В период, когда в нашей стране начались работы по созданию долговременных орбитальных станций, был накоплен лишь незначительный материал о возможном повреждающем действии факторов космического полета, прежде всего невесомости, на структуру и функцию различных тканей, органов и физиологических систем организма. В то же время разработчики космической техники требовали от медиков и биологов научных обоснований возможности длительных космических полетов человека. Учитывая необходимость комплексного подхода к решению данной проблемы, ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли 13 января 1970 г. Постановление о проведении биологических исследований в полетах специализированных спутников «Бион» для решения задач медицинского обеспечения пилотируемых космических полетов различной продолжительности и различного назначения. При этом на Институт медико-биологических проблем (ИМБП)  была возложена ответственность за разработку и реализацию программ научных исследований и заказ соответствующей бортовой научной аппаратуры.

К выполнению программы «Бион» и созданию бортовой научной аппаратуры для биологических исследований были привлечены десятки отечественных учреждений.  В дальнейшем к этим исследованиям в рамках программы «Интеркосмос» присоединились специалисты Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Румынии и Чехословакии, а также ученые из США, Франции Голландии, Канады, Китая.

К настоящему времени в космос успешно запущено 11 биоспутников «Бион», именуемых в научной литературе как биоспутники «Космос», «Биокосмос» или просто «Бион» (подробнее смотри здесь: Биологические исследования на автоматических космических аппаратах до 2007 г.). В полетах продолжительностью от 5 до 22,5 суток были проведены исследования на культурах клеток и тканей,  одноклеточных организмах, насекомых, рыбах, амфибиях, рептилиях, яйцах птиц и таких млекопитающих, как крысы линии Вистар и обезьяны макаки-резусы.  Полученные результаты позволили, с одной стороны, более глубоко понять закономерности структурно-функциональных реакций живых систем на условия космического полета и, с другой стороны,  внесли определенный вклад в решение практических задач медицинского обеспечения пилотируемых космических полетов.

Несмотря на большую научно-практическую значимость результатов, полученных в полетах КА серии «Бион», многие проблемы космической медицины и биологии остаются открытыми.  Так, не установлено зависимости развивающихся в организме структурно-функциональных изменений от продолжительности пребывания в условиях невесомости, нет окончательной ясности в вопросах переносимости условий полета лицами различного возраста и пола, отсутствуют данные о специфике протекания заболеваний и повреждений в космическом полете, не изучены молекулярные механизмы развития в условиях невесомости таких изменений, как мышечные атрофии, деминерализация костей, детренированность сердечно-сосудистой системы и т.д.

Применительно к будущим полетам экипажей на Луну и Марс становятся актуальными такие нерешенные проблемы, как биологические последствия комбинированного воздействия невесомости и длительного облучения ионизирующей радиацией, биологические эффекты лунной и марсианской силы тяжести, создание перспективных средств профилактики неблагоприятного влияния факторов полета на различные функциональные системы организма.

Ключевой проблемой, объединяющей все вышеперечисленные и многие другие нерешенные медико-биологические проблемы, является изучение реакций организма на факторы космического полета на клеточном и молекулярном уровнях организации живого. При реализации научной программы исследований в полете КА «Бион-М» №1 изучению этой проблемы было уделено первостепенное внимание. И в этом, пожалуй, заключается основное отличие этой программы от той, которая была реализована в полетах предшествующих спутников «Бион». Кроме того, на КА «Бион-М» №1 была реализована широкая программа международного сотрудничества, в которой приняли участие Исследовательский центр им. Эймса (НАСА, США), Германское аэрокосмическое агентство (ДЛР, Германия), и другие зарубежные организации.

Сравнивая возможности КА «Бион-М» и Международной космической станции (МКС), находящейся на орбите с 1998 года, с точки зрения биологических экспериментов, следует отметить, что оперативность технологического цикла КА «Бион-М» существенно превосходит оперативность цикла транспортного обслуживания МКС. Более того, в силу отсутствия экипажа и мощных систем жизнеобеспечения, уровни микрогравитации на КА серии «Бион-М» ниже, чем на МКС. К тому же для «Бион-М» доступны значительно более высокие орбиты.

В XXI столетии научно-технический прогресс вплотную приближает нас к все более полному познанию фундаментальных основ материального мира, в том числе и познанию живой материи. Освоение космического пространства открывает новые возможности для исследования самых глубоких и интимных механизмов, лежащих в основе эволюции и функционирования живых систем. Речь идет об исследовании ранее неизученных свойств живых существ, позволяющих рассматривать новые представления о происхождении и эволюции жизни во Вселенной, о существовании и адаптации организмов в агрессивной среде обитания, о роли гравитационных механизмов в функционировании всех основных физиологических систем многоклеточных животных и растений.

Эксперименты, проводимые во время полета космических аппаратов серии «Бион-М» представляют собой еще один шаг в исследовании фундаментальных основ жизни во Вселенной. На борту космического аппарата «Бион-М» №2, которому предстоит совершить 30-суточный высокоорбитальныйорбитальный полет, особое внимание будет уделено исследованиям на грызунах (мышах). Планируется в послеполетных исследованиях в лабораториях ГНЦ РФ-ИМБП РАН и других участниках научной программы изучить влияние факторов космического полета на центральную нервную систему, скелетные структуры, регуляцию водно-солевого обмена, сердечно-сосудистую систему, систему внешнего дыхания, иммунную систему, регенераторную систему, поведение животных, клеточные и молекулярные последствия влияния комбинированного воздействия радиации и невесомости. Одновременно будут проведены важные исследования в области клеточной биологии, экзобиологии, астробиологии и биотехнологии, дозиметрии.