科学家的浪漫想象：1.2亿年前，一只小盗龙在天空飞翔时可能曾看到月球火山喷发。地质地球所供图
■本报记者 冯丽妃
1月28日，北京怀柔雁栖湖畔朝阳铺洒。中国科学院大学国际会议中心会场内，中国科学院地质与地球物理研究所（以下简称地质地球所）研究员李秋立接过红色烫金证书，现场掌声雷动。
当天，李秋立和4位“战友”——同所研究员胡森、陈意、杨蔚及中国科学院国家天文台（以下简称国家天文台）副研究员周琴，共同获得2025年度中国科学院杰出科技成就奖基础研究奖。
这支平均年龄“四十啷当岁”的团队，站在人生与科研的“中场”，如同精准咬合的齿轮，嵌在中国探月工程的宏大机器中。他们用一粒粒微小的月壤，揭开了月球晚期演化历史与机制的秘密，让中国人的发现不断刷新人类对月球演化的认知。
解密者
2021年7月12日，是胡森记在心底的日子。那天，他第一次见到嫦娥五号月壤——细如面粉、极易黏附。如何将其制备成适合岩矿分析的靶样，成为摆在他面前的首道难题。
作为“新手”，他激动、紧张，却不慌乱。为确保“快出成果、出好成果”，他们已经提前用阿波罗月尘反复演练，打磨出一套“CT扫描—镜下挑选—元素扫描—靶样制备—岩相分析—微区分析”的全流程方案。
技术在手，心中笃定。他与同事仅用0.15克月壤，7天完成分析，16天论文完稿，100天内在《自然》发表3篇论文，创下了月壤研究的“中国速度”。他们对嫦娥五号月壤样品年龄、源区性质和水含量3个科学问题展开研究，发现20亿年前月球还“活着”，喷发过滚烫的岩浆，比此前预计的30亿至28亿年前推迟了整整10亿至8亿年。
过去，美苏样品揭示了月球30亿年前的早期演化片段。如今，中国科学家的研究则为了解月球晚期演化补上了关键拼图。
嫦娥六号带回的人类首份月球背面样品，带来了全新的机遇和挑战。嫦娥六号的岩石类型远比嫦娥五号的更复杂。周琴记得，样品最初返回地面实验室检查分选时，他们发现不少浅色岩屑，原以为是深部月幔岩石，经可见近红外光谱检测才知是苏长岩，此外还有角砾岩、粘结岩等。
“岩石类型多，意味着可以挖掘的科学故事多，但样品处理也难上加难。”周琴说。同时，由于着陆点位于月球最大、最老的南极-艾特肯（SPA）盆地中的阿波罗撞击坑，区域上具有“大坑套小坑、老坑套新坑”的特点，因此样品来源极为复杂。
李秋立团队主攻样品定年。为找到具有代表性的新老年代样品，他们通过“大海捞针”，从5克嫦娥六号样品中甄选出108颗大于300微米的玄武岩颗粒。其中，107颗来自28亿年前喷发的岩石，唯有一颗拥有42亿年历史——这是迄今人类在月球返回样品中获得的最古老月海玄武岩，证明月球背面火山活动持续了14亿年，改写了人们对月球背面热演化的认知。
“与美苏相比，我们的研究特色在月球晚期，但也要针对月球形成初期的演化给出中国数据和理论模型，在国际上发出中国声音。”李秋立说。
陈意团队主攻岩石学，负责寻找因撞击形成的古老苏长岩，这是破解月球最古老撞击盆地——SPA盆地年龄的关键。然而，他们连续3天一无所获，直到第4天才迎来转机，一颗“疑似对象”出现了。它的外形与阿波罗苏长岩相似，成分却迥异。经过一系列原位分析，团队最终确认，这正是苦苦寻觅的目标——来自大型撞击熔融事件的产物。随后团队一鼓作气，陆续发现20余颗同类颗粒，将月球最古老撞击“疤痕”的年代锁定在42.5亿年前。
“月球样品研究要从细微处入手，唯有坚持深入辨析，才能打开月球‘盲盒’，获得新发现。”陈意说。
运用在地球上磨炼熟稔的“绝技”对一粒粒微小月壤展开分析，研究团队不断揭开月球演化的秘密。杨蔚主攻月球火山活动和形成机制，发现月背玄武岩来自“超亏损月幔”，提出“先天贫瘠”说和“后期撞击改造”说；胡森主攻月球水研究，发现1吨撞击玻璃珠中可含1斤水，月背月幔比正面更干；李秋立团队发现月球1.2亿年前仍存在火山活动……这些研究成果不断拓展人类对月球的认知边界。
“中生代”
在地质学中，中生代是连接古生代与新生代的关键生物学演化阶段；对于个人而言，四十啷当岁的人生“中生代”，是承前启后、扛起责任的年纪。
周琴至今记得，嫦娥五号样品解封那天，中国科学院院士欧阳自远特意来到了实验室。看着样品瓶里的月壤，他激动地说：“搞了一辈子探月工程，终于看到咱们国家自己的样品了！”
那一刻，周琴突然懂了什么叫“责任”。周琴2013年加入国家天文台，那时该研究团队已经在布局建设月球样品实验室。由于没有参考模板，他们在时任国家天文台副台长李春来的指导下，专程到国外考察，最后形成300多页的样品操作方案，建起了国内第一个月球样品实验室。
“老一辈是种树人，他们付出了很多心血。现在到了出成果的时候，我们不能辜负他们的期望。”周琴说。
李秋立和同事对此也深有体会。地质地球所早在嫦娥工程立项之初就布局行星科学研究，在人才引进、平台建设、方法研发、人才培养等方面默默耕耘了20余年。例如，针对月壤颗粒细小的特点，分别组建具有微区定年、同位素分析、水含量测定、成分分析等多种功能的实验室。在原有仪器功能不足的情况下，研究人员研发和改进关键部件，增强仪器功能，使得综合研究能力达到国际领先水平。
“前辈领航，做战略规划；我们打仗，具体执行。”李秋立说。
事实上，李秋立这代人，尽管没有前辈“从0到1”的筚路蓝缕，却要面对“从有到优、从追赶到跨越”的时代考题。
接到嫦娥五号样品那一刻，杨蔚第一次深刻感受到了使命感。“航天人耗费巨大的心血，采回如此珍贵的样品。我们承载着样品研究的使命，肩负着整个民族对月亮的向往。对于从事月球科学研究的人来说，这是何等的幸运。”他深情地说。
拿到嫦娥五号、六号月壤的日子里，杨蔚始终处于亢奋状态，“每天只睡三四个小时，沉浸在样品研究中，一点都不觉得困”。
1983年出生的胡森自承担月壤攻关任务后，加班、熬夜成了常态，一头黑发渐渐变白。
为了抢占科研先机，在这批“中生代”的带领下，很多青年科研人员都开启了“歇人不歇仪器”的三班倒模式。样品筛选、数据分析、论文撰写一气呵成，没有人提条件，没有人有怨言，他们的开拓性成果得到了国际科学界的广泛认可。
随着月壤样品研究的不断深入，陈意愈发感受到，人类对月球的探索越深入，新发现与原有认知的差异就越明显。“当尝试提出更具创新性的见解时，来自国际同行的讨论与质疑也自然会增多。但这正是科学研究的魅力所在——在不断‘打破与重建’的过程中，推动人类对月球的了解进一步深入。”他说。
追梦人
手捧荣誉证书，李秋立的内心有感动，也有责任。
“奖章是里程碑，更是新起点。获奖的喜悦是短暂的，科学发现带来的快乐才更持久。”当记者追问感受时，他笑着说，“做得越多，发现的问题也就越多。我们要用更多的研究、数据，不断验证、修改甚至推翻原有理论，形成属于中国的新理论，让人类对月球演化的认知更深刻、更清晰。”
在胡森看来，中国的深空探测虽起步晚，却发展迅猛，月球探测“六战六捷”。更多行星探测样品的返回，将为中国孵化月球与行星科学理论创造重要契机。
如今，中国深空探测的计划表上已经写满了新的目标：嫦娥七号今年将奔赴月球极区探测水冰，嫦娥八号计划2029年前后发射，2030年前实现中国首次载人登月，天问二号已经出发执行小行星伴飞取样探测任务，天问三号火星采样返回任务正在论证……密集的深空探测任务，将推进工程－科学融合发展，拓展新的认知边界。
赶上了中国深空探测最好的时代，这群四十啷当岁的“追月人”已经在摩拳擦掌，在人们看不见的地方进行理论和技术储备。譬如，为天问二号样品研究研发了全新分析技术，将原位分析有机物方法引入岩石样品研究，通过陨石完成技术验证……很多技术都是首次在地学领域应用。
“中国的地外返回样品研究才刚刚拉开序幕，后面还有更多惊喜等待我们去发现。”杨蔚说，“前辈为我们创造了很多条件，我们也希望为后人创造条件。”
《中国科学报》 (2026-02-25 第1版 要闻)
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