宇宙中的磷、氯、氬、鉀、鈣從何而來？一支平均年齡不到35歲的山東科研團隊，找到了答案。

北京時間6月17日晚，由諾貝爾物理學獎得主丁肇中教授主持、山東高等技術研究院核心參與的國際空間站阿爾法磁譜儀（AMS）實驗項目，公布最新成果。研究團隊以前所未有的精度測量了上述五種宇宙線原子核的能譜，首次將能量范圍擴展至萬億電子伏，並總結出一條新規律：目前已測的20種原子核能譜，均可歸為兩類初級成分和兩類次級成分。這是探索宇宙元素起源的裡程碑式發現。

難度有多大？AMS自2011年升空以來，累計記錄超過2500億個宇宙線數據。山東高等技術研究院研究員許偉偉和同事們歷時近6年，從中精確篩選出100萬個目標原子核樣本。

更難的是分辨。宇宙線中的重原子核穿過AMS探測器時，會與探測器外圍覆蓋的薄層材料碰撞，像子彈穿過牆壁一樣發生碎裂——一個鐵原子核可能碎成氯，也可能碎成氬。探測器捕捉到一個信號，如何判斷它是“原裝”還是“撞碎”的？團隊反復測量碎裂概率、評估背景噪聲，最終攻克了這一難題。這是迄今能量范圍最廣、精度最高的相關觀測結果。

此次成果揭示兩大關鍵宇宙規律。其一，這五種元素均包含“初級”與“次級”兩種成分。初級來自恆星爆炸等天體源，次級是更重原子核碎裂產生﹔偶數原子核氬和鈣的初級成分佔比，顯著高於奇數原子核磷、氯、鉀。其二，AMS團隊測過的20種原子核能譜，全部可歸為兩類初級成分和兩類次級成分。

這項發現對於探索宇宙元素起源意味著什麼？許偉偉介紹，宇宙始於大爆炸，最初隻產生氫和少量氦，之后所有比鐵輕的元素都在恆星內部核聚變中產生。此次測得的元素豐度和能譜，是任何宇宙元素起源理論模型都必須符合的基礎數據。

在AMS匯聚全球48個科研機構、約260名研究人員的國際合作中，位於濟南的山東高等技術研究院扮演了關鍵角色——建成世界規模最大的宇宙線公共科學數據庫，全球AMS仿真工作大部分在此完成。承擔核心分析工作的許偉偉、王兆民、張金等，是AMS合作組中的年輕科研力量。

接下來，AMS探測器將迎來重大升級。升級后，一年的高能宇宙線數據採集量將等同此前三年。AMS將繼續測量鈧、鈦、釩、鉻、錳等元素，拓展人類對宇宙元素起源的認知邊界。（戴岳 劉笑笑 呂樂）

從1994年丁肇中首次提出AMS構想，到今天五種元素能譜首次精確公布，這場跨越32年的追問仍在繼續。一群平均年齡不到35歲的中國年輕人，正在為人類讀懂宇宙的“元素之書”寫下關鍵篇章。