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行星化学的学科现状
行星化学作为行星科学的分支学科,诞生于 19 世纪初,在对太阳光谱的拍摄以及对少量陨石的研究中诞生了行星化学。20 世纪 60 年代末—70 年代初,“阿波罗登月计划”的成功促进了行星化学的快速发展。南极陨石和沙漠陨石的收集也使得行星化学获得快速发展的动力。总体而言,“阿波罗登月计划”返回的月壤样品和收集的各类陨石,为行星化学的发展提供了直接的物质研究来源,奠定了行星化学研究的基础(图 2)。
图 2 国际和国内行星化学学科相关重要事件的时间序列
“地球和行星科学”这一专业学科名词于 20 世纪70—80 年代风靡于美国高等院校,当时该国大部分地质专业院系都改用这一名称以跟上行星科学研究的时代潮流。由此可见,“阿波罗登月计划”对行星科学及美国高等教育的深远影响。美国各著名高校也开设了一大批相关的行星学科课程,并在美国国家航天航空局(NASA)及美国国家科学基金会(NSF)为主的资助下,建立了一批由登月计划所带动并以当时的高新技术为标志的世界级实验室。同期,国际学术界还创办了地球科学权威学术刊物《地球化学与宇宙化学学报》(Geochimica et Cosmochimica Acta)和《地球和行星科学通信》(Earth and Planetary Science Letters),极大地推动了基于月球样品研究成果的发表和相关学术交流的需求(图 2)。在科研经费的支持下,“阿波罗登月计划”返回的月球样品在美国和其他一些主要发达国家得到了充分的测量和分析,积累了大批行星化学数据,在此过程中也培养出了大批行星化学人才。同期,陨石的研究也得到了充足的发展,特别是发展出了一些行星化学独有的研究体系。
在行星化学教学方面,美国已经发展出很完备的行星化学教育体系,亚利桑那大学、麻省理工学院、加州理工学院、约翰 · 霍普金斯大学等众多著名大学都已开设了行星化学课程或与行星化学相关的课程。除美国的大学之外,英国的帝国理工学院、伦敦大学学院,以及日本东京大学等也相继开设了行星化学课程或与行星化学相关的课程。
与欧美及日本等主要科技强国相比,我国从事深空探测的工程技术人员不少,但从事相关科学研究的人员却相对较少,尤其是从事行星化学研究的人员更少。显然,我国科学家已经意识到这一点,并开始努力改善现状。目前,国内行星化学教育已经在相关高校逐步开展。中国科学院和教育部等所属的中国科学院大学、中国科学技术大学、北京大学、南京大学、中山大学等多所高校已经设立了 10 多家行星科学相关的院系或研究机构。一些大学相继开设了行星化学课程或与行星化学相关的课程。但是,总体而言,我国行星化学的发展起步较晚,从事行星化学研究的人员不足,缺乏完备的人才培养体系,在技术、设备、管理、经费和人才资源等方面与国际行星科学强国均有一定差距。目前,当务之急是加快建设行星科学研究平台,培养和发展从事行星化学研究的队伍。