地球上不同纬度和不同高度的重力加速度是有起伏的，其平均值是g0=9.80m/s2。微重力环境的严格定义是g=10-6g0处的空间环境。获得微重力环境的实验装置和航天器：落管、落塔、气球、抛物线飞机和探空火箭等，可得到数秒到数十分量级的微重力环境；使用人造卫星、飞船和特殊的太空飞行器，可获得数天到数十天的微重力环境；使用空间站可实现数年到十几年的微重力环境。2011年9月29日，中国成功发射“天宫一号”实验平台，它是一座试验性空间站。2011年11月3日，成功实现了“天宫一号”与“神舟八号”飞船的对接，这表明中国已具备实现微重力环境的所有手段。本期封面图片上部为“天宫一号”与“神舟八号”飞船的对接过程模拟图。
      随着信息技术和生物技术的发展，人们对于结构完整、性能完美的高品质光电子晶体和蛋白质晶体的需求愈加迫切。地面重力条件下存在自然对流，它显著地影响热量和溶质的输运过程以及晶体/溶液界面边界层特性，进而影响晶体的品质和性能。空间微重力环境提供了纯扩散晶体生长的理想条件，在此条件下有可能生长出高性能的单晶体。
      空间晶体生长的研究目标是，探索空间环境中晶体生长的原理、方法和规律；寻求改善晶体特性的途径；发现新晶体品种；开拓晶体的应用前景。由于晶体生长的实验周期很长，对于熔体生长体系，一般采用提拉法、坩埚移动法等技术，实验周期需数天或数周；而对于溶液生长体系，一般采用水热法或溶液法等技术，实验周期需数周或数月。在太空中探求晶体生长的实验和理论问题，需要长时间微重力环境。在过去30多年的微重力实验中，科学家们都是搭载卫星、飞船和空间站等航天器，开展空间晶体生长研究。
      中国的空间晶体生长研究开始于20世纪80年代中期。中国科学院半导体研究所与原航天部510研究所合作，于1987年首先搭载我国返回式卫星，进行了GaAs半导体单晶体的生长实验。此后，随着中国返回式卫星的多次发射，又多次开展了空间晶体的生长实验。中国科学院物理研究所开展了非线性光学晶体α-LiIO3的空间生长，中国科学院生物物理研究所开展了蛋白质晶体研究，原航天部的相关研究所在空间生长了HgCdTe半导体。中国科学工作者将试验材料搭载在“神舟三号”和“神舟八号”飞船上，生长了掺铈硅酸铋晶体（Ce:Bi12SiO20，Ce:BSO）、蛋白质晶体以及自组装胶体晶体。本期封面图片下部从左到右分别是半导体Mn:GaSb 在空间生长（左上）和地面生长（左下）的晶体，空间生长（中）和地面生长（右）的刀豆氨酸蛋白质晶体。
      《科技导报》2012年第2期45—57页刊登了陈万春、宋友庭的论文“空间微重力环境中的晶体生长研究进展”。封面图片由陈万春提供，金功博设计。
（责任编辑   岳臣）