美国国家航空航天局太空探索技术公司11号机组人员在国际空间站执行长期任务期间，将开展多项前沿科学实验。宇航员Zena Cardman、Mike Fincke和日本宇宙航空研究开发机构的Kimiya Yui将主导研究植物细胞分裂机制、微重力对噬菌体的影响、人类干细胞规模化生产以及按需营养生成技术。
干细胞扩增研究
地球2D干细胞培养(左)与模拟微重力3D球体培养对比
StemCellEx-IP1实验将验证微重力环境下诱导多能干细胞的大规模生产。这类干细胞可通过皮肤或血细胞重编程获得，能转化为人体任何细胞类型，用于再生医学治疗。但地面生产面临数量不足的瓶颈。
研究团队计划利用空间站微重力环境，测试能否实现千倍级细胞量产，并评估其质量是否优于地球环境产物。BioServe太空技术中心的Tobias Niederwieser指出："这为治愈现有疗法无法应对的疾病提供了新可能。利用患者自身细胞定制治疗方案，可大幅降低排斥风险。"
抗生素替代方案
基因太空竞赛学生研究员与导师
太空基因竞赛优胜项目将研究微重力环境下噬菌体(杀菌病毒)与细菌的相互作用。该中学生主导的实验旨在探索抗生素替代方案，噬菌体疗法已在地球用于治疗耐药菌感染。
波音公司Scott Copeland表示："该研究可能建立太空细菌感染的新型治疗基础。" miniPCR-bio科学家Ally Huang博士补充："太空噬菌体研究不仅关乎宇航员健康，更可能革新地球的微生物管理方式。"
按需营养生成技术
生物营养素实验样本对比
BioNutrients-3实验致力于解决长期太空任务中的营养补给难题。通过基因工程改造的微生物可在太空按需生产营养素，包括新型共培养体系可单袋生成复合营养素。
NASA艾姆斯研究中心项目经理Kevin Sims解释："我们整合了多重食品安全保障，包括巴氏灭菌和电子鼻病原体检测。pH指示剂使宇航员能直观监测发酵进程——乳酸生成会使指示剂变为粉红色。"该技术还实现酸奶菌种的太空多代延续，显著提升深空任务食品可持续性。
植物细胞分裂机制
绿藻细胞分裂显微图像
日本宇宙航空研究开发机构主导的植物细胞分裂研究，将首次在微重力环境下观测绿藻和烟草细胞的增殖过程。细胞分裂是植物生长的核心环节，但太空环境对其影响尚未明确。
项目研究员Junya Kirima表示："烟草细胞的高分裂频率使其成为理想观测对象。通过实时成像技术，我们将首次揭示太空环境对植物细胞分裂的深层影响。"这项研究将为月球和火星的农作物培育提供理论支撑，同时可能优化地球农业生产体系。
近25年来，国际空间站持续推动太空科学研究发展。当前任务为阿尔忒弥斯月球计划及未来火星任务奠定关键技术基础，同时拓展近地轨道商业机遇。
