The Innovation | 全球首套月壤颗粒写真发布

三维重建视频（嫦娥5号月壤中的玄武岩颗粒，编号137）

正交偏光显微照片（嫦娥5号月壤中的玄武岩颗粒，编号137）

导 读

2020年12月17日，嫦娥五号任务成功带回1731克月壤样品，完成我国首次地外天体采样，这一举世瞩目的工程成就，立刻在我国掀起了一场月壤热。尽管科学家对月壤已经开展了大量的研究，但是公众对月壤却知之甚少。这主要是因为月壤颗粒过于微细，难以呈现给公众。中国科学院地质和地球物理研究所联合中国科学院计算技术研究所和中央美术学院，从科学和艺术的视角，利用显微摄影、微米CT、扫描电镜、图像融合和三维重建等技术，呈现月壤之美，揭开月球之谜。

本次研究的月壤样品是CE5C0600YJFM00402，重量1.5g

这是它的CT扫描结果

我们用355微米孔径的筛子，筛出了这份月壤样品中最大的146个颗粒，给每个颗粒编上了号

我们给每个颗粒都做了更高清的CT检查

根据内部结构，颗粒可以分为五种类型

玄武岩，角砾岩，黏结物（agglutinate），玻璃，单矿物

下面是它们的CT结果

玄武岩 053

玄武岩 134

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角砾岩 010

角砾岩 017

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黏结物 008

黏结物 047

黏结物 079

黏结物 124

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玻璃 030

玻璃 039

玻璃 058

玻璃 070

玻璃 098

玻璃 133

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单矿物 111（橄榄石）

然后，我们利用景深合成显微摄影技术

给每个颗粒都拍了高清照片

玄武岩 002

玄武岩 016

玄武岩 027

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角砾岩 005

角砾岩 019

角砾岩 052

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黏结物 001

玻璃 012

玻璃 036

玻璃 119

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然后，我们就可以对这些颗粒进行3维重建

模拟嫦娥五号着陆区的太阳光强度和角度

结果是这样的

三维重建视频（角砾岩 010）

三维重建视频（黏结物 047）

三维重建视频（玻璃 039）

再然后，我们对部分颗粒制备薄片

获得同一个颗粒的反射光，正交偏光，背散射电子，矿物分布图像

它们是这样的

玄武岩 080

玄武岩 091

角砾岩 061

角砾岩 078

黏结物 032

玻璃 036

玻璃 135

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玄武岩 037

角砾岩 061

黏结物 047

玻璃 036

玻璃 058

<< 左右滑动查看正交偏光图像 >>

玄武岩 002

玄武岩 006

玄武岩 080

玄武岩 091

角砾岩 061

角砾岩 078

黏结物 032

玻璃 036

玻璃 135

<< 左右滑动查看背散射电子图像 >>

玄武岩 002

玄武岩 006

玄武岩 080

玄武岩 091

角砾岩 061

角砾岩 078

黏结物 032

玻璃 036

玻璃 135

<< 左右滑动查看矿物分布图像 >>

由于篇幅的原因，本文并不能呈现所有颗粒的三维视频和图片

但相关数据和模型会持续上传至

http://the-innovation.org/online-contents/sci-tech-art-lunar-soil

欢迎大家下载品鉴

此次科研成果和相关文献将共同凝结成

“阅壤——月壤科研成果主题艺术展”

2022年9月10日在中央美术学院揭幕

带您解密月球，见所未见

 人们常说，科学和艺术总是在山顶汇合。 

但是，科学和艺术从未分开。

自古以来，人类不断将新技术应用于艺术创作。

先人对冶炼及翻铸技术的精微把控

创造了编钟、尊、爵，谓之青铜时代

与中国同名的陶瓷是材料学与烧造技术的集大成

堪称东方名片

透视学与解剖学的系统探究

重置了人们观看世界的方式

成为文艺复兴的重要养料

摄影摄像技术的发展直接

孕育了电影媒介的诞生

是为第七艺术

反过来，艺术也在不断用想象

牵引着科学和技术的进步

人类对星空的艺术想象

曾经推动了深空探测科学和技术的发展

法国作家凡尔纳的《从地球到月球》

激励了第一代航天先驱们献身于深空探测

并最终于1969年实现载人登月

本次研究只是一个开端

让科学和艺术在山脚下就开始融合

让艺术家参与科学研究全过程

在科学研究中从事艺术创作

而这种新的合作范式

可以应用于所有的科学研究领域

必将推动科学、技术和艺术的进一步创新

我们欢迎来自不同学科背景的研究者

针对上述科研数据、素材或与月球有关的主题

展开更进一步地研究

继续深化和拓展科技与艺术的融合、创作与传播

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(22)00096-0

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第三卷第五期以Editorial发表的“Sci-Tech Arts on Chang’e-5 lunar soil” (投稿: 2022-07-19；接收: 2022-08-06；在线刊出: 2022-08-10)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100300

引用格式：Yang W., Wang Y., Gao L., et al. (2022). Sci-Tech Arts on Chang’e-5 lunar soil. The Innovation. 3(5),100300.

作者简介

杨 蔚，The Innovation青年编委，中国科学院地质与地球物理研究所研究员，纳米离子探针实验室主任。长期从事岩石地球化学、比较行星学和离子探针分析技术研究。在嫦娥3号、4号着陆区月壤物质组成，嫦娥5号月球玄武岩地球化学特征和形成机制等方面取得系列成果。在Nature、PNAS、NSR、GCA、EPSL等杂志发表SCI论文80余篇。

王 沂，中央美术学院讲师，中央美术学院“EAST—科技艺术季”执行委员会召集人。作品先后入选第十三届全国美术作品展、中国青年实验艺术邀请展、北京媒体艺术双年展、济南国际双年展、中央美院实验艺术教学成果展、中央美术学院科技艺术成果展等大型展览，并被中央美术学院美术馆、红门画廊、金杜艺术中心、铸造美术馆等机构收藏。先后参与承担教育部纵向课题2项，中国科协科普标准化项目1项，国家艺术基金培训项目1项，校内自主科研1项。在《美术研究》、《北方美术》、《画廊》等国家级核心期刊及“中国社会学年会”等相关会议累计发表论文及相关评论8万余字，主持编写相关专业文献35万余字。

高 林，中国科学院计算技术研究所副研究员，博士生导师。主要从事几何处理与建模、图像分析与合成方面的研究，在ACM SIGGRAPH\TOG、 IEEE T-PAMI、IEEE T-VCG等国际知名期刊会议发表论文50余篇。获得北京市自然科学基金杰出青年基金、英国皇家学会牛顿高级学者基金资助。

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The Innovation是一本由青年科学家与Cell Press于2020年共同创办的综合性英文学术期刊：向科学界展示鼓舞人心的跨学科发现，鼓励研究人员专注于科学的本质和自由探索的初心。作者来自全球47个国家/地区；每期1/4-1/3通讯作者来自海外；已被107个国家/地区作者引用。目前有195位编委会成员，来自21个国家；50%编委来自海外；包含1位诺贝尔奖获得者，33位各国院士；领域覆盖全部自然科学。The Innovation已被DOAJ，ADS，Scopus，PubMed，ESCI，INSPEC等数据库收录。秉承“好文章，多宣传”理念，The Innovation在海内外各平台推广作者文章。

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