“衷心祝贺嫦娥六号团队及中国探月工程取得卓越成就！这些突破性成果标志着人类对月球演化史的认知取得了重大进展，有望改写教科书。”2025年7月，当中国嫦娥六号月球采样返回任务的4项“首创性”研究成果以封面形式在《自然》发表后，美国科学院院士、麻省理工学院教授本·韦斯在贺信中这样写道。

“十四五”期间，从嫦娥五号成功采集月球正面最年轻火山岩样品，到嫦娥六号完成人类首次月球背面采样返回，在探月工程取得巨大成功的基础上，月球样品研究也逐步迈入“嫦娥时代”。

2021年7月12日、2024年8月24日，国家航天局先后将嫦娥五号、六号月壤样品交接给中国科学院。拿到样品后，中国科学院发挥体系化建制化科研优势，全力组织科研攻关，中国科学院地质与地球物理研究所（以下简称地质地球所）、国家天文台、广州地球化学研究所（以下简称广州地化所）等与院内外合作单位协同攻关，产出一系列具有“首创性”“颠覆性”的高水平科研成果，系统性重塑了人类对月球的认知。

国家天文台科研人员查看岩屑显微镜成像照片。国家天文台供图

“月球正面20亿年前仍存在岩浆活动！”

2021年10月19日，当中国科学院院士、地质地球所研究员李献华与合作者在《自然》发表这一研究结果时，国际科学界为之轰动：它将此前认知的月球岩浆活动结束时间延长了约10亿年。

利用嫦娥五号月球正面最年轻火山岩样品，中国科学院的科学家在多个方面刷新了对月球的认知。例如，发现月球冷却速度可能比之前认为的更慢，为构建新的月球热演化模型奠定了基础；发现撞击玻璃珠可能是月球的“迷你水库”，为未来月球基地原位资源利用带来希望；发现具有蒸发沉积特征的蓝辉铜矿矿物，拓宽了对月表复杂矿物组成的认识。

而嫦娥六号月背样品的研究，更是多点开花。2024年11月15日，由地质地球所、国家天文台和广州地化所的科学家牵头，利用月背样品做出的首批两项独立研究成果，分别刊登于《自然》和《科学》，首次揭示月背约28亿年前仍存在年轻的岩浆活动，且这一活动可以追溯到42亿年前，至少持续了14亿年，为月球演化历史提供了独特视角与关键科学证据。

2025年7月9日，地质地球所和国家天文台再次联合发布多项“首创性”成果：首次获取月背古磁场信息，发现月球磁场强度曾出现反弹而非单调衰减；首次测定月背月幔水含量小于2微克/克，揭示月球内部水分布的二分性；首次发现月背玄武岩来自极度亏损源区，为大型撞击事件对月球演化的影响提供关键证据。

中国科学院院士、中国月球探测工程首任首席科学家欧阳自远指出，美苏样本仅揭示了月球40亿至30亿年前的演化片段，而中国嫦娥五号与六号的研究，为这幅“历史残卷”补上了最关键的“一老一新”两笔，真正构建起完整的月球演化图谱。

月球背面。国家天文台供图

硕果远不止于此。例如，国家天文台与合作者发表嫦娥六号返回样品的首篇研究论文，揭秘样品的物理、矿物和地球化学特征；地质地球所与合作者首次精确测定南极-艾特肯盆地形成于42.5亿年前，让人类在了解太阳系早期大型撞击历史方面有了更精确的“宇宙时钟”标尺；广州地化所与合作者确定阿波罗盆地形成于41.6亿年前，将太阳系晚期重轰击（LHB）事件的起始时间提前了1亿多年，而发现“天外信使”——来自CI型碳质球粒陨石的撞击残留物，为行星科学研究开辟了新方向。

国际科学界对此给予高度评价。英国开放大学行星科学与探测教授马赫什·阿南表示：“这些研究正在彻底重塑我们对月球的认知。”

“嫦娥六号最令人印象深刻的是，它成功在先前被认为无法到达的月球着陆点执行采样返回任务。最关键的是，它从月球背面靠近南极-艾特肯盆地的区域带回了样本。”美国科学院院士理查德·卡尔森评价说。

“我们首先要致敬中国航天！正是过去20多年中国航天人的努力拼搏，创造的一个个辉煌成就，才开启了中国行星探测的新局面。”中国科学院院士、地质地球所研究员吴福元对《中国科学报》说。

事实上，嫦娥六号之前，人类已有10次月球采样任务，均在月球正面着陆。由于月球正面与背面在地质上存在显著差异，月球背面的演化历史一直是人类认知的“空白”。嫦娥六号降落在一个“盆地套盆地”的区域——它所降落的阿波罗盆地是一个直径约500公里的撞击坑，而阿波罗盆地则处于更大的南极-艾特肯盆地内部。南极-艾特肯盆地直径达2500公里，超过月球直径的一半，是太阳系最大、最古老的撞击坑之一。

“采样点位于两个盆地内，其目标就是获取可能最深、最具研究价值的样品。”嫦娥六号任务副总设计师、国家天文台研究员李春来对《中国科学报》说。李春来在决定着陆地点方面发挥了重要作用，并且是首批分析返回岩石的科学家之一，因此入选《自然》2024年十大科学人物。

中国科学院院士、广州地化所研究员徐义刚表示，接下来，对嫦娥六号月壤样品的研究将持续推动人类重新认识地月系统演化。

令国际同行惊叹的不仅是成果的深度，还有国际月球科学研究的“中国速度”——从样品分发到论文投稿，多项研究用时不到20天。

2023年5月，早在嫦娥六号发射前一年，地质地球所就组建了嫦娥六号工作组，采取自愿参与、学科整合的组织方式成立核心团队。“那时候，基本上每周就要开一次讨论会，邀请专家到所里座谈、作报告。”吴福元介绍，通过持续研讨，研究团队梳理出20余个关键研究问题，每个问题明确专人负责，形成“有组织、有目标”的攻关模式。

2024年8月24日，当嫦娥六号样品分发后，地质地球所第一时间展开攻关。收到样品后的第18天，各个团队完成的玄武岩测年、岩石学、地球化学、磁学、稀有气体等首批6项成果便已投稿。

“像打仗一样攻关，才能在最短时间内拿出高质量成果。”吴福元说，“从国际层面看，学术界对嫦娥六号的研究成果满怀期待。从国家发展角度说，中国正处于科技赶超、爬坡过坎的关键阶段，在深空探测这类前沿领域，我们必须以更快速度突破，才能跟上甚至引领国际步伐。”

广州地化所团队在SIMS实验室工作。广州地化所供图

广州地化所与地质地球所在同一时间接到了研究任务，一周内完成样品前处理、图像学处理等工作，以及所有微区的数据采集，9月9日就向国家航天局提交了研究报告。

“嫦娥六号月球样品攻关研究是一个在保质保量前提下跟时间赛跑的过程，充分体现了中国速度，也是中国科学家在实施有组织科研活动方面的一次有益尝试。”徐义刚感慨道。

徐义刚表示，自20世纪50年代开始，苏联和美国分别实施探月工程，开创了人类探索宇宙的新纪元，其技术突破和象征意义深刻影响了20世纪的科技、政治和文化格局。中国是继苏、美之后，第三个成功从月球返回样品的国家，也是世界上唯一同时拥有月球正面和背面样品的国家，这对于系统研究和理解地-月系统的形成与演化至关重要。

据介绍，为了保证月球样品的安全解封、精密分样及长期存储，国家天文台设计建设了首个专门用于地外样品研究和保存的月球样品实验室，核心环境控制在千级洁净度，即单位立方英尺体积内小于0.5微米的颗粒数低于1000个，而普通教室或办公环境相同单位体积内颗粒数可达几十万甚至上百万个。国家天文台还自主研制了内部充满高纯氮气的全套核心设备，可为月球样品加装“保护罩”，确保珍贵的月球样品在干燥无氧环境中长期保存。

在嫦娥六号任务中，国家天文台承担了从科学目标设计、着陆点选址，到载荷指令上行、数据接收处理，再到样品解封、制备、存储、分析的全链条任务。研究人员遵循严格流程，仅用85天就高效完成了从安全解封、精密处理到基本特性分析的工作，并于2024年中秋节当天发表首篇研究论文，首次为月球背面的物质组成提供了实验室证据，也为后续研究奠定了重要基础。

“中国探月工程的成功，是科学与工程深度融合的范例。”李春来对《中国科学报》说，“没有工程技术，科学发现无从谈起；而科学问题又促进工程优化。”

支撑这些辉煌成就的，是中国科学院每一位科学家作为“国家队”“国家人”的家国情怀与使命担当。

地质地球所科研团队观看检测结果。地质地球所供图

为抢占科研先机，很多团队歇人不歇仪器，一日三班倒，每个人都克服困难做好自己的工作，才能让整个流程不卡顿，样品筛选、数据分析、论文撰写一气呵成。“我们的月壤样品是独一无二的，全世界都在期待新样品带来的新认知，实际上我们恨不得更早一些。”地质地球所研究员李秋立说。他也是给嫦娥五号、六号月壤样品定年的核心科学家。

地质地球所研究员杨蔚记得，在拿到嫦娥五号、六号月壤样品之后的那段时间，他一直处于亢奋状态。“很神奇，每天只睡三四个小时，沉浸在样品研究中，根本不觉得困。”他笑着说，“能研究自己国家的月球样品，并且成为人类历史上首批研究月球背面样品的人，感觉无比幸运。”

“嫦娥月壤样品返回工程是国家的重大工程，我们有责任、有义务做好，让国家重大工程的科学产出最大化。这是荣誉，也是使命。”带领团队主攻月壤样品水研究的地质地球所研究员胡森说。

地质地球所研究员陈意带领团队在南极-艾特肯盆地定年的重要问题上给出了中国人的答案。他说：“特别是拿到史无前例的嫦娥六号月背样品，我们都很兴奋，有非常强的求知欲。”

“这些攻关任务既增强了研究团队的凝聚力，也锻炼了年轻人承担责任和压力的能力。”广州地化所工程师崔泽贤表示。他与徐义刚合作给嫦娥六号样品定年，并分析了月球年轻的岩浆活动的主要热源。

崔泽贤表示，目前发表的嫦娥六号月壤样品相关研究，不仅为月球演化历史研究提供了新视角，揭示了月球背面火山活动和太空风化的特点，也为未来月球探测和科研站建设提供了重要参考。

国家天文台副研究员周琴表示，从中国探月工程的宏伟实践到科学难题的创新解答，凝结着中国科学家在行星科学领域的贡献。随着中国深空探测工程带回更多地外样品，人类有望解锁更多宇宙密码。

展望未来，中国深空探测的宏伟蓝图已在眼前：2026年，嫦娥七号将出发，前往月球南极寻找水冰存在的证据；嫦娥八号计划于2029年前后发射，与嫦娥七号共同开展科学探测和资源开发利用验证试验，为国际月球科研站建设奠定基础；天问二号已经出发执行小行星伴飞取样探测任务，天问三号将实现火星采样返回……这一系列壮举将推动中国深空探测科技迈向新高度。

“有人觉得做科研辛苦且竞争激烈，但我觉得，我们这一代人何其有幸，赶上了中国科技发展的黄金时代，这是千载难逢的历史机遇。”嫦娥七号月震仪研制团队负责人、地质地球所研究员张金海说。

“科学和技术是一家人，我们不但要在深空探测技术上提升能力，而且要在科学上提升认识，使我们对于宇宙、自然的认识站在新的起点上。”嫦娥六号任务总设计师胡浩说。

国家航天局探月与航天工程中心主任关锋希望，未来通过航天重大工程，共同推进产学研深度融合，努力推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展，获得更多成果与发现。

李春来表示，随着获取更多“一手数据”，中国行星科学将从“跟跑”迈向“并跑”，甚至在某些领域实现引领。