就科学领域而言，晶体学相关的研究主要困难在于组成晶体的原子极其微小且运动速度很快，虽然现在电子显微镜的分辨率已到达原子尺度，但原位观察晶体结构变化仍旧是非常困难的，因此，对晶体生长机制的研究也很难进行下去。组成胶体晶体的微球直径大约为一般原子的1000倍，用光学显微镜就可以观察到晶体中组成晶体的颗粒运动的变化。这对于认识晶体材料屈服、处理硬化、疲劳以及断裂现象具有至关重要的意义。通过显微成像的方式认识在胶体晶体生长、相变过程中胶体晶体颗粒之间的相互作用，从而了解位错核的结构，位错之间的相互作用，进而揭示晶体形变、断裂以及各种物理性质（如强度、硬度）的本质。

　　目前我们已经在地面已通过光学成像的方法清楚地观察到胶体晶体中的胶体颗粒在实空间的结构排列。图1即为胶体晶体样品在地面实验中光学显微镜的成像结果，胶体颗粒规则排列，具有非常好的晶体结构，能够很好的模拟原子晶体。在电压及温度作用下，晶体颗粒在外场的作用下发生运动，从而导致胶体晶体的结构会发生明显改变，但地面实验受制于重力的影响而无法给出精确的实验结果。附件中的视频显示了实验室中胶体晶体样品通过光学显微镜原位成像，观察到的由无序到有序的结晶过程。在空间实验站继续开展相关实验，对揭示材料在太空中物理性质的本质变化，具有显而易见的指导意义。

图1：胶体晶体样品在地面实验中光学显微镜的成像

　　空间复合胶体晶体生长实验是当前世界基础前沿科学与高新技术相结合的产物，是当今空间科学领域的一朵瑰丽奇葩。当前空间材料科学研究内容丰富，主要有光子晶体材料、高温晶体材料、玻璃态材料、合金材料、超导材料等，通过在空间材料科学多样化、系统化研究，为空间材料科学规律探索及研究提供重要的机遇。同时通过空间材料科学实验的牵引，开发适宜于我国和世界空间材料科学实验所需要的系列化技术，主要包括高温晶体生长实验技术、空间静电悬浮实验技术、低温超导实验技术、光子晶体实验技术等，随着空间材料科学实验技术的发展，将提升我国空间材料科学领域在国际上地位。