高精度和穩(wěn)定度，中國科學(xué)院上海天文臺研制出激光時頻傳遞載荷，突破了單光子光電探測、皮秒精密計時、低時延抖動等多項關(guān)鍵技術(shù)；為了實現(xiàn)更加穩(wěn)定和準確的時頻信號指標，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所研制出冷原子微波鐘，評定鍶光鐘誤差，長期駕馭氫鐘，為高精度時頻系統(tǒng)的高精度時間頻率提供了可靠保障……

通過強強聯(lián)合，中國科學(xué)院科研團隊建成了目前世界上在軌設(shè)計指標最高的空間時間頻率系統(tǒng)。

除了解決共性和個性的技術(shù)難題之外，團隊還要爭分奪秒，在有限的時間里交付科學(xué)實驗柜。

2021年4月29日，天和核心艙發(fā)射升空，張璐緊盯屏幕，屏住呼吸，心提到了嗓子眼兒。直到得到發(fā)射成功的消息，他才松了一口氣。

此時，他腦海里閃過2020年國慶節(jié)前的一幕。那時，天和核心艙里所有實驗柜的研制已完成，需要進行最后的狀態(tài)設(shè)置和測試，留給張璐等人的時間只有8.75天，而需要研究和測試的工序多達上百道。他們把時間節(jié)點精確到分鐘，拼命趕進度。張璐留意到，柜體從集成大廳被拉到電測大廳的短短3分鐘時間里，一位同事已經(jīng)見縫插針地躺在地上睡著了。

2020年國慶節(jié)前夕，張璐團隊與實驗柜合影。

“太空特產(chǎn)”帶來的驚喜

所有的努力，都得到了最直接的回報——“太空特產(chǎn)”。

2024年5月1日凌晨，神舟十七號乘組回到地球的幾個小時后，20多位科學(xué)家滿懷期待地在空間應(yīng)用中心的大廳里等待著。此刻，外面是漆黑的夜，大廳里燈火通明。

50份實驗樣品被層層包裹著，連夜送到科學(xué)家手中。經(jīng)過拆包、稱重、測溫，最終科學(xué)家獲得的樣品總重量約有31.5公斤，有人類成骨細胞、骨髓間充質(zhì)干細胞、蛋白質(zhì)晶體、生命有機分子、種子、無容器材料、高溫材料、艙外暴露材料……這些實驗樣品被科學(xué)家親切地稱為“太空特產(chǎn)”。

神舟十七號載人飛船返回的樣品

之后，這些“太空特產(chǎn)”被科學(xué)家?guī)Щ馗髯缘膶嶒炇?。他們要對返回的生命類細胞樣品進行轉(zhuǎn)錄組測序、蛋白組學(xué)檢測等生物學(xué)分析，對生命類蛋白質(zhì)樣品進行晶體衍射分析，對地面和空間樣品的組織形貌、化學(xué)成分及其分布差異等進行測試分析……

這31.5公斤實驗樣品，是科學(xué)家從中國空間站收到的第6批“太空特產(chǎn)”。從神舟十二號到神舟十七號，航天員先后乘坐6艘載人飛船，為科學(xué)家們帶回了6批、300多份科學(xué)實驗樣品，包括中國科學(xué)院在內(nèi)的國內(nèi)外百余家科研院所參與研究。例如，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心科研團隊在國際上首次對空間站里水稻“從種子到種子”全生命周期的培養(yǎng)過程進行研究；中國科學(xué)院水生生物研究所聯(lián)合上海技物所共同研制出一套水生生態(tài)系統(tǒng)，將斑馬魚送上空間站，實現(xiàn)我國在太空培育脊椎動物的突破……

空間站返回水稻實驗樣品

據(jù)統(tǒng)計，目前科學(xué)家基于空間站返回樣品，已經(jīng)在空間生命科學(xué)、空間材料科學(xué)、微重力流體物理等方向取得重要成果，在國際一流期刊發(fā)表論文300余篇。

其中每一項科研成果的背后，都離不開太空實驗室里一個個科學(xué)實驗柜的支撐：

科學(xué)家利用無容器材料實驗柜開展多元偏晶合金制備項目，提出了工藝優(yōu)化設(shè)計和組織調(diào)控方法，應(yīng)用于核電、電子通信、裝備制造等領(lǐng)域多種關(guān)鍵材料的制備，使相關(guān)性能獲得有效提升；

科學(xué)家利用高溫科學(xué)實驗柜開展新型材料空間生長研究項目，首次在太空獲得地面難以制備的高質(zhì)量晶體材料，對高性能多元半導(dǎo)體合金材料制備具有指導(dǎo)作用；

科學(xué)家利用生物技術(shù)實驗柜開展人骨細胞定向分化的分子靶點研究、空間環(huán)境對骨骼肌影響的生物學(xué)基礎(chǔ)研究等，取得的成果為防治骨折、修復(fù)脊柱損傷、對抗肌萎縮和防治代謝性疾病等提供了新的方案；

科學(xué)家利用航天基礎(chǔ)試驗機柜開展我國首次斯特林熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)的在軌試驗，熱電轉(zhuǎn)換效率等綜合技術(shù)指標達到國際先進水平，為未來空間新型電源系統(tǒng)的工程應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)……

盡管成果豐碩，但這支打造國家太空實驗室的科研團隊沒有停下腳步。

“我們還在做三件重要的事。一是每年滾動實施項目，面向全國征集科學(xué)研究項目，組織科學(xué)討論組遴選，并將相應(yīng)的實驗樣品送上天。二是規(guī)劃新裝置、新實驗平臺。例如，我們正在討論是否可以建立一個能養(yǎng)小鼠的太空動物實驗平臺，以便深入研究空間微重力環(huán)境對動物骨骼、肌肉、神經(jīng)和免疫等方面的影響。三是對現(xiàn)有科研成果進行跟蹤、梳理、分析，加強成果推廣與應(yīng)用，不斷獲取應(yīng)用效益?！睆垈フf。

就在前不久，神舟十八號乘組將35公斤的上行實驗單元及配套設(shè)備帶進國家太空實驗室，并著手開展“空間先進水生生保系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”等4個新的科學(xué)實驗。

空間站水生生態(tài)系統(tǒng)研究。空間應(yīng)用中心供圖

神舟十八號發(fā)射的那天，戈壁灘已入夜，烈焰劃破蒼穹，現(xiàn)場觀看發(fā)射的人群發(fā)出熱烈又響亮的歡呼聲。全國各地的人圍在屏幕前，目送航天員和實驗樣品沖進太空。所有人都滿懷期待，等待著國家太空實驗室創(chuàng)造新的科學(xué)奇跡。（記者倪思潔 高雅麗）

責(zé)任編輯：賀治瑞