進行空間生命科學研究，不僅有助于揭示生命科學中不可能在地面環境下獲知的一些本質特征，而且在應用上可望發展新的空間生物工程方法，生產高質量單晶、高效生物制品等。
科學家發現，在空間失重的條件下，蛋白質晶體可以比在地球上生長的尺度大，結構更完整，可以很方便地進行分析。通過對這些晶體進行分析，能更深入地揭開蛋白質、酶和一些病毒的秘密。
生命體的一切活動都是通過它的基本構成物質，特別是蛋白質和核酸的功能來實現的，而這些生物大分子的功能又直接取決于它們的結構。因此，測定這些生物大分子的結構，并研究其結構與功能的關系，對于揭示生命奧秘和理解疾病十分重要，而且也是發展蛋白質工程及理性藥物設計等生物高技術所必需的基礎。特別是在人類基因組計劃完成之后，這類研究的意義將更加突出。
“神舟二號”飛船上裝載的蛋白質結晶裝置，是科學家們為了揭示生命的奧秘經過多年研制而成的。它裝載有天麻抗真菌蛋白、堿性磷脂酶A2、細胞色素B5等15種蛋白質，對于抗農作物病害、治療頑癥、設計新型藥物、在細胞和分子水平上研究生命現象的本質具有重要意義。
“神舟二號”所進行的空間生物效應研究，是我國航天領域首次進行多物種綜合性生物學研究。飛船上攜帶的空間通用生物培養箱，里邊裝了石刁柏、圓紅蘿卜種子，蛋白核小球藻，魚星藻，螺旋藻，果蠅，小型動物龜心肌組織，靈芝大腸桿菌，大鼠心肌細胞、胚胎、腿部肌肉等19類25種植物、動物、水生生物、微生物、細胞和細胞組織，再加上15種蛋白質和其他生物大分子，真可謂是一個進軍太空的“生物軍團”。
本次上天的生物材料是在過去7年間，從87種生物中篩選出來的。19種生物中17種分別是微生物、植物、水生生物和無脊椎動物，2種為脊椎動物的細胞或組織。從細胞、組織、個體、種群和簡單生態系統不同層次上研究生物體和生物封閉系統的空間生物學效應，爭取發展出空間生物加工的共培養技術、反應器技術和發現高效、高質生命物質的特殊代謝途徑；同時，爭取利用空間環境誘發變異獲得具有優良性狀和經濟價值的生物品系；通過對所選取的新穎生物材料的空間實驗，提供空間生命過程調控的新技術、新思路。
因為重力的干擾對活細胞的體外生長會產生一定的影響，空間不受重力干擾更容易進行細胞的培養，所以進行這種實驗，可使醫生在不危害病人的條件下，精確地實驗治療癌癥的新方法。同時，高質量的組織培養，也已用于生長胰腺細胞，使糖尿病人在不按常規使用胰島素的情況下得到治療。
