据NASA网站2019年12月24日报道，国际空间站上进行的实验均对地球上的人类生活有益，同时也为人类登陆月球和火星任务做准备。以下是2019年进行的开创性的空间站科学研究：

这是一项具有里程碑意义的双胞胎研究（Twins Study）项目，让来自全国各地的10个研究小组聚集在一起，观察双胞胎中的一名航天员在太空飞行一年会发生怎样的变化。双胞胎研究表明了人体在适应太空环境时所产成的众多变化。

2019年4月，这项研究发表在《科学》杂志上。其中一个研究结果是，观察到斯科特染色体端粒延长，每条DNA末端的特征通常会随着年龄的增长而缩短。该研究探索了人类在航天飞行过程中可能出现的危险变化。

近期，《科学报告》发表了一项有关实验室和野生动物研究的成果：夜间人工照明会影响城市野生动物的行为。研究人员利用航天员从空间站上拍摄的地球图像，绘制了美国芝加哥市灯光图。

这项研究是基于航天员对地观测（CEO）拍摄的图像进行应用研究的一个典型例子。大多数轨道卫星以固定的时间间隔在一天中的同一时间、同一地点收集数据。空间站则以不同的时间间隔重新经过各个点，从而可以在白天和黑夜的不同时间从很多地区收集图像。

失重环境条件下，用微型荧光显微镜观察活细胞发生的变化。未来对航天员细胞的观察可以为科学家们提供人体是如何适应太空环境的重要信息。在NASA的FLUMIAS-DEA研究中，空间站乘组成功地演示了在航天飞行中使用3D高分辨率荧光显微镜可以生成人体T细胞样本的数字图像。

这种显微镜使长期航天飞行中实时分析细胞成为可能。细胞监测以及在变化的重力环境下发生得更快的分子反应需要这种快速成像能力。空间站上实时分析细胞方法的实现，促进了对细胞适应空间环境过程的了解。

NASA的中子星内部成分探测器（NICER）于2017年安装在空间站上，可以对中子星进行精确测量。中子星是一种含有超致密物质的星体，这种超致密物质的密度处于坍缩形成黑洞的临界值。2018年3月11日，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的全天空X射线图像监测系统（MAXI）观测到一个新的瞬态X射线源，并将其命名为MAXI J1820+070。发现后不久，NICER开始监测该射线源，并确定它来源于一个黑洞双星系统，质量是太阳的几倍。

NICER跟踪了黑洞双星系统的演变过程，帮助人们理解了黑洞在吞噬伴星物质时内边缘的变化。在今年发表的另一项研究结果中，NICER观测到脉冲星表面的热核闪光导致X射线突增

当航天员返回地面时，需要重新适应地球重力，但这种重力的恢复对人体会产生许多不良影响。NASA的手动控制研究分析了航天飞行对需要操作和安全着陆乘员绩效的影响。

空间站上的乘组和地面控制小组完成了认知和驾驶模拟评估，同时测试了诸如视觉感知、手动灵活性、多任务处理能力和短暂记忆能力等性能指标。当航天员在太空飞行6个月后返回地面的当天，手动灵活性、多任务处理、运动感知和驾驶车辆方面的能力显著下降，因此，飞行后绩效下降与航天因素有关，而与缺乏实践或睡眠不足等其他因素无关。

当人类在月球或火星上驻留时，他们需要建造安全的生活和工作场所。地球上广泛使用的建筑材料——混凝土，可能有助于提供解决方案。最近在空间站上进行的一项调查研究——水泥凝固微重力研究（MICS），研究了重力的变化如何改变水泥的化学反应和结构。

MICS的研究人员首次在太空将水和水泥的主要矿物成分硅酸三钙（C3S）混合，与地球上加工的水泥相比，空间站上加工的水泥样品的微观结构发生了很大变化。一个主要的区别是水泥的孔隙率增加，存在着更多的空隙。研究表明水泥可以在太空中硬化，意味着向使用月球材料在月球上建造第一个结构迈出了重要的一步。

俄罗斯的Biorisk-KM-Metally研究项目对一种名为AGXX®的抗菌防霉涂料进行了测试，并将其与镀银和不锈钢涂层进行对比。航天员乘组在空间站浴室门上放了12块菌斑实验体，在第6个月、12个月和19个月时收集实验数据。研究人员发现，在任何时间段，AGXX®涂层上的细菌明显少于镀银和不锈钢涂层上的细菌。这些研究结果有助于推进技术的发展，以减少对空间设备和硬件造成生物危害的风险。

空间站的细菌组成会受到航天员到访、乘组的补给物资和技术项目的影响。欧洲航天局极端微生物（Extremophiles）项目研究人员发现，在国际空间站发现的大多数细菌都与人类有关，虽然空间站微生物群落在组成和多样性方面有波动，但随着时间的推移，一直存在着一组核心细菌群落，这表明空间站已建立了一个微生物群。

航天飞行对人体有许多复杂的影响，但它对衰老的影响还不是很清楚。JAXA的48小时生物节律（Biological Rhythms 48 hrs）项目研究了对人类的潜在危害之一——地磁空间天气，是如何影响人类的心脏活动的，以及这种影响与寿命之间的关系。研究人员比较了航天员在飞行前、飞行中和飞行后的心率变化，并搜集了磁场稳定时期与有磁场干扰时期的相关数据。

结果表明，磁层的变化可以影响并增强抗衰老生物指标相关变异性指数。这意味着，在太空中暴露于更高的磁场活动中，会导致人体以某种方式做出反应，进而表现出类似抗衰老的效果。（康金兰）