+ 泠風(fēng)

從深邃的地底到廣袤的太空，從遠古的恐龍到當(dāng)今的探月，他所研究的領(lǐng)域時空跨度如此之大，在中國科技界絕無僅有。

作為一位既懂地質(zhì)學(xué)又懂核物理學(xué)的科學(xué)家，他在中國地下核試驗場選址工作中起著關(guān)鍵性作用；作為中國第一位天外隕石的研究者，他是中國天體化學(xué)的開拓者和創(chuàng)建者。

他，就是被譽為“嫦娥之父”的中國月球探測工程首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士歐陽自遠。

“是那一道道美麗的弧線，實現(xiàn)了我的探月夢?！睉浖巴拢瑲W陽自遠院士深情地望向星空。2012年6月，一個普通的夜晚。在遠方那輪皎潔圓月的相伴下，這位中國月球探測工程的首席科學(xué)家向本刊記者娓娓道出了他與月球結(jié)緣的漫長歷程。眾星環(huán)抱的那輪皓月寄托了他半個世紀的夢想?！版隙稹毙l(wèi)星在星空中劃下的一道道美麗弧線，不僅令歐陽自遠夢想成真，也劃出了他人生中最美的風(fēng)景。

窺探月球——三十五年準備

夢想，對于每一個人都不是奢望；實現(xiàn)夢想，則需要一個人不懈的努力與追求，或許還將為此做出幾十年的默默奉獻。

1952年，剛剛成立三年的新中國急缺地質(zhì)勘探人員，國家號召高中畢業(yè)生報考地質(zhì)專業(yè)。那一年，17歲的歐陽自遠恰好高中畢業(yè)。

經(jīng)營藥房的長輩希望他報考醫(yī)學(xué)專業(yè)。在父輩的期盼和國家的需要之間，歐陽自遠毫不猶豫地選擇了后者。這年9月，他背著簡單的行李來到北京，成了北京地質(zhì)學(xué)院（后更名為中國地質(zhì)大學(xué)）的一名新生。

四年的大學(xué)生活結(jié)束，歐陽自遠以優(yōu)異的成績被錄取為中國科學(xué)院地質(zhì)研究所的一名副博士研究生，師從中國著名的礦床學(xué)家涂光熾先生。當(dāng)時，歐陽自遠最感興趣的是鐵礦和銅礦資源勘探，他選擇了研究長江中下游矽嘎巖型銅鐵礦的成因。然而，不久之后，人類科技史上的一項壯舉給了他極大震撼，他的科研目光從深邃的地下轉(zhuǎn)向了遙遠的太空。

1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，揭開了人類開辟太空探測的序幕。從那時起，歐陽自遠在研究地質(zhì)的同時開始關(guān)注空間研究，他對從太空觀測地球以及月球、火星、金星、太陽、小行星探測有著超乎常人的興趣?！拔夷懿荒苋パ芯康厍蛞酝獾脑虑?、行星和太陽系空間？”歐陽自遠不止一次地問自己。答案應(yīng)該是肯定的。

1958年，美國與前蘇聯(lián)相繼開始探測月球，歐陽自遠也為那個遙遠的星球所吸引。這正是中國大煉鋼鐵的時代，人們發(fā)現(xiàn)了很多高溫?zé)o法融化的“鐵礦石”。這些奇怪的石頭被送到歐陽自遠手里，他在做了大量的科學(xué)實驗后得出一個結(jié)論：這些石頭并不屬于地球所有，它們是從天外掉下來的鐵隕石。當(dāng)時，在中國還沒人做過隕石的系統(tǒng)研究，歐陽自遠成為第一個啃天外“螃蟹”的中國科學(xué)家。從那時起，他利用一切機會自學(xué)了天文學(xué)、隕石學(xué)和空間科學(xué)等方面的知識，做了大量的知識貯備，并等待著那個屬于自己的機會。

機會終于來了。1960年，在中國內(nèi)蒙古和蒙古國交界處出現(xiàn)了一條壯觀的火龍，隨之，人們找到了一塊雞蛋大的“石頭”。人們搞不清這是什么，有人認為是別國發(fā)射的武器，有人認為是導(dǎo)彈的隔熱材料……當(dāng)這塊東西輾轉(zhuǎn)送到歐陽自遠手里時，他一眼就認出這是一塊來自天外的隕石。這次機緣，使歐陽自遠有機會在地質(zhì)所建立了天體化學(xué)與核子地球化學(xué)研究組，從此中國對于隕石的系統(tǒng)研究揭開了帷幕。1976年，在中國吉林省降落了世界范圍內(nèi)最大的隕石雨，這給了歐陽自遠更多研究隕石的機會。此后，他提出了鐵隕石成因的假說和吉林隕石的形成演化模式與多階段宇宙射線照射歷史的理論，為國際學(xué)術(shù)界所公認。

隕石，漸漸成了歐陽自遠的至愛，他的研究興趣從地下轉(zhuǎn)向了浩瀚的太空。

從1958年第一次接觸隕石，整整過了20年，歐陽自遠終于又一次邂逅到令他意外的機會——他見到了真正的月巖。

那是1978年5月，美國總統(tǒng)安全事務(wù)顧問布熱津斯基訪華，他代表卡特總統(tǒng)向時任國家主席的華國鋒贈送了一塊月巖樣品和一面由美國宇航員帶上月球的中華人民共和國國旗。月巖樣品具有很高的研究價值，當(dāng)國務(wù)院辦公廳得知遠在貴陽的歐陽自遠正在進行隕石研究時，就把這塊天外之石交到了他的手中。

樣品鑄在一個類似于凸透鏡的有機玻璃盒內(nèi)，看著很大，但其實打開來只有黃豆大小，重約1克。1 克重的石頭微不足道，但是對于歐陽自遠來說卻是彌足珍貴。拿到樣品，他請來了全國幾十名各行業(yè)的研究專家，并制定了詳細的研究計劃。研究開始前，歐陽自遠小心地把這塊石頭分成兩半，一半用于測試研究，另一半送到北京天文館珍藏并供全國公眾觀賞。經(jīng)研究，這塊來自編號為70017-291的樣品中的一小塊被確認為阿波羅17的B型高鈦月海玄武巖，歐陽自遠和他的團隊不僅得出了其化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、微量元素、同位素以及各種礦物成分和表面結(jié)構(gòu)的精確數(shù)據(jù)，而且研究分析出了這塊月巖的形成環(huán)境和它在月球表面是否經(jīng)歷過陽光的輻照等等。這一研究成果，也令美國科學(xué)家大為贊嘆。這塊0.5克重的月球巖石不僅檢測了歐陽自遠先前20年積累的厚重，也代表了中國的分析測試技術(shù)水平?！凹偃鐩]有之前的積累，沒有微粒、微量分析測試水平的提高，我們不可能有機會研究真正的月巖?！睔W陽自遠欣慰地說。

上個世紀八十年代，歐陽自遠兩次赴德國馬普核物理研究所、化學(xué)研究所任客座研究員，在研究隕石的同時，他寫下了《天體化學(xué)》一書，系統(tǒng)地介紹了元素的豐度與起源、太陽系的起源和各個行星，小行星、彗星，以及地球與月球的成分、演化能源、演化歷程、構(gòu)造形成等專業(yè)知識。這本被國際同行譽為“從世界范圍來看獨一無二”的著作，在1991年獲得了中國科學(xué)院自然科學(xué)一等獎。

一位搞地質(zhì)研究的科學(xué)家，為什么會把眼光移向月球，并最終成為中國探月工程的首席科學(xué)家呢？歐陽自遠解釋：在數(shù)、理、化、天、地、生六大基礎(chǔ)學(xué)科中，數(shù)、理、化的科學(xué)規(guī)律是一致的，因此沒有必要在月球和行星上研究這些學(xué)科；天文學(xué)家則更注重對宇宙起源與演化、星系起源與演化、暗物質(zhì)與暗能量、黑洞等的觀測與研究；在沒有生命活動的月球和行星上，生物學(xué)家也難有用武之地；而月球和太陽系行星經(jīng)歷了與地球類似的起源與演化過程，地球科學(xué)的研究思路、研究方法、理論基礎(chǔ)完全適用于探測與研究它們的磁層、電離層、大氣層、地形與地貌、化學(xué)與礦物組成、巖石類型、地質(zhì)構(gòu)造、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與物理場、起源與演化等問題。因而，只有地球科學(xué)家才能提出月球與行星探測的科學(xué)問題，所以主要由地球科學(xué)家去研究月球和行星的科學(xué)問題其實是順理成章的事情?！拔液髞戆l(fā)現(xiàn)，俄國、美國、英國、日本、印度、韓國等很多國家搞月球和行星的探測與研究的首席科學(xué)家都有地球科學(xué)的深厚背景，他們中的大多數(shù)是我的同行，有的還是我的好朋友?！睔W陽自遠頗為自豪地說。

計劃探月——十年論證

1993年，對于歐陽自遠是轉(zhuǎn)折性的一年。

這一年，他作為一名“新兵”開始正式進入航天領(lǐng)域。

這一年，揭開了他為期十年的探月論證新篇。

從進入航天領(lǐng)域的第一天起，歐陽自遠就開始為他隱匿了多年的探月夢而奔波?！捌鋵嵲?992年前后，國內(nèi)就有科學(xué)家提出了‘嫦娥奔月’的想法?！睔W陽自遠回憶說。當(dāng)時，為了迎接1997年香港回歸，有人提出利用運載火箭往月球上發(fā)射一個象征中國的金屬標志物撞擊月球，將其永遠地“烙”在月球上，以此揚國威、鼓志氣。歐陽自遠認為，這個方案沒有任何科學(xué)探測目標，基本沒有科學(xué)研究價值；工程目標意義不大，設(shè)計水平不高，難以帶動科學(xué)技術(shù)的進步；而且還要投入巨額資金。所以當(dāng)有關(guān)部門征求歐陽自遠的意見時，他表明了自己的看法，而這個提議遞交到中央后也被否決。

1993年，歐陽自遠從“863計劃”中得到一筆科研經(jīng)費，兩年后，他提交了一份《中國月球探測的必要性與可行性研究》報告。“只有兩萬元呀，做出那么多論證真不容易?！睔W陽自遠感慨地說。幸運的是，這份報告得到了航天系統(tǒng)專家們的認同，“真不錯”是他們看完報告和評審后的一致評價。這僅有的兩萬元后來被稱為“中國人花在月球上的第一筆錢”，歐陽自遠也毫無爭議地成為首位策劃中國探月工程的科學(xué)家。

此后，歐陽自遠相繼得到了中國科學(xué)院高新技術(shù)局的資助，歷經(jīng)兩年多完成了《中國開展月球探測的發(fā)展戰(zhàn)略與長遠規(guī)劃研究》報告。這個報告令評審專家為之感動，在中國科學(xué)院的支持下，歐陽自遠研究團隊深入開展了我國第一次月球探測的科學(xué)目標與有效載荷配置的研究與詳細設(shè)計。經(jīng)過三年多的努力，他們向國家提交了《月球資源衛(wèi)星的科學(xué)目標與有效載荷配置研究報告》《月球探測衛(wèi)星研制總要求》和《月球探測衛(wèi)星有效載荷研制的技術(shù)要求與性能指標》等研究報告。

報告提交之后，歐陽自遠在時任國防科工委副主任兼國家航天局局長欒恩杰的辦公室里詳盡地講述了自己的策劃，提出了中國月球探測的三個階段：第一階段為無人月球探測。這其中又分成發(fā)射環(huán)月衛(wèi)星，對月球進行綜合性探測；發(fā)射著陸器和月球車，對著陸區(qū)進行深入與精細探測；發(fā)射探測器軟著陸月球，鏟取月球土壤與巖石樣品并自動返回地球的“三步走”。“完成第一階段任務(wù)后，我們就可以實施第二階段的載人登月，進一步實施建設(shè)有人工作的月球基地第三階段。”歐陽自遠躊躇滿志地說。具有非凡領(lǐng)導(dǎo)才能的欒恩杰將歐陽自遠這些設(shè)想精煉地概括為“繞、落、回”和“探、登、駐”，中國探月的步伐從此一步步邁開。為了讓探月工程得到更細致的論證，欒恩杰請來了中國航天界衛(wèi)星設(shè)計權(quán)威專家孫家棟院士。歐陽自遠關(guān)于月球探測的設(shè)想和方案引起了孫家棟的極大興趣，中國探月工程的“三駕馬車”從此并駕齊驅(qū)。

然而，研發(fā)和實施探月衛(wèi)星畢竟不是件容易的事，當(dāng)時美國和前蘇聯(lián)所發(fā)射的月球探測器已多達百余次，美國還實現(xiàn)了六次載人登月。因此，有人對中國的探月計劃持懷疑態(tài)度：“地球上的事還沒搞好，去搞什么探月計劃？”為此，歐陽自遠在漫長的論證過程中，開始了一項新的工作——他發(fā)表大量科普文章，還利用科普講座為中國探月計劃的實施大聲呼吁。他給有決策權(quán)的領(lǐng)導(dǎo)講，給科技界講，給大、中、小學(xué)生講，給社會公眾講……只要有機會，他就講關(guān)于月球和太陽系的知識，講月球探測的重要性和必要性，講世界月球探測的形勢，講中國人的愛國主義精神和歷史使命。歐陽自遠的講座是和大家談心交底，很多人在聽了他的講座后都改變了看法，成了中國探月工程的堅決支持者。

2001年，國防科工委指定孫家棟和歐陽自遠主持《我國開展月球探測綜合立項報告》的論證和編寫。在多個領(lǐng)域?qū)＜曳蛛A段分專題論證的基礎(chǔ)上，一年多后《我國開展月球探測綜合立項報告》被提交到國務(wù)院。

2004年1月23日，國務(wù)院總理溫家寶批準了這個立項報告。那一天恰恰好是大年初二，聽到消息的歐陽自遠眼眶濕潤，他和欒恩杰、孫家棟不約而同地聚在一起痛快暢飲。

2004年2月13日，國防科工委秘書長兼國家航天局副局長孫來燕向世人公布中國月球探測實施計劃：三年內(nèi)，一顆屬于中國的衛(wèi)星開始繞月飛行；六年內(nèi)，中國的月球車在月面上軟著陸，展開巡視探測；2020年之前，中國研制的機器人要把月壤樣品采回地球。

由歐陽自遠策劃的探月工程第一階段三步走從這一天開始扎扎實實地向前推進。

繞飛月球——三年半拼搏

繞月探測工程立項之后，歐陽自遠更加忙碌起來。

2004年2月25日，根據(jù)《繞月探測工程研制總要求》，有關(guān)部門任命國防科工委副主任、國家航天局局長欒恩杰為工程總指揮，“兩彈一星”元勛孫家棟院士為總設(shè)計師，歐陽自遠則被聘任為月球應(yīng)用科學(xué)的首席科學(xué)家。這是中國航天項目中第一次設(shè)立首席科學(xué)家職位，坐在這個位子上的卻是一個既不懂航天又沒有學(xué)過天文的地質(zhì)學(xué)家。這意味著，在探月工程中，科學(xué)研究將占據(jù)一個重要的地位，并且成為這個工程的最終目標。

歐陽自遠和他的伙伴們?yōu)橹袊奶皆马椖咳∶麨椤版隙鸸こ獭保@是一個源自中國古代神話的美麗名字。在世界上，嫦娥是與中國有關(guān)的標志；人們一談?wù)撴隙?，必然與月球有緣?！版隙鸸こ獭保欢ㄊ侵袊说脑虑蛱綔y工程。

作為首席科學(xué)家，歐陽自遠非常清楚自己的職責(zé)。他寫下一百多個問答題，對未來的科學(xué)目標、儀器配制、技術(shù)要求、軌道要求及探月目的和意義做了詳盡闡述，對中國探測月球的緣由和探月計劃做了明確的解答。

每每提起兩位最親密的合作伙伴——探月工程總指揮欒恩杰和總設(shè)計師孫家棟時，歐陽自遠總是充滿敬重和感激，用他的話說：“是他們延長了科學(xué)家的視線，延伸了科學(xué)家的手，拓展了科學(xué)家的智慧。是我們的共同努力，實現(xiàn)了中國人的探月夢”。

時間是緊張的。探月工程從2004年開始啟動，緊接著進入了集中力量攻堅難題的2005年。幸運的是，所有的難題在這一年都如期解決。到了2006的決戰(zhàn)年，所有符合要求的正樣產(chǎn)品——衛(wèi)星與大天線都被研制和構(gòu)建出來。歐陽自遠和他的伙伴們整裝待發(fā)，只盼著把“嫦娥一號”衛(wèi)星送上月球那一刻。

那一刻終于來臨。2007年10月24日18時05分04秒，“嫦娥一號”搭載著長征三號甲火箭從西昌基地正式發(fā)射，那一道美麗的光束承載著中華民族的拼搏精神，也寄托著歐陽自遠近半個世紀的奔月夢。

然而，畢竟有近40萬千米的遙遠距離，要把衛(wèi)星準確地送達月球軌道并不是一件容易的事。當(dāng)衛(wèi)星脫離地球時，飛行的速度接近第二宇宙速度，但是臨近月球時卻要調(diào)低飛行速度。這是因為如果速度過快，月球引力難以抓住衛(wèi)星，“嫦娥一號”就可能成為脫韁野馬脫軌而去，不能成為月球的衛(wèi)星；而如果速度過慢，它又可能和月球相撞。不能太快也不能太慢，不能太遠也不能太近，從地球到月球，“嫦娥一號”在天際中飛行的路途需要13天之久。

這13天，是歐陽自遠滿懷期望的13天，也是令他寢食難安的13天。在北京的飛控指揮中心大廳里，他和總設(shè)計師孫家棟一再要求工作人員提供衛(wèi)星運行的軌道參數(shù)和測控的精準度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)“嫦娥一號”在預(yù)定的路線上走得分毫不差時，他們甚至難以相信這樣的奇跡。

再測，是準確的；

再測，還是準確的……

終于，在歷時13天14小時19分之后，工作人員激動地報告：“抓住了?！?/p>

“抓住了！”只有短短的三個字，卻意味著中國嫦娥工程的科技隊伍為期三年半的探月實施準備獲得了全面成功！意味著中國人堅實地邁出了探月計劃的第一步！

當(dāng)掌聲和歡呼聲響徹飛控指揮中心大廳的時刻，歐陽自遠和他的老伙伴孫家棟相擁而泣，兩位年逾古稀老科學(xué)家的淚水中有著訴不盡的欣慰與喜悅。多年的夢想終于如愿以償，歐陽自遠的幸福感無以言表。

從這一刻起，“嫦娥一號”成為月球的一顆忠實衛(wèi)星——她凝聚著中國人的智慧和技術(shù)結(jié)晶，也正式揭開了中國人探月歷史的新篇。

2007年11月20日，架設(shè)在“嫦娥一號”上的8組科學(xué)儀器陸續(xù)啟動，六天以后從衛(wèi)星上傳回的“第一幅月圖”完美亮相?？吹竭@張珍貴的月象圖，歐陽自遠心中的驕傲油然而生，那種震撼遠比他半個世紀前聽到人類第一顆人造衛(wèi)星升空時的感受更為強烈。

“嫦娥一號”衛(wèi)星上天之后，共獲得508軌南北緯70°以內(nèi)和589軌南北緯70～90°極區(qū)的全月球影像數(shù)據(jù)，第一次實現(xiàn)了月球表面的100%覆蓋。由中國科學(xué)家制作的“全月球影像圖”在幾何配準精度、數(shù)據(jù)的完整性與一致性、圖像色調(diào)等方面均明顯優(yōu)于國際上已有的各類全月球影像圖，是迄今為止國際上變形程度最低、位置精度最高、圖像色調(diào)最一致和空間覆蓋最完整的全月球影像圖。作為當(dāng)前國際上數(shù)據(jù)覆蓋最全、質(zhì)量最好的全月球影像圖，這份凝注著中國科學(xué)家智慧與心血的“全月球正射影像圖”正成為新的月球“標準像”——月球基礎(chǔ)地圖。

此外，“嫦娥一號”的激光高度計共獲得了約916萬個月表測高數(shù)據(jù)，這是目前國際上最多的測高采樣數(shù)據(jù)。中國科學(xué)家還在國際上首次采用了被動微波遙感技術(shù)測量全月球微波輻射信息，進而探測月壤特性，反演全月球表面的月壤厚度，并估算出氦-3資源量與分布。“我們國家雖然探月起步晚一點，但是要干就要比別人干得好，要有亮點。”歐陽自遠堅定而自豪地說。

“嫦娥一號”衛(wèi)星在軌運行495天，于2009年3月1日受控撞擊月球的豐富海區(qū)域。至此，它比預(yù)期的工作壽命延長四個多月，圓滿完成各項科學(xué)探測使命，一共取得1.37TB的原始科學(xué)探測數(shù)據(jù)和其他科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)品約4TB。

中國首次月球探測工程獲得圓滿成功，首席科學(xué)家歐陽自遠幾十年的研究、策劃、論證與呼吁功不可沒。

2010年5月，“嫦娥一號”所獲得的全部科學(xué)探測數(shù)據(jù)在繞月探測工程地面應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)站上對外公布，供全球科技工作者研究使用。中國首次探月的成就和輝煌，為世界探月史寫下了新的篇章，它將被深深地鐫刻進無垠的太空。

“一個人能去做地下核試驗，又能去研究月球，這對于科學(xué)家是一件很幸運的事情?！睔W陽自遠欣慰地說。在科學(xué)生涯中，歐陽自遠還研究過恐龍滅絕的原因和小天體碰撞地球，他的研究跳躍如此之快，令很多人由衷佩服。從地下到天上，從遠古到當(dāng)今，歐陽自遠研究領(lǐng)域的時空跨度之大，在中國科技界絕無僅有。

時至今日，77歲的歐陽自遠依舊以旺盛精力在為探月工程繪制藍圖，他也依舊腳踏實地把做好每一場科普講座當(dāng)成自己的責(zé)任。記得60年前歐陽自遠填報高考志愿時，第一志愿是地質(zhì)，第二志愿是天文，第三志愿是化學(xué)。如今，他是中國第一流的地球化學(xué)家又是中國天體化學(xué)的創(chuàng)建者——當(dāng)年的三個志愿在他身上得到完美統(tǒng)一，這其中的艱辛絕不是“巧合”兩個字所能概括的。

老驥伏櫪，志在月球，這就是中國科學(xué)院院士歐陽自遠。

【人物小傳】

歐陽自遠，江西上饒人，著名的地球化學(xué)家與天體化學(xué)家，中國科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士、國際宇航科學(xué)院院士?，F(xiàn)任中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員、中國科學(xué)院國家天文臺高級顧問、中國繞月探測工程的首席科學(xué)家，現(xiàn)為月球探測領(lǐng)導(dǎo)小組高級顧問,被譽為“嫦娥之父”。

從1960年起，他在中國率先系統(tǒng)開展各類地外物質(zhì)、月球科學(xué)、比較行星學(xué)和天體化學(xué)研究，開創(chuàng)了中國的天體化學(xué)領(lǐng)域。

他兩次承擔(dān)并確立中國地下核試驗場、爆炸過程模擬、防止地下水污染與綜合地質(zhì)效應(yīng)研究，兩次爆后均驗證成功。相繼完成了第一次、第二次地下核試驗的研究任務(wù)，參與高空核爆炸、觸地核爆炸試驗的有關(guān)研究任務(wù)。他提出了鐵隕石成因的假說，吉林隕石的形成演化模式與多階段宇宙射線照射歷史的理論；在國際上首次發(fā)現(xiàn)了地質(zhì)體中消融型宇宙塵并提出判據(jù)系列，劃分了宇宙塵成因類型。對太陽星云化學(xué)不均一性與化學(xué)演化過程，行星模式豐度，行星與地球大氣圈、水圈及內(nèi)部圈層的起源與演化，地球的能源與演化階段等方面提出了一系列新模式與理論，為國際學(xué)術(shù)界所公認；他充實了玻璃隕石成因理論，論證了中國白堊系/第三系界面撞擊事件，提出地外撞擊誘發(fā)古氣候旋回的假說，以及新生代六次巨大撞擊地球事件誘發(fā)氣候、環(huán)境災(zāi)變與生物滅絕；相繼提出地球原始組成的非均一性與演化的非均變性理論框架。

近二十年來，主要從事中國月球探測的近期目標與長遠規(guī)劃的制訂，設(shè)計我國首次月球探測的科學(xué)目標與載荷配置和第二、三期月球探測的方案與科學(xué)目標，是中國繞月探測工程的首席科學(xué)家。近年來，致力于中國太陽系探測的主要科學(xué)問題，深空探測的科學(xué)規(guī)劃與實施方案研究。

由于杰出的科研貢獻，其成果獲國家科學(xué)大會獎、國家自然科學(xué)獎和科技進步獎多項，另獲中科院自然科學(xué)一等獎和科技進步一等獎、工信部科技進步特等獎、國防科工委個人突出貢獻獎、國家科技進步特等獎、貴州省最高科學(xué)技術(shù)獎和全國先進工作者稱號。他身兼貴州省科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席、國家天文臺高級顧問、中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會名譽理事長；北京大學(xué)、中國科技大學(xué)、南京大學(xué)、中山大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)等12所高校兼職教授，天津理工大學(xué)和貴州大學(xué)名譽校長；《環(huán)境科學(xué)》、《地球與環(huán)境》及《礦物巖石地球化學(xué)通報》雜志主編，《中國科學(xué) D輯》和《空間科學(xué)學(xué)報》等雜志副主編。

他至今在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文460多篇，出版專著11部，合作主編專著14部，還培養(yǎng)出碩士、博士和博士后60多人。