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· 打开月背 “ 盲盒 ”·

嫦娥六号重要研究项目中创造了很多中国人的“首次”，也是首次采用基于国产仪器开发的新方法对关键分析项目开展工作。上海凯来仪器有限公司全自研生产制造的GenesisGEO点阵飞秒激光剥蚀系统，自初期方法开发、标样测试、实际样品测试等环节，荣幸能够参与到这项研究工作当中，我们充满了使命感和荣誉感。

首次揭示月背在约42亿年前和28亿年前存在两期不同的火山活动，表明月球背面可以维持持久的火山活力；

首次获得月背古磁场信息，发现月球磁场强度可能在28亿年前发生过反弹，指示月球发电机磁场并非单调衰减而是存在波动；

首次获得月球背面月幔的水含量，发现其显著低于正面月幔，指示月球内部水分布也存在二分性；

首次发现月球背面玄武岩来自极其亏损的源区，可能指示了原始月幔的极度亏损，或源于大型撞击事件导致的熔体抽取，揭示SPA大型撞击事件可能对月球深部圈层演化产生巨大影响。

图片由苏斌绘制，中国科学院地质与地球物理研究所供图

吴福元院士说，尽管我国行星科学研究水准显著提升，但未来仍需走出一条自主道路，创建“中国的月球研究学派”，形成自己的思路与特色。这意味着未来行星科学发展应注重“后发优势”。首先，技术突破是关键支撑，应利用我国在仪器载荷、地球化学分析、离子探针等方面的技术积累，为快速产出成果奠定基础；其次，应聚焦关键核心问题，集中力量突破，而非“东敲西打”，跟着国外的研究热点走；此外，在目前基础上，进一步结合物理学、工程学等多领域方法，加强跨学科融合。“像打仗一样攻坚，才能在最短时间内拿出高质量成果。”

在嫦娥六号月壤研究这一重大成果中，上海凯来仪器GenesisGEO飞秒激光剥蚀系统在关键的原位矿物微量元素分析中发挥了重要作用。该系统凭借高精度剥蚀、低样品损伤、高灵敏度检测、多元素同时分析以及减少基体效应等技术优势，显著提升了月壤分析中微量元素分析的精度和可靠性，为月壤研究提供了强有力的技术支持。

“像打仗一样攻坚”，正如吴福元院士所说，上海凯来在高端国产分析仪器的道路上也一直秉承这种精神和企业文化，不跟随国外的传统技术固故步自封，而是从实际应用需求触发，选择先进的技术路线突破，集中精力攻坚克难，聚焦关键核心问题，造出中国人的先进高端国产仪器，助力中国科学研究工作新突破！

· 月壤研究 重大突破·

文章摘要 ：

提出采用X射线荧光光谱与点阵飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fsLA-ICPMS)联用技术方法对量少且珍贵样品进行主微量元素分析。

对于X射线荧光分析而言，采用30毫克样品的XRF分析技术，在制备玻璃融片时省去了释放剂，在不使用脱模剂的同时，避免了溴（NH₄Br） 对锰测定造成的干扰。

采用GenesisGEO点阵飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fsLA-ICPMS)技术，通过GenesisGEO点阵飞秒激光剥蚀系统的超大光斑（300μm)持续线扫描分析技术对锂硼酸盐玻璃融片中的微量元素进行分析。由于GenesisGEO点阵飞秒激光峰值能量高，对高透明度的硼酸锂融片具有出色的剥蚀效果，剥蚀过程无明显热熔融影响，剥蚀坑相对平底，且元素分馏效应或基体效应的影响相对较小。

通过GenesisGEO点阵飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fsLA-ICPMS)方法分析得到的数据结果按照IGCP的标准进行检验，主量元素和微量元素的ΔlogC 值分别小于±0.05 和 小于±0.15，均符合严格的标准要求。这证明所提出的方法具有极高的准确性和可靠性。

X射线荧光光谱与点阵飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fsLA-ICPMS)联用技术，利用硼酸锂熔剂(67%Li₂B₄O₇:33% LiBO₂) (样品/助熔剂= 1:100) ，熔融样品制备的玻璃融片，对CE6月壤样品中的主量、微量和痕量元素进行分析。使用硼酸锂熔融的制样技术具有简单、高效、可靠以及与多种分析方法兼容等优点，因此在许多实验室中可成为首选的制样方法。融片能制备均匀的固体样品，并确保耐酸矿物的完全分解以及高场强元素的溶解(Ta, Hf, Nb, Zr)。这种样品制备方法有助于后续使用飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（fsLA-ICP-MS）进行元素的精确定量分析。该技术为相关领域的研究提供了有价值的指导，并有望应用于未来小行星和火星采样返回样品的分析。

热点文章：《2025 Chang’e-6 samples_South Pole–Aitken massive impact 4.25 billion years ago revealed by Chang’e-6 samples》

文章链接：

https://academic.oup.com/nsr/article/12/6/nwaf103/8088430?login=false

热点文章：《CE-6_Nature of the lunar farside samples returned by the Chang’E-6 mission》

文章链接：

https://academic.oup.com/nsr/article/11/11/nwae328/7758366?searchresult=1

热点文章：《JAAS back cover_Trace element determination by femtosecond LA-ICP-MS in 10 mg extraterrestrial geological samples prepared as lithium borate glasses》

文章链接：

https://pubs.rsc.org/ba/content/articlelanding/2024/ja/d4ja00275j

· 月壤研究 重大突破·

文章摘要 ：

提出采用X射线荧光光谱与点阵飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fsLA-ICPMS)联用技术方法对量少且珍贵样品进行主微量元素分析。

对于X射线荧光分析而言，采用30毫克样品的XRF分析技术，在制备玻璃融片时省去了释放剂，在不使用脱模剂的同时，避免了溴（NH₄Br） 对锰测定造成的干扰。

采用GenesisGEO点阵飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fsLA-ICPMS)技术，通过GenesisGEO点阵飞秒激光剥蚀系统的超大光斑（300μm)持续线扫描分析技术对锂硼酸盐玻璃融片中的微量元素进行分析。由于GenesisGEO点阵飞秒激光峰值能量高，对高透明度的硼酸锂融片具有出色的剥蚀效果，剥蚀过程无明显热熔融影响，剥蚀坑相对平底，且元素分馏效应或基体效应的影响相对较小。

通过GenesisGEO点阵飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fsLA-ICPMS)方法分析得到的数据结果按照IGCP的标准进行检验，主量元素和微量元素的ΔlogC 值分别小于±0.05 和 小于±0.15，均符合严格的标准要求。这证明所提出的方法具有极高的准确性和可靠性。

X射线荧光光谱与点阵飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fsLA-ICPMS)联用技术，利用硼酸锂熔剂(67%Li₂B₄O₇:33% LiBO₂) (样品/助熔剂= 1:100) ，熔融样品制备的玻璃融片，对CE6月壤样品中的主量、微量和痕量元素进行分析。使用硼酸锂熔融的制样技术具有简单、高效、可靠以及与多种分析方法兼容等优点，因此在许多实验室中可成为首选的制样方法。融片能制备均匀的固体样品，并确保耐酸矿物的完全分解以及高场强元素的溶解(Ta, Hf, Nb, Zr)。这种样品制备方法有助于后续使用飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（fsLA-ICP-MS）进行元素的精确定量分析。该技术为相关领域的研究提供了有价值的指导，并有望应用于未来小行星和火星采样返回样品的分析。

热点文章：《2025 Chang’e-6 samples_South Pole–Aitken massive impact 4.25 billion years ago revealed by Chang’e-6 samples》

文章链接：

https://academic.oup.com/nsr/article/12/6/nwaf103/8088430?login=false

热点文章：《CE-6_Nature of the lunar farside samples returned by the Chang’E-6 mission》

文章链接：

https://academic.oup.com/nsr/article/11/11/nwae328/7758366?searchresult=1

热点文章：《JAAS back cover_Trace element determination by femtosecond LA-ICP-MS in 10 mg extraterrestrial geological samples prepared as lithium borate glasses》

文章链接：

https://pubs.rsc.org/ba/content/articlelanding/2024/ja/d4ja00275j

北京市农林科学院蔬菜研究所夏昌选助理研究员为论文第一作者

北京市农林科学院研究员毛爱军和科研助理银珊珊为论文共同第一作者

北京市农林科学院研究员温常龙为论文的通讯作者

Genesis飞秒激光剥蚀技术：

纳米级元素成像的 “显微镜”

技术亮点

核心发现：

硅转运蛋白 BEC1 的双重角色

生物样品中硅Si元素分析研究难点

Genesis fsLA-ICPMSMS飞秒成像方法——

飞秒精准“冷剥蚀”与结构保真

· 月壤研究 重大突破·

南极-艾特肯盆地（South Pole-Aitken Basin, SPA盆地）是月球最古老的撞击构造，保存了约40亿年前月球形成初期遭受超大型撞击的关键证据。SPA盆地的形成时间不仅是月球演化历史的关键时间锚点，更可为建立火星、水星等行星撞击坑的统一年代标尺提供黄金参照系。因此精确测定SPA盆地的形成年龄，已成为国际深空探测领域的重大科学命题，也是月球地质编年研究中最具挑战性的难题。

图片由苏斌绘制，中国科学院地质与地球物理研究所供图

但需注意的是：阿波罗盆地形成于SPA主撞击之后，其月海区域在28亿年前经历多期玄武岩喷发覆盖；遥感光谱分析与撞击溅射数值模拟表明，嫦娥六号着陆区的非月海物质主要由苏长岩组成，可能混杂来自SPA主撞击、阿波罗次生撞击及其他周边撞击事件的溅射物。

通过对SPANs中33颗粒径为1-5微米的含锆矿物的铅-铅（Pb-Pb）年代测定，识别出42.5亿年和38.7亿年两期撞击事件。其中5颗42.5亿年的苏长质岩屑呈现不同的矿物粒度和结构，从粗粒到细粒矿物的主微量元素表现出系统的岩浆演化趋势，揭示其源于同一大型撞击岩浆池不同层位的分离结晶过程。随后团队基于遥感数据对SPA盆地内部及周边区域进行大范围岩性填图和溯源工作，结果显示42.5亿年的苏长质岩屑最可能来自着陆区南缘、SPA盆地内环的成分异常区，代表SPA大型撞击岩浆池的产物。综合以上证据，研究团队最终确定SPA盆地形成于42.5亿年前。

该研究揭示月球背面SPA盆地形成于太阳系形成3.2亿年后，为月球撞击坑统计定年法提供了初始锚点。基于月球正面样品校正的撞击曲线推算的SPA盆地模式年龄与同位素定年结果基本一致，表明月球早期正面和背面的撞击通量大致相当。此外，研究确认43.5-43.3亿年的全月热事件与SPA大型撞击事件无关，为精准重塑月球早期演化序列提供了关键时间约束和理论支撑。

早前GenesisGEO飞秒激光剥蚀系统就已在月球科学研究中大显身手。2024年9月16日，NSR杂志发表了题为《Nature of the lunar far-side samples returned by the Chang'E-6 mission》（DOI:10.1093/nsr/nwaf103）的文章，该研究深入分析了嫦娥六号任务从月球背面采集的月壤样本，GenesisGEO在微量元素分析中发挥关键作用。随后相关方法以《Trace element determination by femtosecond LA-ICP-MS in 10 mg extraterrestrial geological samples prepared as lithium borate glasses》为题在JAAS发表，并入选该期刊2024年度热点文章。这两项研究彰显了GenesisGEO系统在月球科学研究中的重要性和优势。

GenesisGEO在嫦娥六号月壤研究中的成功应用，体现了我国科学仪器领域的重要进展。我们感谢科研团队对GenesisGEO的信任，GenesisGEO也将继续不负所托，为科学研究提供强有力的技术支持。我们相信，随着技术的不断进步，国产仪器将在更多领域发挥重要作用，为科学研究和产业发展提供强有力的支持。