JAMSTEC探索深海与深空的交汇点
核心测量技术驱动的太阳系材料科学
2020年12月6日（日本标准时间），日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的隼鸟2号小行星探测器释放的返回舱成功降落在澳大利亚伍默拉沙漠。此次任务成功地将来自早期太阳系的原始物质送回地球。
隼鸟2号小行星探测器进行地球掠过的插图（© Akihiro Ikeshita）
“当我们监测‘宝箱’（样本舱）内的气体时，我们探测到了与地球大气不同的稀有气体，证实这些样本来自小行星龙宫。当我第一次看到六年之后返回地球的龙宫样本时，我激动得说不出话来。这些来自约3亿公里之外的样本呈现出暗色的光泽，表明其中含有丰富的有机物质，例如碳和氮。当时气氛十分紧张，但随着整个团队坚定地执行一项又一项操作，我渐渐被这些来自龙宫的珍贵样本深深吸引。”
本期节目由日本海洋地球科学技术厅（JAMSTEC）地球材料科学研究所所长、生物地球化学研究中心主任、首席科学家，同时也是日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）客座教授的高野义则博士在岛岛津公司讲座的开场白中分享。高野博士自隼鸟2号探测器发射前的科学规划阶段便参与其中，作为采样器团队和初始分析团队的成员，他取得了显著成果。目前，他正在参与美国宇航局（NASA）的OSIRIS-REx（起源、光谱解释、资源识别、安全）任务的初始分析工作。
2026年3月24日，岛津邀请高野博士举办了一场题为“太阳系材料科学与核心测量技术协同创新的新领域”的内部线上线下混合讲座。深海和深空（月球以外的广袤空间）这两个看似截然不同的世界，是如何通过极端环境和测量技术联系起来的？与岛岛津制作所合作又蕴藏着怎样的潜力？本次讲座让我们得以一窥这些联系和可能性。
高野义典博士，日本海洋科学技术中心（JAMSTEC）首席科学家/日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）客座教授
JAMSTEC与岛津的合作开发
日本海洋科学技术中心（JAMSTEC）以神奈川县横须贺市总部为中心，并在横滨、青森、高知和冲绳设有分支机构，开展各项研究活动。JAMSTEC运营着“地球”号深海钻探船和“深海6500”号深海潜水器，是日本海洋科学的核心机构，致力于推进从特大地震机制到深海生物和海洋资源等广泛领域的研究。此外，JAMSTEC还与日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）合作，构建涵盖海洋和太空的材料与生命科学研究基础设施，包括对太阳系样本的分析。
由日本海洋技术研究组织（JAMSTEC）运营的SHINKAI 6500载人潜水器（图片来源：JAMSTEC）
深海和深空都是环境恶劣的场所，其特点是极高的压力（超高压或真空）、极高的温度、黑暗的环境、通讯受限以及资源匮乏（例如电力和后勤保障）。关键在于如何从哪怕是最微小的样本或信号中提取可靠的信息。
岛津与日本海洋技术研究中心（JAMSTEC）合作，利用其自主水下航行器（AUV）开展了一项示范实验，实现了从海底观测系统自动采集数据。这标志着全球首次成功应用了一种名为“数据采集”的方法，即利用AUV在水下航行的同时自动采集海底设备的数据。
实验中，一艘自主水下航行器（AUV）配备了一款原型机，它是MC100水下光无线通信调制解调器的升级版。该原型机后来商业化，命名为MC500，目前用于深海数据通信，而深海环境是人类无法到达的。
太阳系材料科学与高精度测量技术
本次讲座从太阳系材料科学的角度出发，介绍了对小行星龙宫（Ryugu）样本以及NASA OSIRIS-REx探测器带回的小行星贝努（Bennu）样本进行分析的代表性科学成果。太阳系材料科学是一门研究构成太阳系的水、岩石、有机物及其相互作用的起源、历史和性质的学科，旨在了解太阳系的形成过程，并通过分子演化揭示生命的起源。
NASA的样本保管团队正在拆封从贝努小行星带回地球的首个样本。
（图片来源：NASA/Robert Markowitz）
越来越多的证据表明，即使是起源于太阳系外围的小行星，其后续演化历史的差异也可能反映在其物质组成和有机分子的多样性上。这项研究得益于结合了无损检测方法和拆解分析方法的测量技术。
例如，利用 X 射线观察内部结构而不造成损坏，并利用质谱仪分析痕量成分——这种方法从有限的样本中提取最大信息量，与岛津在多个领域开发的核心技术相一致。
当一位员工问道：“我们公司可以与日本海洋科学技术中心（JAMSTEC）合作做些什么？”高野博士指着元素周期表解释道：“构成我们身体的氢（H）元素，大约在138亿年前的大爆炸中形成。单是这个科学事实就令人叹为观止。黄金（Au）和铂金（Pt）等贵金属，据信是由多颗中子星碰撞合并形成的。”他补充道：“元素周期表上的每一个元素都有其独特的历史故事。我希望我们能够共同揭开这些故事的神秘面纱。”最后，他强调了JAMSTEC牵头开展的材料测量方法国际标准化工作的重要性。
观众席上的员工们对于他们每天处理的材料和数据与宇宙历史联系在一起的想法感到惊讶和兴奋，同时也对由此开启的未来举措的可能性感到兴奋。
与会者评论
分析测试事业部解决方案卓越中心应用设计单元的小川在回顾此次讲座时评论道：
我大学时主修空间矿物学，所以隼鸟号和隼鸟2号的采样返回任务一直是我非常关注的项目。澳大利亚回收返回舱的画面尤其令人印象深刻，让我心跳加速。鉴于此，我决定参加这次研讨会，希望岛津公司的分析仪器能派上用场。
我再次惊叹于通过研究生命痕迹（例如氨基酸）如何让我们探索自身的起源，以及我们如何从天体的元素组成和同位素比率推断天体的形成和差异。
基于连接深海与深空的“天体生态系统”这一宏大概念，我期待未来的研究能够揭示诸多挑战我们传统太阳系和宇宙认知的新发现。同时，我也希望继续探索我们如何为这一领域做出贡献。
组织这次讲座的岛津销售代表表示：“通过让员工有机会体验研究前沿，我们希望让他们每个人都能思考岛津的技术能在多大程度上为社会做出贡献。”
深海和深空——尽管这些世界的规模和距离截然不同，但解开它们奥秘的关键在于测量技术，这些技术能够将极端环境下产生的微弱信号和物质数据转化为可靠的数据。
展望未来，岛津致力于与 JAMSTEC 等合作伙伴携手，通过测量和分析技术，探索从深海到深空等未知世界，为社会和科学的进步做出贡献。
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