首次在空间飞行器上在轨二次释放微小卫星并实现了对非合作目标的近距离成像观测、精确绕飞或飞越观测，为航天器编队飞行奠定技术基础。非牛顿引力实验检验的关键技术验证项目高水平验证了空间高精度静电悬浮加速度计，对我国相关空间计划在弱力测量和惯性参考方面具有重要支撑作用。
在载人空间站任务中，空间应用系统瞄准世界科技前沿及国家重大需求，前瞻规划、攻关研制和在轨部署了近30个国际一流的科学研究与技术试验设施，正在抓紧研制旗舰级的巡天空间望远镜。其中，高精度时频系统、高微重力实验柜等设施为国际首创，超冷原子物理实验柜、生命生态实验柜、无容器材料实验柜、燃烧科学实验柜等实验设施达到国际领先或先进水平。这些设施上配备了多种先进的精密检测、实验支持仪器，如材料实验X射线实时诊断、流体实验的数字全息、燃烧实验的弱光ICCD检测、超冷原子的两级交叉光阱冷却，生物实验的微通道 PCR 芯片扩增、人机协同高精度微操作器等。这些设施体系架构开放，可通过扩展升级长期保持高水平稳定运行，有力支撑空间站成为我国当前覆盖学科领域最全、在轨支持能力最强，且兼备有人参与和上下行运输等独特优势的“国家太空实验室”。
空间应用系统还在地面建成了实物镜像系统、数字镜像系统及空-地“云”计算平台，创新发展了人机融合、数字伴飞的空间科学实验模式，形成了“端到端”低延时遥科学实验和海量科学数据共享服务能力；建成了全寿命周期载荷研制支持平台、电磁弹射微重力实验设施和太空实验室地面实验基地，为载荷设计、总装、集成测试等研制工作，以及科学项目遴选与培育、地基研究和匹配实验等，形成了实验载荷/样品全寿命周期研制试验支持能力 。通过以上设施/平台，实现了天地高效协同，大幅提升了在轨实验效率，形成了集约高效开展大规模空间科学实验与应用能力。
空间站作为我国最重要的综合性近地空间研究基地，努力争取在基础研究领域进入国际前沿，在应用基础和新技术方面解决国家重大需求，为经济社会发展提供高质量科技供给。当前，空间站科学实验设施基本完成在轨测试，在轨运行稳定可靠，具备了大规模开展空间科学研究的能力。截至目前，已开展了60余项实验项目、上万次在轨实验，获得了原始实验数据近60TB。目前，科学家正在开展实验样品的地面研究，部分领域已取得阶段性成果，以下对两个典型领域展开介绍。
01 在空间生命科学方面
在空间首次实现人类胚胎干细胞诱导分化为精原细胞以及卵泡样细胞，系统解答空间微重力环境对干细胞谱系分化的影响，并开发了多类生殖细胞体外分化的体系及装置，有望推进辅助生殖治疗不孕不育的技术革新；研究揭示了骨骼肌细胞的重力感应分子机制，明确靶向自噬或靶向特定微小RNA抵抗肌肉萎缩的可行性，为肌肉萎缩的治疗提供了新思路和新手段。
02在空间材料科学方面
