中国从60年代开始进行航天医学研究。1968年，航天医学工程研究所成立，航天医学工程学科开始萌芽。在“曙光”号任务、返回式1型卫星，CBS-1生物搭载舱实验和“863”预研等任务实施过程中，初步形成了学科的基本脉络。1988年，专业期刊《航天医学与医学工程》创刊。1992年，国家“载人航天工程”正式启动，以明确的任务需求为牵引，航天医学工程学科得以快速发展，出版了《航天医学工程基础》，逐步形成了学科的总体框架。2003年，“神舟”5号载人航天飞行，学科的基本理论得到了工程应用的检验。2005年，“神舟”6号多人多天飞行及航天员进入轨道舱参与科学实验，学科的主要分支方向和相关核心技术得到了工程的实践检验。2008年，“神舟”7号航天员出舱活动成功，展示了航天医学工程多学科交叉融合应用在载人航天工程中的重要作用。2008年，在论文《中国航天医学工程学发展与回顾》中，系统提出了航天医学工程学学科的概念、理论体系、技术方法、研究内容和发展目标。2009年，出版的《航天医学工程发展60年》，系统梳理了航天医学工程学的发展脉络、体系框架、在载人航天中的作用，特别是各分支学科的概念、内涵和定位，形成了第一部完整介绍航天医学工程学的专著，标志着航天医学工程学基本成熟。2018年，论文《航天医学工程学主要进展与未来展望》对2009年以来围绕中长期飞行人的健康医学问题以及空间站环控生保等关键技术攻关的工程进展在学科层面进行了梳理总结，深化了航天医学工程学学科内涵，并为后续空间站工程和载人深空探测进行学科准备。

学科以系统工程思想为指导，以人为中心，综合运用生物学、医学、电子学、数学、力学、机械工程学等多学科知识、理论和技术，研究载人航天活动对航天员的影响规律、相关对抗防护措施及生命保障技术，寻求载人航天系统中人（航天员）、机（载人航天器及运载器）和环境（航天环境和飞行器内环境）之间的优化匹配，确保载人航天活动中航天员的安全、健康和高效工作。

航天医学工程学以实现载人航天任务中航天员的安全、健康和高效工作的需求为目标，在明确的任务牵引下，发展形成了由航天员选拔与训练、航天环境医学、航天实施医学、航天重力生理学、航天人因工程、航天营养与食品工程、航天环境控制与生命保障工程（简称航天环控生保）等相互关联的十几个分支学科组成的学科体系（图1）。其中，各分支学科的侧重点有所不同。

图1 航天医学工程学各分支学科关系示意图

①航天员的安全主要通过航天环境医学要求、航天环控生保和航天服工程实现。航天环境医学研究人在空间环境中生存和生活的条件，确定正常飞行条件下的环境、代谢参数和应急工况下人的安全耐受限值，并作为航天器工程设计依据。航天环控生保和航天服工程研究人在空间环境中生存和生活工程实现的途径，与载人航天器一起保证航天员飞行安全。航天环境模拟技术为航天环境医学研究和工程产品可靠性试验提供独特的技术平台和技术保障。

②航天员的健康主要通过对载人飞行中医学问题的研究与医学保障实现。航天重力生理学和航天细胞分子生物学分别从宏观和微观层面研究失重航天特因环境对人体的影响机理及应采取的防护措施，为航天员健康保障提供理论依据。航天实施医学研究航天员医学监督与医学保障应用技术。航天营养与食品工程根据航天员工作负荷和空间作业特点，研究物质代谢规律与营养需求，提供营养膳食保障。航天生物医学工程研究医学监测的工程实现途径。上述分支学科在理论与应用、医学与工程方面共同保障航天员的健康。

③训练有素的航天员和良好的人机界面是高效工作的基础。航天人因工程研究航天器与人的最佳匹配途径。航天员选拔与训练针对飞行任务要求，实施航天员训练，选拔出身体、心理和技能合格的飞行乘组。航天心理学研究成果用于指导航天员心理健康，保证飞行中航天员良好的心理状态，为高效工作奠定基础。航天环境模拟与飞行训练仿真技术针对飞行任务特点，研究并提供航天员飞行训练支持手段。航天员选拔与训练（图2）与航天人因工程也对航天员生命安全的保证有重要作用。

图2 航天员训练中的转椅训练

航天医学工程学是在吸收国际航天医学与相关工程产品研制体系和成果的基础上，根据中国国情创建并在中国载人航天实践中逐步发展起来的，形成了以航天员为中心，以确保航天员安全、健康、高效工作为根本目标的独有的学科特色。

“任务带学科，学科促任务”是航天医学工程学学科发展的典型特色。①随着工程任务的不断深入，载人飞行由短期向中长期飞行过渡乃至未来星际驻留，给学科带来新的任务和挑战，在解决工程的难题中学科新的认识和知识不断丰富。②学科理论的逐渐成熟和新技术的不断突破为工程任务的完成打下坚实基础，加快了工程建设的顺利推进。

以人（航天员）为中心是航天医学工程学的核心理念。人始终是航天医学工程关注的焦点和核心，各分支学科的研究都是围绕人而展开的。例如，在载人航天器设计伊始，航天环境医学就从人的安全和生理耐受性方面考虑提出要求；航天工效学则依据人的能力特性和人机交互需求提出工效学要求，并分别通过医学和工效学评价确认各工程途径的有效实现，确保航天员安全，提高航天器的适人性。

医学与工程结合既是航天医学工程学的学科专业特色，也体现了学科的方法学特征。在研究方法上，医学研究过程中借鉴工程化方法，强化研究的边界条件和过程控制，使研究结果更具工程可行性；在工程研制中必须考虑医学需求，以人为中心展开设计。在技术途径上，遵从研究人的生理特性和规律，协商提出确定工程设计上可操作的医学工程设计参数要求，开展工程研制。在结果确定上，工程研制的内容要通过有人参与的试验加以验证，适人性设计与验证从人体特性和工程实现两方面考虑航天特因环境带来的影响，体现了以医学、工程为代表的多学科交叉的深度融合。

研究、研发保障航天员的安全、健康和高效工作的理论与技术，并通过工程实践验证，是航天医学工程学的根本目标。安全、健康和高效工作三大目标相互影响、相互支撑，层次递进。确保航天员的安全和生活是保障航天员健康飞行和高效工作的前提，需要航天环境医学和环控生保工程的协同实现；重力生理学、航天营养、航天实施医学、航天心理学的密切配合，保证了航天员的健康飞行。选拔训练、模拟仿真和人因技术确保航天员在轨高效工作，发挥载人航天中人的作用。

以钱学森倡导的系统工程思想为指导，在分支学科设置、研究内容和方法确定、学科发展规律探索及工程任务设计等方面都遵循系统工程方法。在学科总体布局上，关注总体目标的实现，强化总体意识，强化顶层设计；通过学科内容的交叉渗透，优化学科间、系统间的接口。规律探索上，充分考虑载人飞行从短期到长期的发展中人、机、环境之间的协同耦合与相互影响，形成了独特的分析与解决方法，构建了一个综合性、交叉性的学科群，共同解决载人航天复杂人机系统问题。

航天医学工程学是中国载人航天工程的重要学科支撑，以此为基础创建了航天员系统和航天器环境控制与保障分系统这两个最具载人特色的工程系统。在相关产品研制和工程实践中，以人为中心的理念、医工结合等学科长期积累的基本方法、技术和体系为提升研制效率、确保任务顺利完成发挥了独特作用，为中国历次载人飞行的成功做出重要贡献。与此同时，随着中国载人航天工程的不断推进，航天医学工程学在解决工程的实际问题中，其学科体系和内容也不断得以丰富和充实。

载人航天已经由初期的试验阶段发展到空间探索和应用阶段，相关支撑的学科也取得长足进展，拓展了人类对宇宙及自身的认知。航天医学工程学是这些学科的典型代表，它所涉及的研究内容与航天员的安全、健康与工作密切相关。在国际航天界，这方面的工作是由相对独立、分散的诸多学科一起联合负责的，如航天医学、航天食品、环境控制与生命保障工程等。航天医学工程学把这些与人相关的医学与工程学科有机地融合起来，可更加高效地解决工程研制实施中的难题。实践表明，航天医学工程学在推动中国载人航天发展中发挥了独特而关键的作用。这一学科是中国航天科技工作者的理论创新成果，为世界载人航天事业的发展贡献出了中国人的智慧。