此次神八返回舱搭载的物品共八大类12个品种，包括作物种子、科学试剂、微生物菌种、邮品、书画作品及旗帜等八大类12个品种，包括：中国科学技术协会等单位主办的“开启天宫的梦想”系列科普活动征集青少年搭载实验方案光盘，湖南省委省政府的《锦绣潇湘》系列作品，总装备部政治部宣传部组织创作的人民科学家钱学森肖像，中国邮政集团公司制作发行的《当代传奇》贺卡，北京市科学技术委员会的农作物种子，中国国际红色文化交流促进会的《2009年中美老兵和平论坛书法作品》，中国航天报社等单位主办的“携手神八搭载梦想”活动征集作品芯片，神舟天辰实业公司的《番茄试管苗空间开花结实》实验装置以及河南省洛阳市的牡丹和芍药种子。
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以往飞船搭载物品或任务一览
搭载物品：
　　一是旗类，中华人民共和国国旗、澳门特别行政区区旗、奥运会会旗等；二是各种邮票及纪念封；三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麦等农作物种子，此外还有甘草、板蓝根等中药材。

搭载实验：
　　进行半导体光电子材料、氧化物晶体、金属合金等多种材料的晶体生长；进行了蛋白质和其他生物大分子的空间晶体生长；开展了植物、动物、水生生物、微生物及离体细胞和细胞组织的空间环境效应实验等。

搭载物品：
　　处于休眠状态的乌鸡蛋；进行空间试验的有效载荷公用设备十项，44件之多，包括：卷云探测仪、中分辨率成像光谱仪、地球辐射收支仪、太阳紫外线光谱监视仪器、太阳常数监测器、大气密度探测器、大气成分探测器、飞船轨道舱窗口组件、细胞生物反应器、多任务位空间晶体生长炉、空间蛋白质结晶装置、固体径迹探测器、微重力测量仪、有效载荷公用设备。据介绍，微重力测量仪、返回舱有效载荷公用设备是第三次参加飞船试验；空间蛋白质结晶装置、多任务位空间晶体生长炉和轨道舱有效载荷公用设备是第二次参加飞船试验；其余设备均是首次在太空作试验。

搭载物品：
　　除了大气成分探测器等19件设备已经参加过此前的飞行试验外，其他的空间细胞电融合仪等33件科研设备都将是首次“上天”。一场筹备了10年之久的两对“细胞太空婚礼”也将在飞船上举行，一对动物细胞“新人”是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，另一对是植物细胞“新人” ——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体。专家介绍说，在微重力条件下，细胞在融合液中的重力沉降现象将消失，更有利于细胞间进行配对与融合这些“亲热举动”，此项研究将为空间制药探索新方法。

搭载任务：
　　除了中国飞天第一人杨利伟外，“神舟”五号载人飞船返回舱内还搭载有一面具有特殊意义的中国国旗、一面北京2008年奥运会会徽旗、一面联合国国旗、人民币主币票样、中国首次载人航天飞行纪念邮票、中国载人航天工程纪念封和来自祖国宝岛台湾的农作物种子等。

搭载任务：
　　搭载两名宇航员：费俊龙（指挥长）、聂海胜（操作手），首次执行太空行走任务。此外，还搭载了共八类六十四种物品，主要是载人航天工程纪念品，如邮品、字画、旗帜和其他纪念品等，还有用来进行科学试验的微生物菌种和农作物种子。
搭载任务：
　　搭载有三名宇航员分别为翟志刚（指令长）、刘伯明和景海鹏，以及对地观测与空间科学研究等任务。“对地观测任务”是以与国际同步发展先进空间遥感器及开拓地球系统科学研究为目的，确定了中分辨率成像光谱仪器、多模态微波遥感器（包括微波高度计、辐射计和散射计）、地球环境监测和遥感应用研究等在轨实验和应用任务。地球环境监测包括太阳常数监测、太阳和地球紫外辐射监测以及地球辐射收支探测。遥感器应用研究为中国遥感应用技术的发展奠定基础；开展成像光谱技术和微波遥感技术在海洋、陆地和大气方面的应用研究和应用示范。
   “空间科学研究”安排了空间生命科学、微重力科学（包括空间材料科学项目，微重力流体物理研究项目），还有空间天文项目、空间环境预报和监测任务，目标是全面提高我国空间科学水平。“空间生命科学和生物技术”研制了多种空间实验设备，开展空间生物学效应研究、空间蛋白质结晶、空间细胞培养、空间细胞电融合以及空间蛋白质和生物大分子分离纯化等研究；“空间材料科学研究”研制多工位晶体生长炉和晶体生长观测装置，开展二元和三元半导体光电子材料、透明氧化物晶体、金属和合金等材料研究和空间生长，研究空间晶体生长动力学；“空间环境预报和监测”研究可以建立空间环境预报中心，发布长期、中期、短期空间环境预报和警报，进行效应预测，保障航天员、载人航天器和空间设备安全。