梦天实验舱目的纯粹，就是用来做实验

作者：火箭叔（科普作者）

审稿专家：吴冰（中国空间技术研究院高级工程师）

天宫空间站的最后一个关键大零件终于快要上天了，梦天实验舱将搭载着比之前更多的科学实验柜与天和核心舱、问天实验舱汇合，最终形成咱们造型独特的T字形空间站。届时，人类唯二的两座空间站将同时担负起向外探索、向内反哺的使命，更多的精彩即将上演。

虽然同为实验舱，但这次上去的梦天其实是比上次上去的问天要更为纯粹一些，因为它有且只有一种用途，那就是用于科学实验。没有睡眠区，所以就不能像问天那样，成为航天员的工作生活与应急避难场所。但是好处就是，因为目的纯粹，体积又是最大——长度虽然和问天差不多，但是大柱段要比后者更长——所以能带上去的实验柜就很可观了，满足数百种的科学实验不成问题，当然也比问天里面能做的实验要多出了不少。

另外，这两个实验舱本身的研究方向也是有所区别的。上次的问天，主要面向的是空间生命科学的研究，比如植物、动物、微生物在空间条件下的生长、发育、遗传和衰老的机制等。而这次发射的梦天，主要会展开的是面向微重力科学方面的研究，它里面配置了流体物理、材料科学、燃烧科学、基础物理以及航天技术试验等多学科方向的实验柜，可以进行微重力复杂流体研究、蛋白质结晶研究、微重力燃烧实验、半导体光电材料实验、量子新物态研究、凝固科学实验、量子拓扑与量子计算研究、超冷原子物理实验和量子力学基本原理检验研究等。

特别值得一提的是，它还搭载了三台原子钟——氢钟、铷钟和光钟，从而建立了世界上第一套空间冷原子钟组， 构成在太空中频率稳定度和准确度最高的时间频率系统，可以开展引力红移、精细结构常数测量等前沿科学的研究。

你有没有发现，这些东西说起来都相当的高大上，都是前沿、都是高精尖，都是不明觉厉，但是，它们到底跟我们普通人有什么关系呢？是不是真就像它运行的轨道那样，跟我们相差了十万八千里呢？当然不是，我在一开始就说了，空间站，不仅能让我们向外看，向宇宙与科学的最深处看，同时，还能向内反哺我们自己。每一个普通人，实际上都在每天的生活中，已经受益于来自空间站上面的研究了。

我们举几个例子，虽然它是属于国际空间站的成就，但当然可以对未来我们能从天宫空间站中获得什么，提供很好的参考。第一个，就是跟我们的寿命息息相关的，疾病方面的研究了。像阿尔兹海默症、帕金森、癌症、哮喘和心脏病等等，都是严重威胁我们寿命的疾病。但是在没有地球引力的干扰下，研究人员为攻克它们打开了另一扇门。微重力的环境，使阿尔兹海默症的研究人员可以几乎不受影响的对，可导致神经变性疾病的蛋白质簇展开观察和研究，能更清楚的了解它们的特性、行为和对治疗的反应。

而癌症研究人员，则可以利用在空间站上生长的更好的内皮细胞来测试新的癌症治疗方案。在打开一个上帝视角后，空间站，成为了一个能将人类从煎熬了无数代的顽疾当中解放出来的有力工具。

第二项重要的研究成果也跟疾病和健康有关，药物开发。 人类含有超过10万种蛋白质，而每种蛋白质都提供与我们的健康相关的信息。通过结晶来研究这些蛋白质有助于我们更多地了解我们的身体和潜在的疾病治疗方法。 但是，在地球上生长的蛋白质晶体会受到重力的影响，这就可能会改变分子在晶体上的排列方式。而研究人员发现，在空间站上生长晶体可以使其生长速度变慢，质量变得更高。这种高质量的结晶使我们能够识别致病蛋白的结构，从而有助于开发新的药物和更有效的治疗方法。同样，从严重的癌症，到并不算严重的牙周疾病患者，都会从中受益。

第三个例子，也特别有意思，对火焰的重新认识。当我们想到火时，我们通常会想到热量，但是在空间站上产生的特殊火焰会使事情变得凉爽一些。在微重力环境下， 火焰将以不同的方式燃烧，它们会形成小球体。 这与地球上的火焰显然是完全不同的——不仅造型完全不同，就连燃烧的机制也有很大的区别——当地球上的火焰需要更多的燃料时，它们会选择贪婪地膨胀。而空间站上的火焰小球则会选择保持原样，让氧气来到它们身边。氧气和燃料在球体表面的狭窄区域内结合，而不是在整个火焰中，从而建立起一个更简单的燃烧系统，成为绝佳的迷你燃烧实验室。

接着，它就给我们展示了一种全新的燃烧方式了——“冷火焰”，在看似熄灭的背后，其实火焰还在燃烧，只不过是一种温度要比热焰低得多的燃烧。其实地球上也能够产生类似的冷火焰，但它们几乎立即熄灭了，而在空间站上，冷火焰可以燃烧很长时间。它能给我们带来的实际影响，也许是，更清洁的汽车自动点火系统了，不用电火花，而是用一种类似冷火焰的，更温和、污染也更少的燃烧过程。所以飘在太空中的空间站，也会让地球本身，变得更绿。好了，其余的贡献还有很多，比如微重力下人体机能的研究、新型净水系统的开发、微重力3D打印的研究等等，它们也许没有量子力学、宇宙常数那么前沿高端，但却是实实在在能让我们感觉得到的东西。

于是，在咱们自己的天宫空间站彻底建成后，我们又能期待新一波的日常科技得到更新了。你最希望享受到的科技是什么？对我而言，马上蹦进脑袋里面的，是类似科幻电影《极乐空间》里面的那种万能医疗仓了。不论内伤外伤，只要往里面一躺，AI就能迅速识别、诊断、修复和治疗，绝对是人类寿命的倍增器呀。其实你想想上面我介绍的已经在太空中能够做到的那些医疗突破，好像《极乐空间》里的医疗仓，离我们也不是那么遥远了。

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