一、项目背景
我国将在2022年前后完成空间站建造并开始运营，空间站的近期规模为100吨，可载3人。“空间站建设的主要目标，是使我国成为独立掌握近地空间长期载人飞行技术，具备长期开展近地空间有人参与科学实验和综合开发利用太空资源能力的国家。”
中国空间站工程巡天望远镜（CSST）最突出的特点为高像质、大视场、宽波段，除大视场巡天相机以外，CSST还配备有多通道成像仪，积分视场光谱仪，太赫兹模块以及地外行星成像星冕仪等多个后端仪器，可以配合主巡天进行多样化的天文观测。CSST作为我国载人空间站旗舰级项目，是我国迄今为止最大的空间天文基础设备，具有大视场、高像质、宽波段等突出特点，其科学研究涉及宇宙学、星系科学、太阳系科学和系外行星等领域诸多前沿热点方向和重大科学问题，是我国天文科学迈向国际前沿的重大机遇。
为组织和推进CSST相关领域科学研究和地面科学数据处理，工程总体和中科院先后发文（装直航〔2020〕41号，科发重函字〔2020〕127号）明确CSST科学研究工作的组织方式。文件中指出：
“由工程空间应用系统牵头负责科学工作，组织成立科学工作委员会。”“建立科学工作委员会、科学工作联合中心和科学中心的科学研究组织体系”。分别成立中国空间站工程巡天望远镜北京大学科学中心、国家天文台科学中心、长三角地区科学中心和粤港澳大湾区科学中心。其中北京大学科学中心依托北京大学建设。
二、研究布局
星系和活动星系核是CSST的所有科学研究任务中最繁重、涉及研究人员最多的研究领域之一，科研过程中涉及到哈勃太空望远镜、地面的Subaru望远镜HSC巡天数据、CSST科学团队的仿真模拟等诸多数据，有海量数据需要存储和计算，多个数据处理和分析工具和系统需要开发。
在CSST首批科学研究课题中，北京大学科学中心（以下简称北大科学中心）将负责星系和活动星系核领域五大核心课题的科学研究，即：
课题一、CSST星系图像分析高级工具包；
课题二、CSST星系光谱分析高级工具包；
课题三、CSST活动星系核科学研究；
课题四、CSST星系科学研究；
课题五、CSST星系小尺度结构研究。
其中，课题一和课题二构成课题三、四、五的研究基础。
三、研究进展
目前，北大科学中心已经完成上述课题任务书的编制，制定了详尽的课题任务分工、进度安排和管理办法，各项科学研究已经全面开展和快速进行，并在任务要求的星系的图像和光谱的分析处理、星系和活动星系核的科学预研究等多个课题中都已经取得了一系列成果，发表了多篇论文，例如利用哈勃望远镜3D-HST无缝光谱数据，详细研究了不同红移处星系的性质；利用哈勃望远镜HST-Frontier Field的图像数据，研究了星系的质量方程，星系形态（如星系的棒结构、旋臂结构）随红移的演化，S0星系的起源；星系环境对星系性质的影响；高红移星系和类星体宿主星系的性质、活动星系核反馈对星系性质的影响、超大质量黑洞和星系的共同演化等。
四、任务分工及协作关系
为推进CSST的科学研究工作，在总体部和科学工作委员会的指导下，科学工作联合中心组织了CSST首批科学研究课题的论证工作。首批科学研究课题共分为七个领域方向，其中，北大科学中心主要牵头星系和活动星系核领域的科学研究，将组织全国相关领域的专家学者形成团队主要研究星系的结构、形态、恒星形成、星族成分、中心超大质量黑洞、活动星系核及其反馈等一系列重要性质，以及这些不同结构之间的相互作用与影响，它们对大尺度环境、动力学作用、宇宙学时标等依赖关系。研究的对象从近邻星系一直延展到宇宙再电离时期的早期星系、类星体和活动星系核。
同时，北大科学中心还将参加国家天文台科学中心牵头的银河系与恒星方向、长三角地区科学中心牵头的宇宙学、天体测量与暂现源方向、粤港澳大湾区科学中心牵头的系外行星方向部分课题，高效利用CSST数据开展前沿科学研究。
五、承担任务预期成果
科研团队将重点发展星系数据分析的高级技术方法，开发一批工具，用于星系多色测光、结构分解、自动类型分类、无缝光谱定标和谱线参数测量、类星体和活动星系核的搜寻和证认等关键课题研究。工具的开发将主要基于现有与CSST类似的望远镜数据，尤其是HST的数据，如HST CANDELS和COSMOS深场成像数据，3D-HST无缝光谱数据，HFF星系团密集星场数据等。同时也需要利用高质量的地面望远镜数据，如日本8.2米Subaru望远镜上的HSC巡天成像数据。2021年后，CSST高质量仿真数据将出台，科研团队将进一步利用比HST覆盖面积大的仿真数据以提高和完善方法、算法及工具。2024年CSST升空之后，则开始使用CSST真实数据，争取在星系和活动星系核研究中取得首批重要的科学成果。
通过对星系及活动星系核的数据分析和研究，将取得众多学术成果。科研团队将开发高效的多成分天体图像分解技术和无缝光谱抽取技术，实现对海量数据的快速分析。利用多波段成像和光谱数据，开发多种天体搜寻技术，建立完备的星系和类星体等大样本。这些技术将形成多个专用软件和工具。在科学研究上，将以利用CSST开展最前沿的天文学研究为最高目标，不断凝练和优化从行星、恒星到星系、宇宙学领域的科学研究课题，基于理论、数值模拟、CSST仿真数据等取得一流的研究成果，成果主要以科学论文的形式发表。预期在第一批CSST数据向全世界公开发布时（约2026年左右），利用CSST完成一批有国际影响力的科研成果。