【#中国航海日# 郑和下西洋：中国史上最大的海上冒险】
1405年7月11日，明成祖命郑和率领使团远航，这是郑和下西洋的开端。从1405年到1433年里，郑和下西洋的远航活动一共进行了七次。
郑和船队从中国刘家港（今江苏省太仓市浏河镇）出发，沿东海、南海、泰国湾，绕过马六甲海峡，进入安达曼海及孟加拉湾，再绕过整个南印度至阿拉伯海、波斯湾，从亚丁湾进入红海，最远航行至东非马达加斯加北部，到达沿海30多个国家及岛屿。
这次航行跨越了东亚地区、印度次大陆、阿拉伯半岛、以及东非各地，总里程相当于绕地球三圈，被认为是当时世界上规模最大的远航。《郑和航海图》也是世界现存最早的航海图。这次远航比迪亚士发现好望角早了70年，比哥伦布发现美洲大陆早了80年。
此外，郑和下西洋不仅仅是地理大发现之前，世界上规模最大的海上探险，还是中国古代船只和海员最多、时间最久的海上航行。
那么，郑和的这一壮举，给中国和世界带来了哪些影响呢？
第一，保持并发展了明朝的朝贡体系。
郑和下西洋使明朝与周边国家，尤其是东南亚国家保持并发展了朝贡体系。郑和船队在保持和平外交的同时，打击了斯里兰卡锡兰山国王的统治，消灭了篡位的苏门答腊君主苏干剌，并在东南亚扶植华侨统治的旧港宣慰司（今印度尼西亚苏门答腊巨港）。
郑和下西洋，向各国展示了明朝的强大武力，使明王朝在东南亚建立起以中华帝国为中心的政治秩序体系，也就是朝贡体系。
第二，开拓了明朝的海外贸易，同时也消耗了国库。
郑和下西洋时携带了大量丝绸、瓷器、茶叶和手工业产品，以及各种金、银、铁器，与各国展开了官方和民间等多个层次的贸易。还剿灭了沿途的海盗（陈祖义集团），保持了东南亚航路的畅通。一定程度上改变了自明太祖朱元璋以来的禁海政策，开拓了海外贸易。
海外的工艺产品、原料、技术以及香料、珍宝等奢侈品，也相应地输入到明朝，影响了明朝的手工业生产工艺。比如，明朝工匠们使用进口的苏麻离青为呈色剂，形成了永宣时期瓷器青花颜色浓重、晕散的风格。
但也有学者认为，郑和下西洋“厚往薄来”，忽视了实际的经济利益，从而使得远航难以为继。据资料显示，郑和下西洋以及明成祖对外邦使者有大量赏赐，再加上对郑和船队中两万船员的赏赐，使得国库消耗巨大。
既然郑和下西洋不是以经济利益为目的，那么此次远航的目的是什么？
第一种说法，明成祖为了寻找建文帝的下落。
燕王朱棣（明成祖）在靖难之役中，攻破应天城时（今南京），建文帝朱允炆火烧皇宫，随即下落不明。当时有传闻称建文帝流亡海外，于是朱棣派郑和下西洋寻找。此后，《罪惟录》《明书》《明史》中都收录了这种说法，但学界对此说法尚有争议。
第二种说法，宣扬国威。
朱棣篡位后，为了凸显自己即位的正当性和合法性，开始寻求国际声望。而且，明太祖时，便试图以武力为后盾，兼以和平方式，来威服众邦，并构建以中国为主导的华夷体系。
因此，在郑和下西洋之前，明成祖便多次派使者出使古里、满剌加（马六甲）、爪哇（今印度尼西亚爪哇岛）和苏门答腊等国。明成祖征服安南（今越南），为郑和后续的下西洋活动提供了有力的支持。
有了政治目的之后，举行这场当时世界上规模最大的远洋航行需要什么条件呢？
第一 ，雄厚的经济实力。明代初期，朱元璋励精图治，农业生产和工商业都得到了恢复。我国的矿冶、纺织、陶瓷、造纸、印刷等各方面技术，都有了不同程度的提高。明朝此时的物质条件十分发达。
第二，先进的科学技术。元末时江南地区已有相当规模的造船业，到明初更建立起了大规模官营造船业，据说郑和船队中的宝船“长四十四丈，宽十八丈”，即有151米长，61米宽，在当时的世界可以说是庞然巨物。哥伦布远洋航行时，船队中的旗舰也不过22米长，不到8米宽。此外，牵星术的运用，以及明朝人对罗盘的使用和航海经验的积累，和大批航海水手的养成，都为郑和下西洋提供了必要条件。
最后，郑和七次下西洋的具体过程都是怎样的呢？
第一次下西洋（1405年7月11日-1407年10月13日），郑和利用武力，扫除明朝与东南亚连接的障碍，为恢复朝贡体系打下基础。
永乐三年六月十五（1405年7月11日），明成祖命正使郑和与王景弘，率士兵二万八千余人出使西洋，共造船六十二艘，据说船有四十四丈之长，十八丈宽。从苏州刘家港到福建，再由福建出海，先到占城（今越南中部），后向爪哇方向南航，次年六月三十日在爪哇三宝垄登陆，进行贸易。
在三佛齐旧港，郑和击败了陈祖义海盗集团。其后，郑和任命广东华侨施进卿为旧港之主。后到过苏门答腊、满刺加、锡兰、古里等国家。于古里赐其国王诰命银印，并起建碑亭，立石碑“去中国十万余里，民物咸若，熙嗥同风，刻石于兹，永示万世”。
永乐五年九月十三日（1407年10月13日），郑和船队携诸国使者、押陈祖义等俘虏还朝。
第二次下西洋（1407年-1409年夏），明成祖赏赐并下令护送各国使者，彰显大国风范。
郑和回国后，立即进行第二次远航准备。这次远航主要是送外国使节回国，规模较小。郑和船队在永乐五年（1407年）奉命出发，访问了占城、暹罗、爪哇和苏门答腊北部，然后再一次驶往印度洋，以柯枝（今印度西南）和古里为目的地。永乐七年（1409年）夏，郑和船队还朝。
第三次下西洋（1409年10月-1411年6月），郑和参与锡兰山国内政，提高了明朝在东南亚的威信。
永乐七年九月（1409年10月），成祖命正使太监郑和、副使王景弘率领官兵二万七千余人，驾驶海舶四十八艘，从太仓刘家港启航，出使占城，宾童龙，真腊，暹罗，假里马丁，交阑山，爪哇，重迦罗，吉里闷地，古里，满剌加，彭亨，东西竺，龙牙迦邈，淡洋，苏门答剌，花面，龙涎屿，翠兰屿，阿鲁，锡兰，小葛兰，柯枝，榜葛剌，卜剌哇，竹步，木骨都束，苏禄等国。
郑和访问锡兰山国时，锡兰山国王亚烈苦奈儿“谋害舟师”，郑和趁夜突袭亚烈苦奈儿王城，破城而入，生擒国王并家属，后明成祖下诏另择贤君。
永乐九年（1411年），郑和船队还朝。
第四次下西洋（1412年-1415年8月12日），郑和船队向更远的地区探索。
永乐十一年（1413年）， 成祖命郑和，王景弘等率领二万七千余人，出使满剌加，爪哇，占城，苏门答腊，柯枝，古里，南渤里，彭亨，吉兰丹，加异勒（今马来半岛东），忽鲁谟斯，比剌（今莫桑比克），溜山（马尔代夫群岛古国），孙剌（今东非索法拉）等国。这是郑和船队首次绕过阿拉伯半岛，航行到东非麻林迪（肯尼亚）。
永乐十三年七月初八（1415年8月12日），郑和船队回国。
第五次下西洋（1416年12月28日-1419年8月），朝贡体系平稳发展，各国向明朝进贡诸多珍奇异兽。
永乐十四年十二月十日（1416年12月28日），明成祖命郑和等人护送各国使者回国。永乐十五年五月十六日（1417年5月31日），郑和在泉州行香。同年秋后，郑和率船队出发。忽鲁谟斯进贡狮子、金钱豹、西马；阿丹国进贡“麒麟”（长颈鹿）；祖法尔进贡长角马；木骨都束进贡花福鹿、狮子；卜剌哇进贡千里骆驼、鸵鸡；爪哇、古里进贡麾里羔兽。船队约在永乐十七年（1419年）七月回国。
第六次下西洋（1421年3月3日-1422年9月3日），明成祖时期最后一次派遣郑和下西洋，此后暂停远洋航行。
永乐十九年正月三十日（1421年3月3日），明成祖命令郑和送十六国使臣回国。郑和拜访的国家及地区有：占城、暹罗、忽鲁谟斯、阿丹、祖法儿、刺撒、卜剌哇、木骨都束、竹步（今索马里朱巴河）、麻林、古里、柯枝、加异勒、锡兰山、溜山、南巫里（今苏门答腊岛西北）、苏门答剌、阿鲁（今苏门答腊勿拉湾）、满刺加、甘巴里（今印度西部）、幔八萨（今肯尼亚的蒙巴萨）。永乐二十年八月十八日（1422年9月3日）郑和船队回国，随船来访的有暹罗、苏门答剌和阿丹等国使节。
第七次下西洋（1430年6月29日-1433年），明宣宗重启远航。
宣德五年六月九日（1430年6月29日），明宣宗朱瞻基命郑和出使西洋。宣德六年（1431年），郑和船队抵达福建长乐港，并在此停留半年。同年十二月，郑和船队正式出海，先后拜访了占城、爪哇、旧港宣慰司、满剌加、苏门答腊、锡兰山、古里、忽鲁谟斯等二十多个国家，返航途中，郑和因劳累过度于宣德八年（1433年）四月在印度西海岸古里去世，船队由王景弘率领返航，七月六日回到南京。
在巨大的财政压力下和朝廷的反对声中，郑和下西洋终于叫停。与达伽马、哥伦布的航行不同，欧洲人通过掠夺新的土地，把全世界都变成了葡萄牙和西班牙王国的赚钱机器。郑和七下西洋的盛事更像是一场夕阳下的狂欢，以政治目的为核心的航行，失去了金钱的支持，便注定难以为继。
但郑和下西洋代表了人类探索海洋的热情和决心，无疑是15世纪的伟大壮举。
1405年7月11日，明成祖命郑和率领使团远航，这是郑和下西洋的开端。从1405年到1433年里，郑和下西洋的远航活动一共进行了七次。
郑和船队从中国刘家港（今江苏省太仓市浏河镇）出发，沿东海、南海、泰国湾，绕过马六甲海峡，进入安达曼海及孟加拉湾，再绕过整个南印度至阿拉伯海、波斯湾，从亚丁湾进入红海，最远航行至东非马达加斯加北部，到达沿海30多个国家及岛屿。
这次航行跨越了东亚地区、印度次大陆、阿拉伯半岛、以及东非各地，总里程相当于绕地球三圈，被认为是当时世界上规模最大的远航。《郑和航海图》也是世界现存最早的航海图。这次远航比迪亚士发现好望角早了70年，比哥伦布发现美洲大陆早了80年。
此外，郑和下西洋不仅仅是地理大发现之前，世界上规模最大的海上探险，还是中国古代船只和海员最多、时间最久的海上航行。
那么，郑和的这一壮举，给中国和世界带来了哪些影响呢？
第一，保持并发展了明朝的朝贡体系。
郑和下西洋使明朝与周边国家，尤其是东南亚国家保持并发展了朝贡体系。郑和船队在保持和平外交的同时，打击了斯里兰卡锡兰山国王的统治，消灭了篡位的苏门答腊君主苏干剌，并在东南亚扶植华侨统治的旧港宣慰司（今印度尼西亚苏门答腊巨港）。
郑和下西洋，向各国展示了明朝的强大武力，使明王朝在东南亚建立起以中华帝国为中心的政治秩序体系，也就是朝贡体系。
第二，开拓了明朝的海外贸易，同时也消耗了国库。
郑和下西洋时携带了大量丝绸、瓷器、茶叶和手工业产品，以及各种金、银、铁器，与各国展开了官方和民间等多个层次的贸易。还剿灭了沿途的海盗（陈祖义集团），保持了东南亚航路的畅通。一定程度上改变了自明太祖朱元璋以来的禁海政策，开拓了海外贸易。
海外的工艺产品、原料、技术以及香料、珍宝等奢侈品，也相应地输入到明朝，影响了明朝的手工业生产工艺。比如，明朝工匠们使用进口的苏麻离青为呈色剂，形成了永宣时期瓷器青花颜色浓重、晕散的风格。
但也有学者认为，郑和下西洋“厚往薄来”，忽视了实际的经济利益，从而使得远航难以为继。据资料显示，郑和下西洋以及明成祖对外邦使者有大量赏赐，再加上对郑和船队中两万船员的赏赐，使得国库消耗巨大。
既然郑和下西洋不是以经济利益为目的，那么此次远航的目的是什么？
第一种说法，明成祖为了寻找建文帝的下落。
燕王朱棣（明成祖）在靖难之役中，攻破应天城时（今南京），建文帝朱允炆火烧皇宫，随即下落不明。当时有传闻称建文帝流亡海外，于是朱棣派郑和下西洋寻找。此后，《罪惟录》《明书》《明史》中都收录了这种说法，但学界对此说法尚有争议。
第二种说法，宣扬国威。
朱棣篡位后，为了凸显自己即位的正当性和合法性，开始寻求国际声望。而且，明太祖时，便试图以武力为后盾，兼以和平方式，来威服众邦，并构建以中国为主导的华夷体系。
因此，在郑和下西洋之前，明成祖便多次派使者出使古里、满剌加（马六甲）、爪哇（今印度尼西亚爪哇岛）和苏门答腊等国。明成祖征服安南（今越南），为郑和后续的下西洋活动提供了有力的支持。
有了政治目的之后，举行这场当时世界上规模最大的远洋航行需要什么条件呢？
第一 ，雄厚的经济实力。明代初期，朱元璋励精图治，农业生产和工商业都得到了恢复。我国的矿冶、纺织、陶瓷、造纸、印刷等各方面技术，都有了不同程度的提高。明朝此时的物质条件十分发达。
第二，先进的科学技术。元末时江南地区已有相当规模的造船业，到明初更建立起了大规模官营造船业，据说郑和船队中的宝船“长四十四丈，宽十八丈”，即有151米长，61米宽，在当时的世界可以说是庞然巨物。哥伦布远洋航行时，船队中的旗舰也不过22米长，不到8米宽。此外，牵星术的运用，以及明朝人对罗盘的使用和航海经验的积累，和大批航海水手的养成，都为郑和下西洋提供了必要条件。
最后，郑和七次下西洋的具体过程都是怎样的呢？
第一次下西洋（1405年7月11日-1407年10月13日），郑和利用武力，扫除明朝与东南亚连接的障碍，为恢复朝贡体系打下基础。
永乐三年六月十五（1405年7月11日），明成祖命正使郑和与王景弘，率士兵二万八千余人出使西洋，共造船六十二艘，据说船有四十四丈之长，十八丈宽。从苏州刘家港到福建，再由福建出海，先到占城（今越南中部），后向爪哇方向南航，次年六月三十日在爪哇三宝垄登陆，进行贸易。
在三佛齐旧港，郑和击败了陈祖义海盗集团。其后，郑和任命广东华侨施进卿为旧港之主。后到过苏门答腊、满刺加、锡兰、古里等国家。于古里赐其国王诰命银印，并起建碑亭，立石碑“去中国十万余里，民物咸若，熙嗥同风，刻石于兹，永示万世”。
永乐五年九月十三日（1407年10月13日），郑和船队携诸国使者、押陈祖义等俘虏还朝。
第二次下西洋（1407年-1409年夏），明成祖赏赐并下令护送各国使者，彰显大国风范。
郑和回国后，立即进行第二次远航准备。这次远航主要是送外国使节回国，规模较小。郑和船队在永乐五年（1407年）奉命出发，访问了占城、暹罗、爪哇和苏门答腊北部，然后再一次驶往印度洋，以柯枝（今印度西南）和古里为目的地。永乐七年（1409年）夏，郑和船队还朝。
第三次下西洋（1409年10月-1411年6月），郑和参与锡兰山国内政，提高了明朝在东南亚的威信。
永乐七年九月（1409年10月），成祖命正使太监郑和、副使王景弘率领官兵二万七千余人，驾驶海舶四十八艘，从太仓刘家港启航，出使占城，宾童龙，真腊，暹罗，假里马丁，交阑山，爪哇，重迦罗，吉里闷地，古里，满剌加，彭亨，东西竺，龙牙迦邈，淡洋，苏门答剌，花面，龙涎屿，翠兰屿，阿鲁，锡兰，小葛兰，柯枝，榜葛剌，卜剌哇，竹步，木骨都束，苏禄等国。
郑和访问锡兰山国时，锡兰山国王亚烈苦奈儿“谋害舟师”，郑和趁夜突袭亚烈苦奈儿王城，破城而入，生擒国王并家属，后明成祖下诏另择贤君。
永乐九年（1411年），郑和船队还朝。
第四次下西洋（1412年-1415年8月12日），郑和船队向更远的地区探索。
永乐十一年（1413年）， 成祖命郑和，王景弘等率领二万七千余人，出使满剌加，爪哇，占城，苏门答腊，柯枝，古里，南渤里，彭亨，吉兰丹，加异勒（今马来半岛东），忽鲁谟斯，比剌（今莫桑比克），溜山（马尔代夫群岛古国），孙剌（今东非索法拉）等国。这是郑和船队首次绕过阿拉伯半岛，航行到东非麻林迪（肯尼亚）。
永乐十三年七月初八（1415年8月12日），郑和船队回国。
第五次下西洋（1416年12月28日-1419年8月），朝贡体系平稳发展，各国向明朝进贡诸多珍奇异兽。
永乐十四年十二月十日（1416年12月28日），明成祖命郑和等人护送各国使者回国。永乐十五年五月十六日（1417年5月31日），郑和在泉州行香。同年秋后，郑和率船队出发。忽鲁谟斯进贡狮子、金钱豹、西马；阿丹国进贡“麒麟”（长颈鹿）；祖法尔进贡长角马；木骨都束进贡花福鹿、狮子；卜剌哇进贡千里骆驼、鸵鸡；爪哇、古里进贡麾里羔兽。船队约在永乐十七年（1419年）七月回国。
第六次下西洋（1421年3月3日-1422年9月3日），明成祖时期最后一次派遣郑和下西洋，此后暂停远洋航行。
永乐十九年正月三十日（1421年3月3日），明成祖命令郑和送十六国使臣回国。郑和拜访的国家及地区有：占城、暹罗、忽鲁谟斯、阿丹、祖法儿、刺撒、卜剌哇、木骨都束、竹步（今索马里朱巴河）、麻林、古里、柯枝、加异勒、锡兰山、溜山、南巫里（今苏门答腊岛西北）、苏门答剌、阿鲁（今苏门答腊勿拉湾）、满刺加、甘巴里（今印度西部）、幔八萨（今肯尼亚的蒙巴萨）。永乐二十年八月十八日（1422年9月3日）郑和船队回国，随船来访的有暹罗、苏门答剌和阿丹等国使节。
第七次下西洋（1430年6月29日-1433年），明宣宗重启远航。
宣德五年六月九日（1430年6月29日），明宣宗朱瞻基命郑和出使西洋。宣德六年（1431年），郑和船队抵达福建长乐港，并在此停留半年。同年十二月，郑和船队正式出海，先后拜访了占城、爪哇、旧港宣慰司、满剌加、苏门答腊、锡兰山、古里、忽鲁谟斯等二十多个国家，返航途中，郑和因劳累过度于宣德八年（1433年）四月在印度西海岸古里去世，船队由王景弘率领返航，七月六日回到南京。
在巨大的财政压力下和朝廷的反对声中，郑和下西洋终于叫停。与达伽马、哥伦布的航行不同，欧洲人通过掠夺新的土地，把全世界都变成了葡萄牙和西班牙王国的赚钱机器。郑和七下西洋的盛事更像是一场夕阳下的狂欢，以政治目的为核心的航行，失去了金钱的支持，便注定难以为继。
但郑和下西洋代表了人类探索海洋的热情和决心，无疑是15世纪的伟大壮举。
“#嫦娥五号#”让#月球#有水“实锤” ，但水的来源依旧存争议
近日，中科院地质地球所行星科学团队在《科学进展》上发表论文，研究结果显示嫦娥五号探测器发现月壤、月岩中存在微量水，这是人类月球原位探测的重大发现，也让月球上是否有水的争议尘埃落定。那么，月球上的水来自哪里？是否可以为人类所用呢?
嫦娥五号采样区背景图和水含量
月球是否有水争论多年
月球是距离地球最近的大型天体，古时候人类对月球有着美好的想象，编织出如梦似幻的神话故事。然而，天文学家早就发现月球是一个没有大气，遍布陨石坑的“死星”。尽管如此，1952年氘的发现者、美国化学家哈罗德·尤里提出了月球上的永久阴影区可能存在水或类似的挥发性物质。
虽然当时人类没有能力探测和验证这一推测，但上世纪60~70年代的美苏探月和登月竞赛，为月球找水提供了可能。1969年，阿波罗11号载人飞船首次登月成功，但无论是月面仪器还是航天员带回的样品，都没有发现月球有水的证据。一时间，月球是干燥无水的星球成为共识。
美国航天员在月球上展示国旗
这一时期，苏联通过“月球16号”“月球20号”和“月球24号”3次成功的取样返回探测任务，采回了约300克月壤月岩样品。苏联科研人员通过分析月壤样品发现，月壤中存在微量的水。
事实上，“阿波罗”任务取回的样品也有类似发现，但美苏检测到月壤中水的含量都很低，更重要的是，都无法排除月壤返回地面后接触水蒸气的可能性，也就导致不能肯定地宣布月球上有水存在。
“阿波罗”载人登月任务中取回的月球岩石样本
随着遥感技术的进步，以及上世纪90年代月球探测的回潮，月球找水进入新阶段。1994年，美国科研人员通过克莱门汀探测器的雷达对月球两极进行了探测，发现疑似冰存在的证据。1998年，美国“月球勘探者号”通过伽马射线仪和中子频谱仪，探测到月球极区富含氢元素，为水的存在提供了旁证。
随后，各国加大探测力度，美国月球勘测轨道飞行器用更灵敏的种子探测器和莱曼-α探测器，在月球南极环形山中探测到水和羟基信号。印度“月船一号”上的M3探测器也在月球极区发现了羟基信号。2009年，美国使用LCROSS探测器撞击月球，携带的红外和紫外分光计发现了水和羟基信号。然而，3微米的红外波段不能区分水和羟基，无法作为不可辩驳的证据。
实际上，月球上的水不止存在于永久阴影区。2020年，美国宇航局宣布，SOFIA在2018年8月的飞行观测中，发现月球南部克拉维乌斯环形山附近有6毫米红外辐射。SOFIA是一个携带2.5米望远镜的波音747飞机，而6毫米红外光是水分子受热振动产生的，这个发现证明月球表面存在水分子而不仅是羟基。
SOFIA平台发现月球存在水分子
SOFIA发现克拉维乌斯环形山附近的水浓度为100~400ppm，也就是每吨月壤含有100~400克水。不过，月球有水的最新证据，是来自 “嫦娥五号”。
月球克拉维乌斯环形山
美国找到月球有水的证据，不是来自SOFIA这个地球同温层观测平台，就是月球轨道上的环绕器，而“嫦娥五号”软着陆对月壤进行原位探测，估算出了月壤含水约为120ppm，月岩含水量约180ppm，这是人类首次通过原位探测证明月球有水，算是实锤了月球有水存在的证据。
水的来源依旧存争议
月面白天温度最高可达160摄氏度，夜间最低能降到零下180摄氏度。在这样严酷的环境下，液态水早就蒸发殆尽。那么，月球上的水到底来自哪里呢？
首先我们要知道，月球上并没有直接发现游离的液态水或冰，甚至没有发现主要成分是羟基的矿物，无论是遥感还是原位探测，月球上的水是通过水分子和羟基的红外信号，折算出来的含水量，这些“水”很可能是月球矿物晶格中的结晶水和结构水，或以其他诡异的状态苟延残喘。
更进一步说，月球表面的含水量是微乎其微的，月岩180ppm的含水量相当于1吨月岩中只有180克水，这点水不要说和大多数地球土壤相比，就是和干燥的沙漠对比都少得可怜。沙漠中沙子的含水量每吨一般在2公斤到十几公斤，而月壤中的水不到地球沙漠含水量的1/10。
目前，科研人员对月球上水的来源提出了3种不同说法：
第一种推测，月面的水是太阳风吹来的。太阳风不仅会吹走火星大气，它也含有大量的氢，当太阳风吹到月球表面时，太阳风中的氢和月壤矿物中的氧结合形成羟基甚至水分子，并在月壤中保存下来。科研人员认为，月壤中大部分的水是太阳风吹来的。
第二种假说，月面的水是彗星撞来的。来自外太阳系的彗星含有大量的水冰，它们进入内太阳系在阳光照耀下挥发，但也有些彗星撞击到月球，带来宝贵的水。彗星撞击时绝大部分的水都蒸发逃逸不复存在，但也可能有一部分水渗入月壤，保存下来成为月壤中的水。
第三种猜测，月球岩石本身就含有水。固态星球矿物含水本就顺理成章，以近期汤加火山大喷发为例，火山喷发的气体中绝大多数都是水蒸气。科研人员在“阿波罗”取回的月球样品中，发现部分矿物中含有极少的水，可以支持这个猜测，而嫦娥五号着陆器发现月岩含水量远高于月壤，尤其是它探测的那块月岩，本身形成于月球深处，是陨石撞击溅射出来的，这为月球水的内生说提供了有力证据。
航天员从月球上采集到的玄武岩
综上所述，月球上的水既可能是太阳风吹来的，也可能是月球形成时岩浆本身就有的，还可能是彗星等深空天体撞击带来的。根据“嫦娥五号”的探测分析结果，月壤中的水绝大部分是太阳风贡献的，而月岩的水多数应该是岩浆凝固前就有的。
月球取水还得看极地
月球有水的喜讯听到了多次，但较真地说，目前月球有水，还只是对水分子甚至羟基进行光谱探测的结果，最多只能证明月球表面存在水分子，要说存在水蒸气、水冰，甚至是液态水等货真价实的游离水，仍然有待发现。
水是生命之源，虽然科学探测发现月球上有水，但在严酷的环境下月球无法诞生生命。即使如此，水的存在也让月球成为了一个别具吸引力的地方。很多人甚至一些科研人员写的论文都在大胆畅想，如果能有效开采和利用月球上的水，将能帮助航天员维持在月球上的活动，甚至制取氢氧推进剂，服务载人登陆火星的计划。
美国商业公司表示，要利用月球上的水制取推进剂，为深空探测器、载人飞船和静止轨道卫星补加推进剂，让月球上的水成为有利可图的资源。
尽管如此，美国SOFIA和“嫦娥五号”对月面探测找水的结果，都表明月面的水含量太低，直接从月壤制取水的难度和成本太高，至少在月球探测和开发初期是缺乏经济价值的。
另外，目前的遥感探测表明，月球两极的永久阴影区应该存在丰富的水资源。虽然月球极区存在水冰或富含挥发水的矿物，还只是根据遥感探测数据的合理猜测，但月球基地永久阴影区的含水量要比SOFIA和“嫦娥五号”探测的月面中低纬度地区高很多。
蓝色区域显示月球南极可能存在水冰的位置
暴露在阳光下的月壤、月岩中存在水，固然是科学上的重大发现，但在工程上尤其是人类未来建设月球基地，甚至是月面制取推进剂，这么低的含水量显然缺乏实用价值，因此，人类要利用月球上的水，还得深入月球南北极的永久阴影区。
未来，我国“嫦娥七号”将携带飞跃探测器，对月球极区陨石坑的阴影区进行原位探测，我们期待它带来更劲爆的好消息。
文/张雪松
近日，中科院地质地球所行星科学团队在《科学进展》上发表论文，研究结果显示嫦娥五号探测器发现月壤、月岩中存在微量水，这是人类月球原位探测的重大发现，也让月球上是否有水的争议尘埃落定。那么，月球上的水来自哪里？是否可以为人类所用呢?
嫦娥五号采样区背景图和水含量
月球是否有水争论多年
月球是距离地球最近的大型天体，古时候人类对月球有着美好的想象，编织出如梦似幻的神话故事。然而，天文学家早就发现月球是一个没有大气，遍布陨石坑的“死星”。尽管如此，1952年氘的发现者、美国化学家哈罗德·尤里提出了月球上的永久阴影区可能存在水或类似的挥发性物质。
虽然当时人类没有能力探测和验证这一推测，但上世纪60~70年代的美苏探月和登月竞赛，为月球找水提供了可能。1969年，阿波罗11号载人飞船首次登月成功，但无论是月面仪器还是航天员带回的样品，都没有发现月球有水的证据。一时间，月球是干燥无水的星球成为共识。
美国航天员在月球上展示国旗
这一时期，苏联通过“月球16号”“月球20号”和“月球24号”3次成功的取样返回探测任务，采回了约300克月壤月岩样品。苏联科研人员通过分析月壤样品发现，月壤中存在微量的水。
事实上，“阿波罗”任务取回的样品也有类似发现，但美苏检测到月壤中水的含量都很低，更重要的是，都无法排除月壤返回地面后接触水蒸气的可能性，也就导致不能肯定地宣布月球上有水存在。
“阿波罗”载人登月任务中取回的月球岩石样本
随着遥感技术的进步，以及上世纪90年代月球探测的回潮，月球找水进入新阶段。1994年，美国科研人员通过克莱门汀探测器的雷达对月球两极进行了探测，发现疑似冰存在的证据。1998年，美国“月球勘探者号”通过伽马射线仪和中子频谱仪，探测到月球极区富含氢元素，为水的存在提供了旁证。
随后，各国加大探测力度，美国月球勘测轨道飞行器用更灵敏的种子探测器和莱曼-α探测器，在月球南极环形山中探测到水和羟基信号。印度“月船一号”上的M3探测器也在月球极区发现了羟基信号。2009年，美国使用LCROSS探测器撞击月球，携带的红外和紫外分光计发现了水和羟基信号。然而，3微米的红外波段不能区分水和羟基，无法作为不可辩驳的证据。
实际上，月球上的水不止存在于永久阴影区。2020年，美国宇航局宣布，SOFIA在2018年8月的飞行观测中，发现月球南部克拉维乌斯环形山附近有6毫米红外辐射。SOFIA是一个携带2.5米望远镜的波音747飞机，而6毫米红外光是水分子受热振动产生的，这个发现证明月球表面存在水分子而不仅是羟基。
SOFIA平台发现月球存在水分子
SOFIA发现克拉维乌斯环形山附近的水浓度为100~400ppm，也就是每吨月壤含有100~400克水。不过，月球有水的最新证据，是来自 “嫦娥五号”。
月球克拉维乌斯环形山
美国找到月球有水的证据，不是来自SOFIA这个地球同温层观测平台，就是月球轨道上的环绕器，而“嫦娥五号”软着陆对月壤进行原位探测，估算出了月壤含水约为120ppm，月岩含水量约180ppm，这是人类首次通过原位探测证明月球有水，算是实锤了月球有水存在的证据。
水的来源依旧存争议
月面白天温度最高可达160摄氏度，夜间最低能降到零下180摄氏度。在这样严酷的环境下，液态水早就蒸发殆尽。那么，月球上的水到底来自哪里呢？
首先我们要知道，月球上并没有直接发现游离的液态水或冰，甚至没有发现主要成分是羟基的矿物，无论是遥感还是原位探测，月球上的水是通过水分子和羟基的红外信号，折算出来的含水量，这些“水”很可能是月球矿物晶格中的结晶水和结构水，或以其他诡异的状态苟延残喘。
更进一步说，月球表面的含水量是微乎其微的，月岩180ppm的含水量相当于1吨月岩中只有180克水，这点水不要说和大多数地球土壤相比，就是和干燥的沙漠对比都少得可怜。沙漠中沙子的含水量每吨一般在2公斤到十几公斤，而月壤中的水不到地球沙漠含水量的1/10。
目前，科研人员对月球上水的来源提出了3种不同说法：
第一种推测，月面的水是太阳风吹来的。太阳风不仅会吹走火星大气，它也含有大量的氢，当太阳风吹到月球表面时，太阳风中的氢和月壤矿物中的氧结合形成羟基甚至水分子，并在月壤中保存下来。科研人员认为，月壤中大部分的水是太阳风吹来的。
第二种假说，月面的水是彗星撞来的。来自外太阳系的彗星含有大量的水冰，它们进入内太阳系在阳光照耀下挥发，但也有些彗星撞击到月球，带来宝贵的水。彗星撞击时绝大部分的水都蒸发逃逸不复存在，但也可能有一部分水渗入月壤，保存下来成为月壤中的水。
第三种猜测，月球岩石本身就含有水。固态星球矿物含水本就顺理成章，以近期汤加火山大喷发为例，火山喷发的气体中绝大多数都是水蒸气。科研人员在“阿波罗”取回的月球样品中，发现部分矿物中含有极少的水，可以支持这个猜测，而嫦娥五号着陆器发现月岩含水量远高于月壤，尤其是它探测的那块月岩，本身形成于月球深处，是陨石撞击溅射出来的，这为月球水的内生说提供了有力证据。
航天员从月球上采集到的玄武岩
综上所述，月球上的水既可能是太阳风吹来的，也可能是月球形成时岩浆本身就有的，还可能是彗星等深空天体撞击带来的。根据“嫦娥五号”的探测分析结果，月壤中的水绝大部分是太阳风贡献的，而月岩的水多数应该是岩浆凝固前就有的。
月球取水还得看极地
月球有水的喜讯听到了多次，但较真地说，目前月球有水，还只是对水分子甚至羟基进行光谱探测的结果，最多只能证明月球表面存在水分子，要说存在水蒸气、水冰，甚至是液态水等货真价实的游离水，仍然有待发现。
水是生命之源，虽然科学探测发现月球上有水，但在严酷的环境下月球无法诞生生命。即使如此，水的存在也让月球成为了一个别具吸引力的地方。很多人甚至一些科研人员写的论文都在大胆畅想，如果能有效开采和利用月球上的水，将能帮助航天员维持在月球上的活动，甚至制取氢氧推进剂，服务载人登陆火星的计划。
美国商业公司表示，要利用月球上的水制取推进剂，为深空探测器、载人飞船和静止轨道卫星补加推进剂，让月球上的水成为有利可图的资源。
尽管如此，美国SOFIA和“嫦娥五号”对月面探测找水的结果，都表明月面的水含量太低，直接从月壤制取水的难度和成本太高，至少在月球探测和开发初期是缺乏经济价值的。
另外，目前的遥感探测表明，月球两极的永久阴影区应该存在丰富的水资源。虽然月球极区存在水冰或富含挥发水的矿物，还只是根据遥感探测数据的合理猜测，但月球基地永久阴影区的含水量要比SOFIA和“嫦娥五号”探测的月面中低纬度地区高很多。
蓝色区域显示月球南极可能存在水冰的位置
暴露在阳光下的月壤、月岩中存在水，固然是科学上的重大发现，但在工程上尤其是人类未来建设月球基地，甚至是月面制取推进剂，这么低的含水量显然缺乏实用价值，因此，人类要利用月球上的水，还得深入月球南北极的永久阴影区。
未来，我国“嫦娥七号”将携带飞跃探测器，对月球极区陨石坑的阴影区进行原位探测，我们期待它带来更劲爆的好消息。
文/张雪松
【匡廷云团队首次解析光合作用“绿巨人”空间结构】光合作用是地球生物安全而又高效地获取太阳能量的主要途径。在植物中，运行光合作用的场所——光合膜有着复杂而精细的结构。
北京时间2021年12月9日凌晨0时，《自然》以长文形式在线发表了中国科学院植物研究所（以下简称植物所）匡廷云院士团队与浙江大学张兴团队联合完成的突破性研究成果https://t.cn/A6xjFl8p。
他们首次解析了大麦中一个包含55个蛋白亚基的叶绿体超分子复合体的高分辨率空间结构，是目前最大的已获得高分辨率结构的高等植物叶绿体超分子复合体，并首次揭示了光合膜上这个“绿巨人”的组装原理。
解析“大块头”的精细结构
“光合作用中光能的吸收、传递和转换发生在光合膜上，是由光合膜上具有一定分子排列和空间构像的蛋白质超分子复合体完成的。”中国科学院院士匡廷云在接受《中国科学报》采访时说，光合膜上有光系统Ⅰ和光系统Ⅱ等多个超分子复合体，是光能高效吸收、传递和转化的场所。
该研究首次解析的“绿巨人”就是由其中多个超分子复合体进一步组装而成的。论文通讯作者、植物所研究员韩广业告诉《中国科学报》，此前研究已经得知该复合体由三个大基团组成，是一个庞大而复杂的结构。但其具体组成和精细结构尚不清楚。
匡廷云解释说，光合作用的电子传递在光合膜上有两种类型，一种是线性电子传递，另一个是围绕光系统Ⅰ的环式电子传递。
环式电子传递是光能转化途径之一，也调控着二氧化碳的高效固定。而该超分子复合体就与环式电子传递链有密切关系。搞清楚“绿巨人”的精细结构对理解光合作用光能转化调控机理有着非常重要的理论意义。
“国际上有几个先进的研究团队在做这项研究。这次我们首先发表了它的高分辨率结构，得益于长期坚持不懈的努力。”匡廷云说。
韩广业告诉《中国科学报》，像“绿巨人”这么大的超分子复合体很难获得，要想获得它的结构并不容易。经过多年实验，他们最终分离提纯到该超分子复合体，并利用冷冻电镜“看”到了它的高分辨率结构。
论文共同第一作者、植物所研究员王文达介绍，大麦光系统Ⅰ—NDH复合体由2个光系统Ⅰ亚复合体、1个NDH亚复合体及一个未知蛋白USP组成，共包含55个蛋白亚基、298个叶绿素分子、67个类胡萝卜素分子和25个脂分子，总分子量约1.6 MDa。其中，NDH是一个类还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶复合体。
“这是目前最大的已获得高分辨率结构的高等植物叶绿体超分子复合体。”匡廷云说。
揭示环式光电子传递的结构基础
在获得了大麦光系统I（PSI）—NDH复合体高分辨率结构之后，该团队进一步解析了复合体中各个基团之间的相互作用和组装原理。
论文第一作者、植物所已毕业博士研究生沈亮亮介绍，光合作用光反应过程是在一系列镶嵌在光合膜上的蛋白质超分子复合体中进行的，通过光驱动光系统II和光系统I反应中心的电荷分离及光合电子传递，将光能转化为化学能，形成ATP（腺嘌呤核苷三磷酸）和还原力NADPH，用于暗反应中的二氧化碳固定。光系统I和光系统II催化两种类型光合电子传递，分别为环式电子传递和线性电子传递。
通过光诱导水裂解产生的电子依次经过光系统II、细胞色素b6f和光系统I，最后形成还原力NADPH，这样的电子传递方式称为线性电子传递。在这个过程中，质子被泵入类囊体囊腔中，产生跨膜质子梯度来驱动ATP合酶合成ATP。
沈亮亮说，如果电子经过光系统I后没有形成还原力NADPH，而是返回到质体醌库和细胞色素b6f中，并继续返回到光系统I上，这种围绕PSI进行的电子传递方式称为环式电子传递。这一过程仅产生跨膜质子梯度并形成ATP，而不产生还原力NADPH。
韩广业解释说，围绕光系统I的环式电子传递在调节植物光合作用中ATP/NADPH 的比例、满足二氧化碳固定、各种生理反应需求和调节光合生物响应环境变化等方面具有重要作用。
而NDH介导的围绕光系统I的环式电子传递是光合环式电子传递的主要途径之一，对维持光合固碳过程中ATP的供应及逆境胁迫条件下类囊体膜基质氧化还原状态具有重要功能。
他们的研究首次揭示了光系统I中两个特殊天线亚基的精确位置和结构特点，其介导了光系统I与NDH之间的相互作用；首次揭示了10个高等植物叶绿体特有的NDH亚基的精确位置和结构特点，这些新亚基与NDH的膜内亚基相互作用，对维持该超分子复合物的稳定有着重要的功能。
“我们解析的大麦光系统Ⅰ—NDH复合体高分辨率结构，揭示了高等植物叶绿体PSⅠ—NDH复合体介导环式光合电子传递调控的结构基础。”匡廷云说。
为提高光合效率提供新思路
匡廷云团队长期关注光合作用机理研究。她告诉《中国科学报》，这项研究结果不仅对深入理解环式光合电子传递调控的机制有重要意义，而且还帮助理解被子植物在进化过程中如何适应陆生光环境具有重要意义。
她说，进化史上，植物登陆前生活在海水中，光线会随着水深的增加而逐渐减弱，水生生物的光合作用“善于”捕捉各种光强的光线，以充分吸收和利用太阳光能。然而，随着被子植物登陆，生活环境发生了巨大变化，其中一个显著变化就是光照变强了。于是，光合膜适应陆生环境，进化出抗强光照射的光保护机制，这使得被子植物得以生存下来。
匡廷云指出，光合生物的光系统是不尽相同的。大麦是一种高等植物，因此，大麦光系统Ⅰ—NDH复合体的空间结构有典型性，同时也能为研究其他植物的叶绿体超分子复合体提供参考。
“大麦既是一种粮食作物，也是一种饲草作物。”匡廷云说，这项研究对提高饲草及作物光能转化、二氧化碳固定效率及抗逆能力具有重要指导意义。
韩广业说，了解了光系统Ⅰ—NDH复合体的空间结构之后，就可以利用合成生物学技术，构建新型高效的光合膜电子传递线路，优化光合膜能量传递途径，为打造高光效和高固碳光合元件和模块提供新思路。
“大麦的基因组图谱是很清楚的，所以这项研究也为设计高产和高抗逆性的优质饲草及作物提供了新的技术路线。”匡廷云说。https://t.cn/A6xYDL1C
北京时间2021年12月9日凌晨0时，《自然》以长文形式在线发表了中国科学院植物研究所（以下简称植物所）匡廷云院士团队与浙江大学张兴团队联合完成的突破性研究成果https://t.cn/A6xjFl8p。
他们首次解析了大麦中一个包含55个蛋白亚基的叶绿体超分子复合体的高分辨率空间结构，是目前最大的已获得高分辨率结构的高等植物叶绿体超分子复合体，并首次揭示了光合膜上这个“绿巨人”的组装原理。
解析“大块头”的精细结构
“光合作用中光能的吸收、传递和转换发生在光合膜上，是由光合膜上具有一定分子排列和空间构像的蛋白质超分子复合体完成的。”中国科学院院士匡廷云在接受《中国科学报》采访时说，光合膜上有光系统Ⅰ和光系统Ⅱ等多个超分子复合体，是光能高效吸收、传递和转化的场所。
该研究首次解析的“绿巨人”就是由其中多个超分子复合体进一步组装而成的。论文通讯作者、植物所研究员韩广业告诉《中国科学报》，此前研究已经得知该复合体由三个大基团组成，是一个庞大而复杂的结构。但其具体组成和精细结构尚不清楚。
匡廷云解释说，光合作用的电子传递在光合膜上有两种类型，一种是线性电子传递，另一个是围绕光系统Ⅰ的环式电子传递。
环式电子传递是光能转化途径之一，也调控着二氧化碳的高效固定。而该超分子复合体就与环式电子传递链有密切关系。搞清楚“绿巨人”的精细结构对理解光合作用光能转化调控机理有着非常重要的理论意义。
“国际上有几个先进的研究团队在做这项研究。这次我们首先发表了它的高分辨率结构，得益于长期坚持不懈的努力。”匡廷云说。
韩广业告诉《中国科学报》，像“绿巨人”这么大的超分子复合体很难获得，要想获得它的结构并不容易。经过多年实验，他们最终分离提纯到该超分子复合体，并利用冷冻电镜“看”到了它的高分辨率结构。
论文共同第一作者、植物所研究员王文达介绍，大麦光系统Ⅰ—NDH复合体由2个光系统Ⅰ亚复合体、1个NDH亚复合体及一个未知蛋白USP组成，共包含55个蛋白亚基、298个叶绿素分子、67个类胡萝卜素分子和25个脂分子，总分子量约1.6 MDa。其中，NDH是一个类还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶复合体。
“这是目前最大的已获得高分辨率结构的高等植物叶绿体超分子复合体。”匡廷云说。
揭示环式光电子传递的结构基础
在获得了大麦光系统I（PSI）—NDH复合体高分辨率结构之后，该团队进一步解析了复合体中各个基团之间的相互作用和组装原理。
论文第一作者、植物所已毕业博士研究生沈亮亮介绍，光合作用光反应过程是在一系列镶嵌在光合膜上的蛋白质超分子复合体中进行的，通过光驱动光系统II和光系统I反应中心的电荷分离及光合电子传递，将光能转化为化学能，形成ATP（腺嘌呤核苷三磷酸）和还原力NADPH，用于暗反应中的二氧化碳固定。光系统I和光系统II催化两种类型光合电子传递，分别为环式电子传递和线性电子传递。
通过光诱导水裂解产生的电子依次经过光系统II、细胞色素b6f和光系统I，最后形成还原力NADPH，这样的电子传递方式称为线性电子传递。在这个过程中，质子被泵入类囊体囊腔中，产生跨膜质子梯度来驱动ATP合酶合成ATP。
沈亮亮说，如果电子经过光系统I后没有形成还原力NADPH，而是返回到质体醌库和细胞色素b6f中，并继续返回到光系统I上，这种围绕PSI进行的电子传递方式称为环式电子传递。这一过程仅产生跨膜质子梯度并形成ATP，而不产生还原力NADPH。
韩广业解释说，围绕光系统I的环式电子传递在调节植物光合作用中ATP/NADPH 的比例、满足二氧化碳固定、各种生理反应需求和调节光合生物响应环境变化等方面具有重要作用。
而NDH介导的围绕光系统I的环式电子传递是光合环式电子传递的主要途径之一，对维持光合固碳过程中ATP的供应及逆境胁迫条件下类囊体膜基质氧化还原状态具有重要功能。
他们的研究首次揭示了光系统I中两个特殊天线亚基的精确位置和结构特点，其介导了光系统I与NDH之间的相互作用；首次揭示了10个高等植物叶绿体特有的NDH亚基的精确位置和结构特点，这些新亚基与NDH的膜内亚基相互作用，对维持该超分子复合物的稳定有着重要的功能。
“我们解析的大麦光系统Ⅰ—NDH复合体高分辨率结构，揭示了高等植物叶绿体PSⅠ—NDH复合体介导环式光合电子传递调控的结构基础。”匡廷云说。
为提高光合效率提供新思路
匡廷云团队长期关注光合作用机理研究。她告诉《中国科学报》，这项研究结果不仅对深入理解环式光合电子传递调控的机制有重要意义，而且还帮助理解被子植物在进化过程中如何适应陆生光环境具有重要意义。
她说，进化史上，植物登陆前生活在海水中，光线会随着水深的增加而逐渐减弱，水生生物的光合作用“善于”捕捉各种光强的光线，以充分吸收和利用太阳光能。然而，随着被子植物登陆，生活环境发生了巨大变化，其中一个显著变化就是光照变强了。于是，光合膜适应陆生环境，进化出抗强光照射的光保护机制，这使得被子植物得以生存下来。
匡廷云指出，光合生物的光系统是不尽相同的。大麦是一种高等植物，因此，大麦光系统Ⅰ—NDH复合体的空间结构有典型性，同时也能为研究其他植物的叶绿体超分子复合体提供参考。
“大麦既是一种粮食作物，也是一种饲草作物。”匡廷云说，这项研究对提高饲草及作物光能转化、二氧化碳固定效率及抗逆能力具有重要指导意义。
韩广业说，了解了光系统Ⅰ—NDH复合体的空间结构之后，就可以利用合成生物学技术，构建新型高效的光合膜电子传递线路，优化光合膜能量传递途径，为打造高光效和高固碳光合元件和模块提供新思路。
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