编者按 成理重器，既是质量之重，也是科研之重。它们是成理人敢为人先的创造，是正在重点攻坚的课题，也是锐意进取的未来……是成理人科研图景中的浓墨。

在这里，我们开启“成理科研重器”系列，对学校部分科研成果/进程进行深度报道，呈现其发展历程，赓续成理精神。

2024年6月25日，嫦娥六号带回1935.3克月球“土特产”，在人类历史上首次实现了月球背面采样返回，这是继嫦娥五号样品成功返回以来，人类在月球探测进程中的重要里程碑。

月球，作为深空探测的前哨站，向来是各国开展研究的重要目标。2020年嫦娥五号携带的1731克月壤目前已经分发多次，我校地球与行星科学学院行星科学国际研究中心（简称“行星中心”）已三次成功申获“无价之土”——月壤。据统计，目前中国内地仅有19所高校真正收到了这份来自月球的“礼物”。

行星中心是我校在行星科学领域的重要布局，自2020年创建以来，已建成先进的元素与同位素分析平台，配备西南唯一的含十级操作台的超净实验室，并拥有热电离质谱仪、ICP-OES、ICP-MS等专业分析仪器。基于此平台，行星中心致力于发展与国家任务相契合的样品分析技术与探测方法，已拥有国内一流的多种同位素分析技术。

专业设备与核心技术并驾齐驱，铸就科研“重器”，共同服务国家深空探测战略，为未来实现地外留居站建设、地外生命勘测、地外资源勘查、地外资源就位利用等愿景贡献着“成理力量”。

先进技术解码“无价之土”

近日，我校行星中心第三次成功申获嫦娥五号月球“土特产”，四川日报、成都发布等媒体纷纷对此进行了宣传报道。迄今为止，我校乃四川申获嫦娥五号样品”独一所“，代表了国内同行及相关专家对我校科研水平的高度肯定。

然而，月壤样品特殊且稀少，如何准确分析且最大程度地获取这些珍稀样品的信息，是摆在所有研究人员面前的一道难题。

面对这个问题，行星中心有自己的解法。

“就嫦娥五号样品而言，我们学校申得的样品加起来不过0.3g左右，相当于几滴水的重量。这其中允许消耗的量更少，仅约为样品量的10%。怎么充分利用样品是我们首先面临的问题，好在我们经过多年的技术和研究储备，自行独立创建了限量样品多元素同位素分析技术，可以消耗比常规消耗更少的样品，在保证获取样品主微量元素数据的同时得到多种同位素组成的信息”，行星中心研究员张兆峰表示。“申请月壤并非易事，拥有这样的核心技术，是我们能胜任月壤样品元素与同位素研究工作的重要条件。”行星中心副研究员庞润连介绍道。此项技术不仅可以用于分析月球样品，对火星、小行星等的返回样品同样适用。

除此之外，行星中心研究团队还拥有多项得到国内外同行认可和肯定的关键技术，如K同位素异常测定、超冷环境同位素理论计算、地球内核全球三维各项异性结构解析，难熔元素（Ca及轻稀土元素等）稳定同位素分析，高精度碳酸盐U-Pb定年等。2023年1月，行星中心研究员王达与美国华盛顿卡耐基研究所聂喜柯在《Science》发表研究成果，首次报道了原始陨石中的钾同位素异常，这更新了人们曾认为中等挥发性元素不存在同位素异常的认识，这项成果正是基于王达研究员率先研发出的钾同位素异常测定技术。

这些先进技术为行星中心的研究插上了“翅膀”，使其能够不断破题、重塑，扩宽科学前沿边界，探索万物的过去、现在和未来。据悉，此前行星中心就曾参与过月球、火星探测、载人登月方案设计，并参与了嫦娥四号、五号探月任务就位数据分析与样品研究，以及天问一号中国首次火星任务探测数据分析解译等，在陨石等地外样品的研究上具有较为坚实的研究基础和较为丰富的研究经验，也有不少科研产出。在嫦娥六号月球样品成功返回的背景下，我校也将积极关注并组织相关人员申请样品用于科学研究，期待能够进一步揭开月球的“神秘面纱”。

提供“净”界的“空气卫士”

"无价之士”来之不易，完善的实验室条件和设备亦是支撑月壤样品研究的基础。

据张兆峰透露，行星中心拥有先进的实验室设计和质谱仪器改造技术。针对返回样品设计并建成的，西南地区唯一的含十级操作台的超净实验室，可以很好地保障样品测试。

在科学研究中，“差之毫厘，谬以千里”，空气中夹杂着的每一颗不起眼的粉尘或微粒都有可能使科研人员前功尽弃。

在月壤样品的前处理中，超净实验室扮演着“空气卫士”的角色提供了一个近乎无尘的“净”界。空气一旦进入，需经过层层“滤网”，筛去其中的杂质，以降低对实验结果的影响。同时，实验室配备有负压控制系统、恒温恒湿设备以及百级通风橱等设施，确保实验室内的环境清洁和温—湿度恒定。

而十级操作台则为月壤样品的研究又加了一层防护。十级，已是国内超净实验室中洁净度要求最高的操作台等级，国际上也不多见。

“通常干净一点的房间，在1立方英尺的范围内，0.5微米以上的悬浮颗粒物，可达到十万乃至百万个。但在我们的十级操作台上，这样的颗粒不超过10个。”张兆峰向记者解释道。

目前，超净实验室共有三个十级操作台，主要用于处理月壤、单颗粒锆石定年样品等本底需求极高的样品。

在行星中心，超净实验室与仪器实验室如同科研人员的“左膀右臂”，为每一次实验保驾护航。样品的前处理，如样品溶解、化学分离纯化等可在超净实验室中完成，而后续的元素和同位素分析则需借助仪器实验室中的热电离质谱仪、ICP-OES、ICP-MS等相关仪器。

历经四年创新求索，行星中心的元素与同位素分析平台整体处于平稳发展阶段，实现了24小时安全运转。在过去四年的时间里，平台已助力行星中心发表了多篇高质量论文，在Science、ScienceAdvance、NationalScienceReview等顶级期刊上取得了新的突破。

38.44万公里，这是地球到月球的距离，一道光走完需要1.28秒，坐飞机抵达需要20天。这颗离我们家园最近的行星，人们举目望之，心向往之。

或许在不久的将来，那些只有在科幻小说或电影中才能出现的场景，会在世人的努力下，一步步地成为现实。利用月球上的资源，在月球上“建房子”、制造氧气和能源，或在月球的真空、低重力、弱磁环境开展科学实验等……将不再是天方夜谭。

近年来，我国的深空探测事业进入了创新发展“快车道”。我校先试先行，创办了我国首个行星科学本科专业，堪称“宇宙最强专业”，为深空探测事业奠定了人才基础。行星中心也将瞄准国家行星战略和重大计划，依托专业的科研人才、核心技术及先进的实验设备，矢志打造具有国际影响力的行星科学研究基地，努力谋求从0到1的原创性突破，为探索那一轮明月以及更广阔的宇宙贡献“成理力量”。

成都理工大学必将赓续“穷究于理，成就于工”之校训，发扬百折不挠的攀登精神，积极响应国家发展需求，勇担深空探测使命，继续向天发问，朝着星辰大海阔步前行。