2017年12月15日，美国国家科学院发布《美国国家航空航天局（NASA）生命和物理科学研究十年调查执行情况中期评估》报告^[1]（以下简称报告），全面评估了NASA对美国国家科学院2011年发布的《重掌空间探索的未来：新时代生命和物理科学研究》十年调查报告的执行情况和取得的进展，并针对载人空间探索遴选出今后应重点关注的46个优先研究主题，提出相应研究结论和建议^[2]。

2011年发布的十年调查报告强调了空间生命和物理科学的关键作用，一方面可使能和拓展NASA的空间探索能力，另一方面利用微重力条件可以在很多研究领域开展独特的科学研究。十年调查报告发布以来，NASA在报告推荐的空间探索优先科学主题研究方面取得了很多进展，并在载人探索和运行任务部下成立了空间生命和物理科学研究与应用处，在紧张的财政约束下增加了相关研究预算。但是，鉴于最重要的微重力研究平台——国际空间站所剩的运营时间已经不多，而NASA迄今还没有明确2024年后的相关战略规划，NASA应进一步提高旨在解决载人空间探索中的风险和未知问题的相关科学研究的优先级。

近年来，NASA的空间探索战略虽然始终以火星为终极目标，但战略本身不断演变，包括近期启动的“深空门户”近月轨道设施规划等。根据NASA的战略目标，报告认为在未来较长时期，长时间微重力条件下的空间生命和物理科学研究对于更好支持深空探索至关重要。此外，尽管国际空间站计划的国际伙伴都已承诺支持国际空间站运行至2024年，但2024年之后的规划尚未确定。报告建议NASA应尽快确定2024年后的规划，继续利用国际空间站或新建其他在轨研究平台，为科研规划提供基础。

国际空间站计划对NASA空间探索的整体战略，空间生命和物理科学的优先研究主题，以及航天员时间、货物运输、资金等资源配置问题都有重要影响。在过去几年中，国际空间站的研究能力进一步提高，配备了各类仪器设施，可满足广泛的研究需求。报告敦促NASA充分利用国际空间站以及其他平台（包括飞机、落塔、气球、亚轨道飞行器、地基实验室以及可能的新轨道平台）的研究能力支持实施十年调查报告提出的优先研究主题。

报告从十年调查报告提出的涵盖7个学科领域的65个优先研究主题中遴选出46个与空间探索相关的研究主题，并将其划分为优先级最高（24个）、较高（12个）和高（10个）3个等级（十年调查报告中的基础物理领域没有优先研究主题入选）。这46个研究主题也可用于指导初步的深空探索规划（如“深空门户”或类似航天器）将开展的科研活动。

（1）动物和人体生物学。最高优先级研究主题包括：原型锻炼设备和Starling力的变化。较高优先级研究主题包括：骨骼肌蛋白平衡，屈肌和伸肌的水平和增募，直立耐受不能，亚临床冠心病的筛查策略。高优先级研究主题包括：双膦酸盐类药物的有效性，骨强度和应对措施，转基因小鼠的骨丢失，新型骨质疏松症药物，长期减重力对完成任务的影响，结构性变化的世代传递。

（2）应用物理。最高优先级研究主题包括：减重力多相流，界面流动，空间可燃性和灭火，燃烧的数值模拟，适应空间任务的材料，在地外天体表面处理材料。较高优先级研究主题包括：动态颗粒材料行为和减尘方法。

（3）行为和心理健康。最高优先级研究主题包括：长期任务模拟，个体差异的基础，多国航天员。较高优先级研究主题包括：与任务相关的航天员绩效测度。

（4）交叉问题。最高优先级研究主题包括：基于人工重力的多系统应对措施，人的空间辐射风险。较高优先级研究主题包括：最佳饮食策略，白内障发病率及其病理。高优先级研究主题包括：着陆后眩晕和直立耐受不能，减压病的低患病率，食物和能量摄入。

（5）植物和微生物学。最高优先级研究主题包括：植物和微生物对空间飞行的响应和适应，用于生保的植物和微生物系统。较高优先级研究主题包括：微生物监测。

（6）推动空间探索的转化研究。最高优先级研究主题包括：主动两相流相关，零汽化推进剂贮存，舱外活动减尘，舱外活动的热和撞击减缓，多孔介质的热和物质转移，地外天体表面核裂变发电系统，上升和下降系统技术，核动力推进系统，原位资源利用能力开发和地外天体表面居住。较高优先级研究主题包括：地外天体表面机动，月表温度调节。高优先级研究主题包括：再生燃料电池技术。           （韩淋）