咱中国科学家在嫦娥六号从月球带回来的土样里，头一回瞧见了天然长成的单壁碳纳米管。这事儿对于搞月球形成研究还有材料科学，都算是给咱们长了见识。国家航天局最近也说了，吉林大学生物与农业工程学院的那帮搞科研的人，把这个嫦娥六号的月壤样品拿来研究了一番，弄出了个原创的大发现。他们把实验室的各种分析程序走了个遍，终于在国际上第一个弄明白了，月亮表面其实自己就长着单壁碳纳米管和石墨。 这成果标志着咱们中国在研究月球上的东西这块儿已经走到了国际最前面，相关的文章也都已经投进了正经学术杂志发表。 这次最关键的发现在于这些材料是“天然形成”的。项目里带头的人、也是吉林大学生物与农业工程学院的研究员李秀娟说了，这次在月壤里找到的石墨碳，它的原子排列方式跟咱们地球的石墨其实没啥两样。可是跟它混在一起的那个“天然单壁碳纳米管”，可真是科学界从来没见过的新鲜货。 单壁碳纳米管你可以想象成是一层薄薄的石墨烯卷起来做成的空心管子，直径也就纳米那么大点。因为它理论上强度特别高，导电导热性能又好，所以大家都把它看成是那种以后能让科技发生大变革的材料。以前这种材料只能在实验室里用气相沉积法之类的精细手段去合成，从来没在大自然里直接被人见过。 中科院自然科学史研究所的副研究员孙亚飞博士解释说，单壁碳纳米管的管壁就是一层碳原子叠起来的。这结构就决定了它可能比现在工业上用的那种多壁的更结实。 在月球这种极端环境里发现它们自然长成的样子，那可真是把咱们对碳材料怎么在自然里形成的理解范围给大大拓宽了。 研究团队结合了月壤里的矿物情况和化学成分，琢磨出了这些纳米材料大概是咋变出来的。初步看了看觉得，这东西的形成肯定跟月球以前长期待过的各种极端条件混在一块儿有关系。 具体说就是，月球表面老是被小陨石撞来撞去的提供了一瞬间的高温高压环境；老早以前的火山活动可能放出了某种特殊的气；太阳风一直在给它晒能量。在这些条件一块儿凑齐的情况下，月壤里的铁元素很可能起了关键作用——它们催化了碳原子自己排好队，最后长成了单壁碳纳米管。 这个“天然工厂”的猜测过程给我们理解宇宙里天体上那种不是生物搞出来的复杂有机物或者碳结构的产生过程提供了一个非常有价值的 Earth-based 参考例子。 除了这些之外，科研团队还在分析月壤里的碳结构时发现了不少明显的“结构缺陷”。在搞材料的人眼里，“缺陷”指的就是原子排得不那么规矩的地方。就算是人工做出来的东西也很难完全没缺陷。 这些缺陷不能说是坏东西，它们其实是实实在在记录了材料是在什么物理化学环境下形成的“信息存储器”。 对比了一下以前嫦娥五号（在月球正面）的样品数据和这次嫦娥六号（在月球背面）的样品后，大家发现嫦娥六号样品里碳结构的空位、错位这些缺陷更严重些。 大家推测这很可能是因为月球背面更古老一些、以前被太空的东西撞得更厉害。 老是有小陨石砸下来肯定会对之前形成的碳结构造成更多的扰动和改变。 当然李秀娟研究员也说了，毕竟现在的样品量还是有限的，关于缺陷跟背面特殊环境直接有关系这个结论现在也就是合理推测一下。还得等以后更多的样品回来了再去验证。 嫦娥六号月壤样品里第一次找到的天然单壁碳纳米管是咱们中国搞深空探测和行星科学交叉出来的又一个大成果。 它不仅让我们对月亮咋活动、表面怎么变化理解更深了一点；也展示了月亮其实就是个天然实验室能合成特殊材料的潜力；还能给以后咱们怎么用地球外面的资源、怎么仿生合成新东西提供新的思路。 随着咱们中国探月工程接着干下去、还有更多的样品能拿回来看；对月球的认识肯定会从看大山大河变成看微观物质和细节演变；一直给人类行星科学的知识库贡献中国的智慧。