科学网-对话Geosciences 2025年最佳论文奖获奖者——小行星样本研究专家，纽约州立大学Paul Northrup教授-MDPI开放科学的博文

对话Geosciences 2025年最佳论文奖获奖者——小行星样本研究专家，纽约州立大学Paul Northrup教授

2026-8-29 15:03

阅读：308

祝贺纽约州立大学石溪分校Paul Northrup教授荣获Geosciences 期刊2025年度最佳论文奖！

获奖论文

Chemistry in Retrieved Ryugu Asteroid Samples Revealed by Non-Invasive X-ray Microanalyses: Pink-Beam Fluorescence CT and Tender-Energy Absorption Spectroscopy

非侵入式X射线微分析揭示“龙宫”小行星回收样本中的化学成分：粉束荧光CT与软X射线吸收光谱学https://www.mdpi.com/2076-3263/14/4/111

本期访谈中，Paul Northrup教授向我们分享了自己团队如何使用非侵入性分析技术进行研究，也探讨了未来研究中计划解决的科学问题，对 Geosciences 期刊提出了宝贵建议，并希望再投稿至Geosciences。

Paul Northrup教授于1992和1996年在纽约州立大学石溪分校先后获得硕士学位和博士学位。博士毕业后，他前往美国贝尔实验室，从事博士后研究和担任物理学家，而后起任纽约州立大学石溪分校研究教师。

Paul Northrup的研究主要聚焦于同步辐射X射线荧光显微术和X射线吸收光谱学的开发与应用，特别是在地球科学、行星科学及环境科学领域中对硅 (Si）、磷 (P）、硫 (S) 和钙 (Ca) 等轻元素的分析。利用X射线微区谱学在‘tender’能量范围 (1-5 keV，介于‘硬’X射线 >5 keV 与‘软’X射线 <2 keV之间) 表征复杂异质天然材料的元素特异化学成分及局部结构。具体关注领域包括：任务返回的小行星样本、行星际尘埃颗粒及碳质球粒陨石；土壤与沉积物中磷的颗粒尺度分布及化学形态；关键矿物、微量元素及地质年代学研究；新型仪器设备及分析技术的开发。

以下是我们与Paul Northrup教授的访谈内容：

1. 恭喜您荣获2025年Geosciences 期刊最佳论文奖！能否请您向读者简要介绍一下自己？

我是石溪大学地球科学系的一名研究教授。我的专长领域是应用新型同步辐射X射线显微光谱技术，来研究复杂天然材料的化学成分与矿物学特征，特别是聚焦于硫和磷这两种轻元素。这一研究方向引领我在环境科学和空间材料学这两个领域开展了科学探索。尽管这两个领域看似互不相关，但在研究这些截然不同的材料时，我们所采用的方法却大同小异，且这两个领域的研究成果能够相互启发、相互促进。

2. 请您简要概述一下这篇获奖论文的主要内容。

这项研究是早期对日本宇宙航空研究开发机构JAXA隼鸟2号任务从小行星龙宫返回的样本进行化学和矿物学表征的研究之一。我们采用了两种新型X射线技术的组合，对这些珍贵、原始的小颗粒样本进行了研究。这些样本在现有状态下比地球本身还要古老，记录了太阳系形成初期的一些关键过程。软X射线微谱技术用于探测轻元素 (从镁到钙) 的局部微观化学特征，而粉束荧光微层析则在不对样本进行物理切片的情况下，研究颗粒内部的重元素分布。这两种技术均为非破坏性，能够保护这些珍贵样本以供后续研究。我们的结果为揭示龙宫母体小行星的形成与演化提供了重要线索。

3. 您的研究采用了先进的非侵入性分析技术。是什么促使您选用这些方法？它们又是如何改变您对样本的解读方式的？

传统的化学分析以及透射电子显微镜的样品制备过程，均会对样品造成物理性破坏，甚至可能改变我们最感兴趣的化学性质。相比之下，同步辐射X射线技术对样品的扰动要小得多；它能够在微观尺度上，以原位的方式，并在充分保留样品岩性特征及整体组分组合这一岩相学背景的前提下，对具有元素特异性的固态化学性质进行研究。这些测量手段不仅能够完好地保存样品，使其可供日后利用其他技术进行进一步研究，还能为后续的相关研究提供有效的指引。

4. 基于本研究的发现，您的团队在后续研究中拟解决哪些重大的科学问题？

首先，我们正着手开展有限的电子显微镜分析，旨在探究那些我们此前通过X射线观测到的、具有重要研究价值的化学结构的更精细细节。与此同时，我们还将对更多“龙宫”小行星样本进行进一步的X射线分析，以便更全面地揭示这些样本之间的变异特征。其次，我们也在对来自另一颗小行星—“贝努”(Bennu) 的样本进行研究；这些样本是由美国国家航空航天局 (NASA) 的“奥西里斯-雷克斯”（OSIRIS-REx) 任务所采集的。对这两颗截然不同的碳质原始小行星开展对比研究，将极大地深化我们对早期太阳系演化过程、小型原行星体动态行为，以及那些对地球乃至其他潜在天体上生命的形成与早期存续至关重要的物质起源的认知。

5. 您如何看待开放获取出版，特别是在地球科学领域？

在当今的科研世界中，开放获取出版至关重要；如今的科研已不再局限于大型机构图书馆内的纸质藏书。这种模式拓展了科学的传播广度，随之也拓宽了科学发展的机遇，并增加了取得重大发现的可能性。因此，便捷的获取途径与高效的可检索性已成为不可或缺的要素。

6. 您能否和我们分享在Geosciences 期刊的编辑与同行评审过程中体验如何？

整个流程非常出色。编辑与同行评审过程严谨、高效且质量上乘，极大地提升了初稿的水平。此外，整个过程也十分及时—对于像空间探测任务带回的样本这类具有重大影响的新样本而言，这一点尤为重要。

7. 获得这项奖项对您而言意味着什么？您是否有想要感谢的人？

获此殊荣，我深感荣幸与自豪，这对我而言也是一个令人惊喜的意外。在此，我特别要向我的合著者们致谢，因为这确实是一项团队协作的成果。

8. 今年是Geosciences 创刊15周年。您对我们有哪些建议与期望？

这并非我在Geosciences 期刊上发表的第一篇论文。尽管随着众多新刊的涌现，期刊间的竞争已日趋激烈，但我依然对其始终如一的高质量印象深刻。请继续保持这种优异的工作水准！我计划今后继续向Geosciences 投稿。

除本篇获奖论文外，Paul Northrup教授仍在持续构筑其坚实的研究体系。对于希望深入了解其研究整体脉络的读者，以下期刊文章提供了宝贵的视角，欢迎阅读。

U–Pb Geochronology and Stable Isotope Geochemistry of Terrestrial Carbonates, Lower Cretaceous Cedar Mountain Formation, Utah: Implications for Synchronicity of Terrestrial and Marine Carbon Isotope Excursions

犹他州下白垩统Cedar Mountain组陆相碳酸盐岩的U-Pb年代学与稳定同位素地球化学：对陆相与海相碳同位素漂移同步性的启示

Characterization of Potential Micrometeorites by Synchrotron Analysis

基于同步辐射分析的潜在微陨石表征

https://www.mdpi.com/2076-3263/10/7/275