这是7月7日拍摄的嫦娥五号月壤中的一颗玄武岩碎片的正交偏光显微照片。（中科院地质与地球物理研究所供图）
这是7月7日拍摄的嫦娥五号月壤中玄武岩碎片的正交偏振显微照片。(中科院地质与地球物理研究所供图)
2020年底，嫦娥五号完成了我国首次地外天体采样，从月球带回1731克月壤。中国科学家对嫦娥五号样本的研究刷新了人类对月球演化的认知。
去年我们团队第一次拿到嫦娥五号样品的时候，那种激动和自豪永远不会忘记。 中科院地质与地球物理研究所研究员杨伟说。在14亿中国人中，他是少数能近距离接触月球土壤的人，不仅 抬起头一看，发现是月光 也可以低头赏月。
月壤几乎覆盖了整个月球表面，就像一本历史书。月球土壤中的每一粒灰尘都可以讲述那个星球上发生的故事。但是月壤比头发还小，没有先进的显微设备的帮助是看不清楚的。对大多数人来说，月壤就是天书，看不清楚，看不懂。 杨威说。
这是4月10日拍摄的嫦娥五号月壤中的一颗玻璃珠的横截面背散射电子图像。（中科院地质与地球物理研究所供图）
这是嫦娥五号月壤中一颗玻璃珠的截面背散射电子图像，拍摄于4月10日。(中科院地质与地球物理研究所供图)
去年刚拿到月球样本的时候，我们急着要有新的发现。看到了很多以前没见过的现象，却没时间用最好的方式记录下来。今年年初，我们又申请了月球样品。希望用最美的方式记录下我看到的月壤。我觉得有义务把这个美好的微观世界和读天书的快乐分享给大众。 杨威说。
正因如此，杨伟与中科院计算所的专家、中央美院的艺术家一起，利用显微成像与摄影、图像融合与处理、三维重建和虚拟现实技术，从科学和艺术的角度呈现了月球的美。
技术人员用直径355微米的筛子，从获得的月壤样品中筛选出146个较大的颗粒，并对每个颗粒进行编号；摄影专家将重型设备搬到科学家的实验室；指导美工如何打磨照片，如何给照片上色；科学家们想出了如何修复微小的月球尘埃，并创造一个合适的拍摄环境。
他们对月球土壤颗粒进行高清CT，并根据内部结构进行分类；通过使用景深合成显微照相术，拍摄了每个颗粒的高清照片。为了达到展览的效果，每个粒子都要在电子显微镜下拍摄上百张局部照片，然后再把它们拼在一起。就这样，从冬天到夏天。
2月20日拍摄的嫦娥五号月壤中一颗直径只有0.5毫米的玻璃珠的显微照片，玻璃珠表面映出镜头的影像，像只圆圆的眼睛。（中科院地质与地球物理研究所供图）
2月20日拍摄的嫦娥五号月壤中一颗直径仅0.5毫米的玻璃珠的显微照片。玻璃珠的表面反射出透镜的影像，像一只圆眼睛。(中科院地质与地球物理研究所供图)
在月球土壤的微观世界中，杨威看到了一颗直径只有0.5毫米的圆形玻璃珠，由于反射强烈，拍摄起来非常困难。玻璃珠的表面反射出镜头的影像，最后的照片就像一只带瞳孔的圆眼睛，惊讶地看着这个世界。
来自月球的尘埃很小，一不小心就会在地球空大气层里飞走。杨威想了很多办法修理它们。一开始，他想用胶带把它们粘起来，但又怕它们太粘了就取不下来。最后，他用静电将它们吸附在盘子上。
杨伟说，很多月壤特有的现象，以前只在文献上看过，他从来没有亲眼见过。比如，与地球土壤不同，月球土壤很大一部分是玻璃。因为地球上的大气层，小陨石会在大气层中燃尽，无法落到地面。而在没有大气层的月球上，微小的陨石高速撞击月球表面，在高温的作用下，微米级的部分熔化，然后附着在其他微小的月球土壤颗粒上，形成各种奇形怪状的结合体。他拍摄的一张月球尘埃看起来像一只宠物狗。
2月19日拍摄的嫦娥五号月壤中的一颗黏结物的显微照片，形态酷似一只宠物小狗。（中科院地质与地球物理研究所供图）
2月19日拍摄的嫦娥五号月球土壤中一颗水泥的显微照片，看起来像一只宠物小狗。(中科院地质与地球物理研究所供图)
在一张名为正交偏振的显微图像中，人们可以看到月球土壤颗粒中的矿物质形成了五颜六色的图案，包括花朵、蝴蝶和星星 hellip hellip
这些颜色是由光的干涉造成的，这是鉴定矿物的常用方法。虽然已经逐渐被电子显微镜所取代，但它呈现了月球土壤美丽的一面。 杨威说。
计算机专家在高清CT和显微照片的基础上，对月壤颗粒进行了三维重建，模拟了嫦娥五号着陆区中午太阳光的强度和角度，展示了这些月壤颗粒在月球同一地点的原貌。
9月2日，中科院地质与地球物理研究所研究员杨蔚通过显微镜观察月壤。新华社记者喻菲摄
9月2日，中国科学院地质与地球物理研究所研究员杨伟通过显微镜观察月壤。新华社记者于飞摄
中国科学院计算技术研究所副研究员高林表示，月壤分析和三维重建是一个未知领域，参与探索这个未知领域令人兴奋。 我们将重建的月壤三维模型艺术化展示，结合VR/AR技术，让普通人通过手机或电脑与月壤颗粒互动，感受月壤之美。
这些成果于10日在中央美术学院揭幕 读土 mdash mdash月壤科研成果主题艺术展 见见世面。
展览策划创作团队成员、中央美院教师王毅表示，在这次展览中，科学家、艺术家、工程师在各自研究的基础上，集思广益，共同创作，既有严谨的知识，又有互动的乐趣，更有全新的审美体验。
这种展示有一种视觉 lsquo微妙而宽泛 rsquo感觉，不到头发粗细的月球土壤颗粒中居然蕴藏着如此丰富的世界。透过表象，背后蕴藏着艺术与科技融合的无限可能。本次月壤呈现试图借用艺术思维的前沿科学内容让大众触手可及，在体验宇宙奥秘的同时培养大众的审美感知。 王伟说。
杨威说: 科学刚诞生的时候，几乎所有的科学家都是艺术家。几百年后的今天，社会高度分化，科学与艺术分道扬镳，我们不得不重新整合科学与艺术，技术支撑科学与艺术的融合，科学探索激发艺术创作，艺术想象引领科学研究。 (记者、杨)
