太空中病毒生长迅速，能为研究人员提供一个全面观察艾滋病病毒的机会。近年来，美国研究人员已经利用空间站的生物反应器培养出了艾滋病病毒。
无论是寄生虫还是微生物，在太空的失重环境中都能快速生长，这不仅为开发新药提供了条件，而且为认识疾病病理创造了条件。比如，美国研究人员把癌细胞放到太空中进行研究，结果发现结肠癌细胞的直径居然可以长到10毫米大，其体积是地面实验室培养出来的结肠癌细胞的30倍。这项研究证明失重环境有利于组织和细胞的生长，这不仅为观察肿瘤生长提供了条件，而且为制造抑制肿瘤生长的药物和治疗癌症提供了线索。
太空育种
在太空生物技术中，目前研究得最多的是太空育种。美国研究人员于2002年把大豆带到太空，获得了诱导突变的良种，现在正在进一步分析其中的蛋白质、脂肪、碳水化合物和其他成分的含量。如果能获得成功，这将是继转基因大豆后的另一种培育育种大豆的方法。
我国的太空育种从1987年开始，现在通过国家品种审定的已经有18个。太空育种的机理是，太空中具有失重、高真空、宇宙高能粒子辐射、宇宙磁场的综合作用，能使植物DNA链条发生断裂或重组，基因组发生易位，产生新的突变体。当然，这种突变是随机的，可以像选种一样挑选那些产生了较好变异的品种。现在，我国经过太空育种的作物有50多个品种，其中有的已经大面积推广。
太空生物材料
人一到30岁以后，骨质就开始丢失，严重的患者会出现骨质疏松症。据统计，我国现有40岁以上人群骨质疏松症的发病率为16.1％，而60岁以上老人的发病率则为22.6％，80岁以上老人的发病率为50％。
那么，有没有办法延缓骨质的丢失过程呢？研究人员利用太空生物医学的研究表明，在失重环境下，导致骨质丢失更为迅速，因此生物在太空中丢失骨质的原理特别典型。研究人员正在利用太空生命科学作为实验基础，研制治疗骨质疏松症的药物。
人衰老的进程由骨质疏松表现的另一个外在症状是髋骨骨折。髋骨骨折后的治疗一般是重新植入人工骨骼，但是植入物一般只能维持十年，然后又得重新植入，不仅增加病人的痛苦，而且经济负担也十分沉重。而太空研究的启示是，使用类似于自然骨骼的陶瓷材料作为人造骨就是一种新的选择。
太空分子产品
科学家正在利用太空环境研究生物分子结构，以生产新的药物和蛋白质。研究人员发现，在太空失重条件下蛋白质晶体可以生长得比在地球上更大，结构更完整，从而可以进行更方便的分析。通过对这些蛋白质晶体的分析，能更深入地了解蛋白质的秘密，比如其结构和功能的关系，从而进一步了解蛋白质、酶和一些病毒在生命与健康中的作用。
研究人员利用太空环境进行生物分子研究所取得的一些成就主要在蛋白质晶体生长方面。在航天飞机和空间站中，利用失重控制晶体生长，已经生产出了较大的蛋白质晶体。比如，溶菌酶是细胞内产生的物质，对杀灭病菌和保护健康是非常有用的，研究员已经在太空中生产出了非常大的溶菌酶晶体，这对研究其结构和功能非常有利。又比如，血浆白蛋白是生物循环系统和血液中最常见的蛋白质，对于提高免疫力和杀灭病原体具有重要作用。现在，白蛋自己在太空失重条件下合成出来了，这对白蛋白的药理并制造出新的药物有指导作用。
空间站的生物反应器
研究人员利用空间站上的生物反应器中生长的组织样本可以设计新的药物。比如，由于微生物在太空中可以快速生长，并且能产生较大的变异，因此把微生物样本送上太空，它们的变异率是地面上的几万倍甚至几十万倍。这些变异使微生物具有治疗某些病症的功能，对其培养后就有可能制成新的药物。可以在太空培养的微生物中制取一种或多种疫苗，还可以观察在太空中培养的微生物对其他物质的敏感程度，以设计和生产新的抗生素。
庆大霉素是目前广泛用于临床的广谱抗生素，但是，生产庆大霉素的菌种的生产能力比较低。而太空育种则可以大幅度地提高庆大霉素的产量。生产庆大霉素的细菌的孢壁厚，而且化学组成特殊，对一般的理化诱变因素有一定的耐受性。利用太空失重和生长快的条件等，就可以使生产庆大霉素的细菌发生基因突发，然后再选择那些发生过基因突变和生长快速的菌种，可以提高庆大霉素的生产能力。
此外，将不同的微生物送入空间站，可以更好地了解太空条件对微生物生命活动影响的本质，可以观察重力变化导致菌体形成的变化，分析酶活力的水平和重组质粒的稳定性，观察菌株产生抗生素、有机溶剂的能力及其他新的代谢变化情况，筛选优于原种性状的新菌株等等。
宇航员的选拔和训练
宇航员的选拔和训练极为严格。培养一名合格的宇航员，需要经过多方面的培训。宇航员的训练主要包括以下3个方面。
首先，因为宇航员在太空中遇到的情况与地球上有很大差别，因此，每个预备宇航员必须掌握与此有关的各方面的基础知识。由于宇航员是要借助火箭和各类载人航天器飞向太空的，所以宇航员还必须熟悉火箭、各种航天器的设计原理、结构、导航控制、通讯、座舱中设备和各种仪表的性能，以及简单的检修技术。因此航天理论和基础知识的训练是至关重要的。
有关航天特殊技能的训练，主要是模拟航天飞行的真实环境和过程，使宇航员通过训练，能够熟练地掌握操作技能，应付各种可能出现的问题。
此外，航天工作十分艰苦，要做一个宇航员，必须具有良好的身体素质，因此还要进行增强体质的体育训练。
舱外生命保障系统
宇航员在太空中有时是要到舱外执行任务的。比如，人造卫星的修复回收，空间站的组建安装，以至在天体表面探险，都要靠宇航员的舱外活动。而要进行舱外活动，首先要保证宇航员的生命安全。
人类最早的舱外生命保障系统是一根长18米的管道，一头与航天器相连，通过它将氧气和必要的压力输入宇航员的航天服内，但限制了宇航员的活动空间，也容易因为缠绕而造成险情。而最新的生命保障系统与航天服配套并连成一体，保证它能安全独立于航天器。它的总重量可达118千克，储水4.2千克，储氧0.55千克，可连续工作7小时。这是一个能自给自足的封闭式小天地，能向宇航员提供冷却净化了的新鲜空气，并带走呼出的二氧化碳、有害气体和部分废热。它的无线电通讯和遥测系统，能随时保持宇航员与地面中心的通讯联系，并传输宇航员的各种生理参数和作业情况。
舱外减压病的预防
在太空中，宇航员如果要到航天器外的太空中去执行任务，一定要在出舱前先呼吸3小时纯氧，你知道这是为什么吗？原来，这是避免宇航员进入太空后出现减压病的一种预防措施。那么，什么是减压病为什么吸氧能防止减压病呢？
我们知道，大气对人体是有压力的，但我们平时在地面并没有什么感觉，这是因为人体内部产生的内压与大气压平衡的缘故。如果外界压力一旦减小，人体组织和体液中溶解的氮气就会转变为游离的气体，在血管内形成气泡堵塞血管，在血管外压迫局部组织，使人出现四肢疼痛、面色苍白、出汗虚脱，呼吸困难、听觉失灵等情况，这就是减压病。
因目前技术水平所限，宇航员出舱时穿的宇航服只能达到大气压的1/3左右，因此航天员在出舱前，都要先吸足纯氧，使体内组织和体液中的氮气尽可能排出，以避免在舱外发生减压病。
宇航员进入太空的步骤
在太空中，宇航员有时需要离开座舱，进入太空进行工作。这可不像我们平时走出房间那么容易。因为在各种航天器中，都要保持和地球上基本一样的温度和大气压力。只有这样，宇航员才能在太空舱内不需穿戴任何设备就能自由呼吸、生活。但是，即使宇航员穿了特制的宇航服，也是不能直接进入太空的。如果像我们平时从屋子出来那样，走向太空，就是门关得再快，舱里的空气也会跑光的。
为此，科学家研制了一种气闸舱。气闸舱两边各有一道门，宇航员穿好航天服后，先从座舱进气闸舱，随后关上气闸舱与座舱之间的第一道门，使座舱与气闸舱完全隔开，以保持航天器的密封状态。然后，宇航员再给气闸舱减压，当它达到与舱外太空一样的空间压力后，再把气闸舱的第二道门打开，宇航员便可以进入太空了。当宇航员返回座舱时，只要执行相反的程序就可以了。
排除航天器的故障
在探索宇宙的载人航天飞行中，尽管航天专家们事先尽了最大努力来预测和防止航天中可能出现的种种问题，也仍旧难免会出现意外事故。那么，宇航员是怎样应对这种局面的呢？
航天器发生一些小故障时，上面的自动化救生系统会在电子计算机的指令下，更换有关程序，自动采取应急措施。
对于一些比较大的问题，就需要宇航员亲自动手了。宇航员在上天之前都接受过严格训练，精通多门学科，判明故障原因后，他们可以启动应急备用设备，抢修故障，化险为夷。此外，地面救生系统是宇航员的坚强后盾。一旦太空中出现紧急状态时，地面立即组成专家小组帮助宇航员寻找故障根源并设法排除。地面模拟设备可以复现航天器上的种种状况，以慢动作再现航天器上产生故障的经过。专家们经过会诊后，制定出抢险的最佳方案，然后通过电视遥控，指挥宇航员排除各类故障。
宇航员在空间站不能住太长时间
宇航员在空间站内最多只能住1年左右，原因是宇航员忍受不了太空中的寂寞和孤独。一个长期不与他人交往的人，会因孤独产生焦虑，焦虑过度会导致精神失常，因此宇航员在空间站住的时间不能太长。
进入太空第一人
1961年4月11日清晨，尤里·加加林来到拜科努尔发射场。总设计师科罗廖夫在那儿与他会面，并一同登上发射台，站在“东方”号飞船旁边。飞船由球形座舱和圆柱形设备舱组成，第二天上午9时，透过火箭的轰鸣声，飞船顺利进入预定轨道。
在绕地球一圈的108分钟的飞行中，它的情况还算顺利。在返回时却遇到了麻烦。制动火箭点火，飞船进入返回轨道。但在制动火箭关机后，飞船旋转起来，加加林感到是在作芭蕾舞的旋转动作，有点头晕目眩。接下来的程序应是设备舱与密封座舱分离，需时约10~20秒。但由于一束导线没有断开，设备舱并没有完全离开密封座舱。冷静的加加林听其自然，等待着进入稠密大气层时导线被烧断，所以他仍向地面发出“BH4”——“一切正常”的信号。万幸，10分钟后设备舱完全分离了。
飞船进入稠密大气层时，外壳因气动加热而燃烧，巨大的过载也使加加林的眼前一阵发黑。好在按设计程序，在离地面7000米时，加加林连同座椅从密封座舱中弹出。
10时55分，加加林降落在萨拉托州恩格斯区波德戈尔诺耶村附近的一个防空导弹部队的营地上。
登月处女航
1969年1月，迈克尔·科林斯、尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林从50名航天员中被挑选出来，执行第一次登月飞行任务。
1969年7月16日上午12时32分，“阿波罗11”号飞船终于出发了。7月19日正午，飞船应开始绕月球飞行，这就需要启动制动发动机减速，以便飞船被月球引力抓住。要是制动发动机启动不起来，飞船只能从月球背后打个转，然后飞回地球。要是发动时间过长，飞船就会撞在月面上。
这一关闯过去了。在绕月飞行第13圈时，登月舱与指挥舱分离，从15000米上空以弧形轨迹降落到月面上。
1969年7月20日22时17分，登月舱降落在月面上。经几小时的观察等待，阿姆斯特朗于21日2时56分走出座舱，在扶梯的最下一级又站了数分钟后，伸出左脚，在月面上印下了人类的第一个脚印，并说出了那句久藏心底的话：“对一个人来说这是一小步，但对人类来说，是一次飞跃”。
18分钟后，奥尔德林也踏上了月面。
在月面活动两小时后，两名航天员乘登月舱上半段上升，与指挥舱对接，3名航天员会合，一起飞回地球。
在飞船上生活
“神舟五号”上空间较小，航天员进舱后，便被固定在返回舱的座椅上，吃喝拉撒均在座奇上的生活保障系统完成。座椅后背靠着的地方向下凹，人们称它为椅盆。舱内的马桶是特制的，它是靠风机来抽吸，先把其中的水分抽掉，再把干的部分，自动用塑料袋密封起来。宇航员吃的航天食品残渣少、热能高，都为一口吃的食品。这是为了减少和控制舱内的食物渣粒，以防止舱内污染。
宇航员在太空是怎样洗澡的？
在太空中，水不但不会像在地球上那样自动从喷头往外喷，而且喷出来以后还会到处飘。