首次在空間飛行器上在軌二次釋放微小衛(wèi)星并實現了對非合作目標的近距離成像觀測、精確繞飛或飛越觀測，為航天器編隊飛行奠定技術基礎。非牛頓引力實驗檢驗的關鍵技術驗證項目高水平驗證了空間高精度靜電懸浮加速度計，對我國相關空間計劃在弱力測量和慣性參考方面具有重要支撐作用。

在載人空間站任務中，空間應用系統(tǒng)瞄準世界科技前沿及國家重大需求，前瞻規(guī)劃、攻關研制和在軌部署了近30個國際一流的科學研究與技術試驗設施，正在抓緊研制旗艦級的巡天空間望遠鏡。其中，高精度時頻系統(tǒng)、高微重力實驗柜等設施為國際首創(chuàng)，超冷原子物理實驗柜、生命生態(tài)實驗柜、無容器材料實驗柜、燃燒科學實驗柜等實驗設施達到國際領先或先進水平。這些設施上配備了多種先進的精密檢測、實驗支持儀器，如材料實驗X射線實時診斷、流體實驗的數字全息、燃燒實驗的弱光ICCD檢測、超冷原子的兩級交叉光阱冷卻，生物實驗的微通道 PCR 芯片擴增、人機協(xié)同高精度微操作器等。這些設施體系架構開放，可通過擴展升級長期保持高水平穩(wěn)定運行，有力支撐空間站成為我國當前覆蓋學科領域最全、在軌支持能力最強，且兼?zhèn)溆腥藚⑴c和上下行運輸等獨特優(yōu)勢的“國家太空實驗室”。

空間應用系統(tǒng)還在地面建成了實物鏡像系統(tǒng)、數字鏡像系統(tǒng)及空-地“云”計算平臺，創(chuàng)新發(fā)展了人機融合、數字伴飛的空間科學實驗模式，形成了“端到端”低延時遙科學實驗和海量科學數據共享服務能力；建成了全壽命周期載荷研制支持平臺、電磁彈射微重力實驗設施和太空實驗室地面實驗基地，為載荷設計、總裝、集成測試等研制工作，以及科學項目遴選與培育、地基研究和匹配實驗等，形成了實驗載荷/樣品全壽命周期研制試驗支持能力 。通過以上設施/平臺，實現了天地高效協(xié)同，大幅提升了在軌實驗效率，形成了集約高效開展大規(guī)?？臻g科學實驗與應用能力。

空間站作為我國最重要的綜合性近地空間研究基地，努力爭取在基礎研究領域進入國際前沿，在應用基礎和新技術方面解決國家重大需求，為經濟社會發(fā)展提供高質量科技供給。當前，空間站科學實驗設施基本完成在軌測試，在軌運行穩(wěn)定可靠，具備了大規(guī)模開展空間科學研究的能力。截至目前，已開展了60余項實驗項目、上萬次在軌實驗，獲得了原始實驗數據近60TB。目前，科學家正在開展實驗樣品的地面研究，部分領域已取得階段性成果，以下對兩個典型領域展開介紹。

在空間首次實現人類胚胎干細胞誘導分化為精原細胞以及卵泡樣細胞，系統(tǒng)解答空間微重力環(huán)境對干細胞譜系分化的影響，并開發(fā)了多類生殖細胞體外分化的體系及裝置，有望推進輔助生殖治療不孕不育的技術革新；研究揭示了骨骼肌細胞的重力感應分子機制，明確靶向自噬或靶向特定微小RNA抵抗肌肉萎縮的可行性，為肌肉萎縮的治療提供了新思路和新手段。