在內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原深處的查干布拉根銀鉛鋅礦床（以下簡(jiǎn)稱(chēng)查干礦床），中國(guó)科學(xué)家耗時(shí)近十年的“顯微鏡下尋寶記”近日終于收官——他們像偵探般從開(kāi)發(fā)了近40年的老礦中，找到了直徑僅20微米（約頭發(fā)絲直徑1/5）的全新硫鹽礦物顆粒。
新礦物由中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)地質(zhì)地球所）博士后回凱旋與導(dǎo)師秦克章研究員，聯(lián)合中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）、核工業(yè)北京地質(zhì)研究院等單位共同發(fā)現(xiàn)，填補(bǔ)了我國(guó)在塊硫鉍銀礦系列礦物發(fā)現(xiàn)中的空白。
近日，國(guó)際礦物學(xué)學(xué)會(huì)新礦物命名與分類(lèi)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)正式批準(zhǔn)，將新礦物命名為“孫樞硫鐵鉍礦”，以紀(jì)念我國(guó)沉積大地構(gòu)造研究奠基人——孫樞院士。“孫先生是一位在科學(xué)上嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的謙謙君子，我們希望以此紀(jì)念他的高尚品德和人格魅力。”秦克章說(shuō)。
“老魚(yú)塘里摸新魚(yú)”
新發(fā)現(xiàn)是師徒兩代人持續(xù)近30年的一場(chǎng)接力賽。
查干礦床位于內(nèi)蒙古滿洲里南部，發(fā)現(xiàn)于1986年，是甲烏拉-查干銀超大型鉛鋅礦田的一部分，也是一座有著近30年開(kāi)采歷史的“老礦”。
1985年，秦克章從浙江大學(xué)地球科學(xué)系本科畢業(yè)后，就曾跟著礦產(chǎn)專(zhuān)家王之田到滿洲里地區(qū)作勘查。1997年，他博士期間的一項(xiàng)論文成果就是建立甲烏拉-查干銀鉛鋅銅礦田的淺成低溫-斑巖成礦系統(tǒng)模型。
“該礦田呈北西走向，長(zhǎng)度接近13公里，地表氧化帶銀礦物特別復(fù)雜，十幾米厚的褐紅色氧化層里，銀礦物有十幾種。”秦克章向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》介紹。
然而，當(dāng)時(shí)技術(shù)有限，電子探針?lè)直媛实停乜苏聼o(wú)法精細(xì)分析出所有的礦物，只是隱隱感覺(jué)“這里可能有新東西”。
2016年，來(lái)自河北邢臺(tái)的回凱旋從長(zhǎng)安大學(xué)本科畢業(yè)后，加入秦克章課題組直博。他接到了秦克章布置的一項(xiàng)任務(wù)——查明查干礦床銀的賦存狀態(tài)并嘗試尋找新礦物。
彼時(shí)，這處礦床經(jīng)過(guò)整整20年開(kāi)采，礦床地表向下十多米的氧化帶紅色礦石，已經(jīng)開(kāi)采殆盡。要尋找新礦物，只能通過(guò)分析原生帶樣品，而原生帶此前僅發(fā)現(xiàn)過(guò)數(shù)種銀礦物。
“這里的金屬分帶很有特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)新礦物的可能性很大。”秦克章說(shuō)。
盡管如此，師徒兩人都知道其中的挑戰(zhàn)。“這就像從‘老魚(yú)塘里摸新魚(yú)’——能釣的‘魚(yú)’已經(jīng)被釣走了，剩下能釣的‘魚(yú)’——新礦物已經(jīng)很少了。”回凱旋比喻說(shuō)。
秦克章（左二）與曾負(fù)責(zé)查干礦床勘查項(xiàng)目的博士生回凱旋（左三）、闞靖（右二）、總工程師孟昭君（右一）乘坐履帶車(chē)在東北森林-沼澤區(qū)野外考察。東北野外考察（秦克章左一，回凱旋左三，闞靖左二，孟昭君總工程師右一）。
銀礦物顆粒小，彼此長(zhǎng)得又像，在礦田中尋找新的礦物無(wú)異于“大海撈針”。從研一開(kāi)始，回凱旋將樣品采回后，就在實(shí)驗(yàn)室用顯微鏡逐個(gè)觀察，每天從早9點(diǎn)看到晚10點(diǎn)，有時(shí)看到眼睛酸痛。直到2021年，他已經(jīng)累計(jì)磨了800多張樣品探針片，盡管其間發(fā)現(xiàn)了疑似新礦物，但最終還是被排除了。
它們實(shí)在是太小了——比頭發(fā)絲還細(xì)，打探針時(shí)很容易混入旁邊的礦物，成分?jǐn)?shù)據(jù)分析每一次都不一樣。“這到底是不是個(gè)新礦物？”回凱旋做做停停，想不出招兒，有時(shí)甚至想放棄。
秦克章就在一旁給他“打氣”：“再試試，肯定會(huì)有新東西。”
2023年博士論文答辯后，回凱旋也覺(jué)得做了這么久，就此放棄心有不甘。在秦克章的推薦下，他找了多家實(shí)驗(yàn)室合作，最終與地質(zhì)地球所高級(jí)工程師賈麗輝合作測(cè)定其成分；與核工業(yè)北京地質(zhì)研究院研究員李婷團(tuán)隊(duì)合作用離子束“挖出”疑似對(duì)象；與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）教授李國(guó)武團(tuán)隊(duì)合作對(duì)晶體結(jié)構(gòu)作出解析，耗費(fèi)了兩年時(shí)間，終于讓礦物現(xiàn)出“廬山真面目”。
回凱旋仍記得，那時(shí)用鎢針小心翼翼提取樣品后，“從實(shí)驗(yàn)室到測(cè)試間一路捏著容器盒，生怕這個(gè)肉眼看不見(jiàn)的‘寶貝’飛走”。
“科學(xué)沒(méi)有捷徑”
新礦物屬于塊硫鉍銀礦系列，該礦物系列目前包含十幾種成員，這是該系列中首個(gè)由中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并命名的礦物。新礦物含鐵、鉍、硫，礦物組合以發(fā)育大量自然鉍為特征，石英的包裹體中發(fā)育大量甲烷，表明形成于還原環(huán)境。
更重要的是，秦克章表示，它與金銀礦化關(guān)系密切，能作為還原環(huán)境的找礦指示，這意味著未來(lái)找銀金礦就多了個(gè)“路標(biāo)”。
“現(xiàn)在看，那800件探針片沒(méi)白磨，都值了。”回憶尋找新礦物近十年走過(guò)的路，回凱旋感慨，“做科研就像挖井，越往下越難，但堅(jiān)持就能見(jiàn)水。”
孫樞硫鐵鉍礦顯微照片，圖中為放大2490倍后效果。
秦克章也常對(duì)學(xué)生說(shuō)：“科學(xué)沒(méi)有捷徑。”上世紀(jì)八十年代，秦克章到滿洲里做普查找礦時(shí)全靠腳力，背著鋪蓋卷徒步進(jìn)山，晚上住帳篷，每天帶著羅盤(pán)走十幾公里地，拿地質(zhì)錘敲石頭，用放大鏡看細(xì)節(jié)。現(xiàn)在的科研儀器設(shè)備好了，他覺(jué)得做地質(zhì)研究，無(wú)論是跑野外、辨巖石，還是在顯微鏡下辨認(rèn)礦物種類(lèi)與結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室里做探針和激光分析，工序和耐心一個(gè)都不能少。
“就拿這次來(lái)說(shuō)，誰(shuí)也不能保證一定能找到新礦物。就算沒(méi)找到，也可以練練基本功嘛。”秦克章說(shuō)，“事實(shí)證明，多下一份功，可能就多一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。”
而據(jù)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所研究員蔡劍輝統(tǒng)計(jì)，2020年至2024年，中國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的新礦物共計(jì)69種，占全球同期總量的12%，超過(guò)本世紀(jì)前20年的總和（60種）。目前中國(guó)已成為全球新礦物發(fā)現(xiàn)數(shù)量前三的國(guó)家。尤其在2023與2024年，中國(guó)連續(xù)兩年新礦物發(fā)現(xiàn)數(shù)量居全球第一。
此外，中國(guó)科學(xué)家還在創(chuàng)建國(guó)際礦物族和礦物超族分類(lèi)命名方案方面逐步走向舞臺(tái)中央，甚至首次在月球上發(fā)現(xiàn)了新礦物，極大提升了我國(guó)在國(guó)際礦物學(xué)界的話語(yǔ)權(quán)和影響力。
秦克章（右）與回凱旋（2023年）。
以“君”之名
“以孫樞先生的名字為新礦物命名，是為了紀(jì)念孫先生，也是希望新一代人能夠傳承他的科學(xué)精神。”秦克章說(shuō)。
1998年，秦克章追隨孫樞做了兩年的博士后研究，作為同事共事20年。在他眼里，孫樞在科研上是一位注重實(shí)踐、知識(shí)廣博的學(xué)者；在為人處世上，則是一位堅(jiān)持原則、熱心助人的謙謙君子。
秦克章做博士后那會(huì)兒，孫樞正擔(dān)任國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)副主任，十分繁忙，但仍堅(jiān)持帶著課題組做野外考察。“那時(shí)，帶領(lǐng)我們到新疆做了小一個(gè)月的野外調(diào)查。從東天山跑到東準(zhǔn)噶爾，再跑到阿爾泰山，最后回到西天山，圍著北疆跑了一大圈。”秦克章回憶說(shuō)。
秦克章是礦床學(xué)出身的，而孫樞的背景則是大地構(gòu)造。為了鍛煉這個(gè)新學(xué)生的大地構(gòu)造與區(qū)域地質(zhì)能力，野外調(diào)查中，每過(guò)一個(gè)山口或地質(zhì)分界點(diǎn)，孫樞常會(huì)臨時(shí)“出考題”：這是什么構(gòu)造？?jī)蓚?cè)地層差異在哪兒？巖石建造是什么？逼得秦克章每晚回去都會(huì)惡補(bǔ)資料，拓寬知識(shí)面。
1998年，秦克章（左一）與孫樞（右二）和李繼亮（右一）在新疆考察。
后來(lái)，基于扎實(shí)的野外調(diào)查，秦克章在礦床學(xué)研究和找礦勘查中取得許多突出成就，先后發(fā)現(xiàn)了新疆卡拉塔格銅金礦和西藏瓊嘉崗超大型鋰礦，由此揭開(kāi)了喜馬拉雅鋰礦找礦的序幕，并在圖拉爾根銅鎳鈷礦、銅山銅礦勘查突破中做出了重要貢獻(xiàn)。
2003年以來(lái)，秦克章已經(jīng)培養(yǎng)畢業(yè)了37名博士、17名博士后、5名碩士，他始終像當(dāng)初孫樞要求他一樣，要求學(xué)生必須能過(guò)“兩大關(guān)”：跑野外能認(rèn)石頭、畫(huà)剖面；顯微鏡下能看薄片。
讓秦克章欽佩的是孫樞嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)術(shù)風(fēng)范。當(dāng)討論學(xué)術(shù)爭(zhēng)議時(shí)，孫樞不會(huì)因?yàn)橛^點(diǎn)有分歧就予以回避或是主觀判斷其對(duì)錯(cuò)，而是會(huì)細(xì)致分析每種觀點(diǎn)的基點(diǎn)和依據(jù)是什么，優(yōu)點(diǎn)和不足何在。
擔(dān)任基金委副主任期間，即便是并非他本人所在的領(lǐng)域，當(dāng)他覺(jué)得對(duì)方的研究對(duì)學(xué)科發(fā)展有價(jià)值，仍會(huì)主動(dòng)聯(lián)系鼓勵(lì)其申請(qǐng)基金、堅(jiān)持創(chuàng)新，南京地礦產(chǎn)研究所的早期氫氧同位素研究、蝕變礦物高光譜成像技術(shù)研發(fā)就是其中之一。
在生活中，孫樞作為大科學(xué)家也沒(méi)有架子，十分富有人情味。一次新疆考察中，隨隊(duì)的一車(chē)輛在林區(qū)拋錨，彼時(shí)已是傍晚時(shí)分，秦克章提議讓孫樞和另一位老先生乘另一輛車(chē)先走，他和司機(jī)師傅等接應(yīng)。孫樞拒絕：“你把師傅留下來(lái)，他該多著急？我們一起走，晚些沒(méi)關(guān)系。”那晚，他們回到駐地已是深夜。
秦克章與孫樞參加博士生曹明堅(jiān)論文答辯。圖片均由受訪者提供
2014年秋，確診肺癌后，孫樞依然保持著學(xué)者的風(fēng)度與尊嚴(yán)。他極少在學(xué)生面前談?wù)摬∏椋看我?jiàn)面，他都收拾得整整齊齊。學(xué)生問(wèn)他病情，他說(shuō)人年紀(jì)大了，總會(huì)有些病，生病總是有些痛苦，不要想太多，想也不解決問(wèn)題。于是，便轉(zhuǎn)移話題聊起學(xué)術(shù)問(wèn)題。
后來(lái)，病情加重了，秦克章和其他同門(mén)再來(lái)拜訪，孫樞會(huì)提前說(shuō)明“今天只能聊20分鐘”。起初，秦克章并不明白，以為老師接下來(lái)還有別的安排。后來(lái)才知道，因?yàn)榘┘?xì)胞已經(jīng)擴(kuò)散，長(zhǎng)時(shí)間坐著對(duì)他來(lái)說(shuō)非常痛苦。即便如此，只要身體允許，他依然會(huì)打起精神，認(rèn)真傾聽(tīng)、細(xì)語(yǔ)叮嚀。
“2018年2月，孫先生去世后，遵照其生前約定，將自己的遺體全部捐獻(xiàn)用于醫(yī)學(xué)研究，不開(kāi)追悼會(huì)。”秦克章說(shuō)。
因?qū)O樞在沉積大地構(gòu)造研究中的重要影響力，國(guó)際沉積學(xué)家協(xié)會(huì)為紀(jì)念他，于2020年設(shè)立了“孫樞獎(jiǎng)”，用于表彰國(guó)際沉積學(xué)領(lǐng)域杰出的中青年科學(xué)家。
“新礦物雖小，我們希望孫先生的科學(xué)精神永遠(yuǎn)閃耀。”回凱旋說(shuō)。
本文鏈接：以“孫樞”院士之名命名，小礦物閃耀科學(xué)之光http://m.sq15.cn/show-11-22583-0.html
聲明：本網(wǎng)站為非營(yíng)利性網(wǎng)站，本網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)博主自發(fā)貢獻(xiàn)，不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。天上不會(huì)到餡餅，請(qǐng)大家謹(jǐn)防詐騙！若有侵權(quán)等問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時(shí)間刪除處理。