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李國(guó)武（中）和他的博士生。?受訪者供圖

我們的工作真的要耐得住寂寞，這種寂寞不僅僅在于工作的枯燥，也在于厚積薄發(fā)的耐心。要知道，一旦我們發(fā)現(xiàn)某種新的礦物，往往就能產(chǎn)生一定的國(guó)際影響。

更重要的是，這些成果將為我國(guó)未來(lái)的資源利用增加一種新的可能性。這才是我們最珍視的東西。

■本報(bào)記者 陳彬

“你是怎么知道哪里有新礦物的？”這是工作多年以來(lái)，李國(guó)武經(jīng)常被人問(wèn)起的一個(gè)問(wèn)題。

這也難怪，作為中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）科學(xué)研究院晶體結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室教授，李國(guó)武最主要的一項(xiàng)工作就是通過(guò)測(cè)定礦物的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分，尋找那些還未被人發(fā)現(xiàn)的礦物。而在這方面，李國(guó)武的工作可以用“出色”來(lái)形容。

“目前，在全球范圍內(nèi)每年新發(fā)現(xiàn)的礦物大約有100多種，我國(guó)平均每年能發(fā)現(xiàn)1~2種。近年來(lái)，我國(guó)發(fā)現(xiàn)的新礦物大概有70%是我們團(tuán)隊(duì)參與發(fā)現(xiàn)的。”在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)，李國(guó)武用這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字，概括了近20年來(lái)他的“工作成績(jī)”。

近日，國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)新礦物、礦物命名及分類命名委員會(huì)高票通過(guò)李國(guó)武團(tuán)隊(duì)申報(bào)的新礦物——李氏鎢礦，就是對(duì)李國(guó)武在新礦物發(fā)現(xiàn)及礦物晶體結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)領(lǐng)域作出卓越貢獻(xiàn)的肯定。

兩次野外工作，三種新礦物

李氏鎢礦的發(fā)現(xiàn)源自李國(guó)武一次在家鄉(xiāng)的意外之舉。

2019年春節(jié)，李國(guó)武回老家過(guò)年。他的家鄉(xiāng)——云南省華坪縣境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富。家鄉(xiāng)的同學(xué)知道他是搞地質(zhì)研究的，便邀請(qǐng)他到附近的金礦點(diǎn)考察。恰巧當(dāng)時(shí)李國(guó)武正在從事一項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目關(guān)于燒綠石超族新礦物的研究，也想去附近的花崗巖巖體采集一些樣品，便欣然前往。

金礦點(diǎn)的考察中，他采集了一些樣品。在從山上返回的途中，停車的小路邊斷層帶附近露出的花崗巖引起了李國(guó)武的注意。出于職業(yè)習(xí)慣，他采集了一些半風(fēng)化的花崗巖巖石樣品，并用餐盤進(jìn)行了簡(jiǎn)單淘洗，把礦物樣品帶回了北京。而就在這些樣品中，他意外地發(fā)現(xiàn)了一種新的礦物——碲鎢礦。

“碲鎢礦是一種以半金屬碲和鎢、鉀構(gòu)成的全新成分和新結(jié)構(gòu)的新礦物，這是科學(xué)家首次在世界上發(fā)現(xiàn)該成分及結(jié)構(gòu)的礦物，此前甚至沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)類似的人工合成物?！崩顕?guó)武說(shuō)，正是憑借這樣獨(dú)特的成分和結(jié)構(gòu)，該礦物被國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)評(píng)選為“2019年度礦物”，這也是全球礦物學(xué)界賦予新礦物發(fā)現(xiàn)者的最高榮譽(yù)。

碲鎢礦的發(fā)現(xiàn)讓李國(guó)武非常興奮，于是在當(dāng)年8月，李國(guó)武帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)再次到碲鎢礦發(fā)現(xiàn)地進(jìn)行系統(tǒng)野外工作。與上次“無(wú)心插柳”不同，這次他帶著充分的準(zhǔn)備而來(lái)，最終的結(jié)果也令他的準(zhǔn)備和付出沒(méi)有白費(fèi)——在此次帶回的樣品中，李國(guó)武團(tuán)隊(duì)再次發(fā)現(xiàn)了兩種新的礦物，并將這兩種新礦物命名為烏木石和李氏鎢礦。

烏木石是在碲鎢礦之后，李國(guó)武團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的又一種含鉀、鎢的新礦物，也是世界上首次發(fā)現(xiàn)的鎢青銅結(jié)構(gòu)的天然礦物。至于李氏鎢礦，則是自然界很罕見(jiàn)的化學(xué)成分為純?nèi)趸u，且為非化學(xué)計(jì)量的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的天然礦物。這三種新礦物有成因聯(lián)系，物質(zhì)來(lái)源與附近的金礦化有關(guān)。

兩次野外工作，在同一地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)三種獨(dú)特含鎢新礦物，這樣的“效率”在新礦物發(fā)現(xiàn)工作中是很罕見(jiàn)的。在外人眼中，李國(guó)武的發(fā)現(xiàn)或許有些“運(yùn)氣”的成分，但了解他的人卻更愿意將其看作是命運(yùn)對(duì)他近20年苦心科研的一種“褒獎(jiǎng)”。

“誰(shuí)知道將來(lái)會(huì)有什么用”

1982年，18歲的李國(guó)武作為全縣僅有的12名考入大學(xué)的學(xué)生，邁入了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）的校門。與自己喜歡的地球物理專業(yè)擦身而過(guò)的他，被分配到了巖石礦物學(xué)專業(yè)，由此開(kāi)始了他與礦物打交道的生涯。

10年后的1993年，在云南地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)從事巖礦鑒定工作多年的李國(guó)武，考取中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）材料學(xué)院Ｘ射線晶體結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室攻讀碩士研究生。這也是他從事新礦物發(fā)現(xiàn)與礦物晶體結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)研究工作的開(kāi)始。

“新礦物的發(fā)現(xiàn)是地球科學(xué)的基礎(chǔ)創(chuàng)新之一?！笔茉L時(shí)，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院礦物教研室教授申俊峰告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，人類在地球上已發(fā)現(xiàn)了5000多種不同的礦物種，但仍有很多未知的礦物未被發(fā)現(xiàn)。新礦物的發(fā)現(xiàn)及其研究是一個(gè)國(guó)家或研究單位礦物學(xué)研究水平的重要標(biāo)志之一。然而，目前我國(guó)所發(fā)現(xiàn)的新礦物僅有140余種，相對(duì)于我國(guó)國(guó)土的幅員遼闊、資源豐富，這一發(fā)現(xiàn)量顯然是非常低的。

“李老師帶領(lǐng)我們所做的工作，就是要在更多的新礦物上打下中國(guó)人的印記?！崩顕?guó)武的博士生孫寧岳說(shuō)。

采訪中記者得知，決定一種礦物是否是新礦物的關(guān)鍵，是看其是否具有新的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分，但要得出一個(gè)準(zhǔn)確的判斷，除了掌握一定的方法外，更重要的是耐得住寂寞和潛心研究。

“單礦物鑒別的一個(gè)最基本操作流程，就是將巖礦石樣品破碎成直徑0.1毫米的微粒，然后在顯微鏡下，一個(gè)微粒一個(gè)微粒地觀察比較。通過(guò)觀察礦物特征，找到可能存在的新礦物顆粒，再進(jìn)行更深一層的成分結(jié)構(gòu)測(cè)定?！崩顕?guó)武說(shuō)，有時(shí)為了找到可能的新礦物微粒，常常要在一兩個(gè)月的時(shí)間里觀察上萬(wàn)個(gè)顆粒，其枯燥程度可想而知。

然而，這樣的工作，李國(guó)武已經(jīng)做了近20年。

有人也曾產(chǎn)生過(guò)疑惑：“發(fā)現(xiàn)新礦物能有什么用？”面對(duì)這樣的疑問(wèn)，李國(guó)武只能回答他們，“對(duì)于剛剛發(fā)現(xiàn)的東西，我暫時(shí)還不知道它們能做什么，但很多科學(xué)上的發(fā)現(xiàn)就是這樣子，誰(shuí)知道將來(lái)它們會(huì)有什么用?！?/p>

當(dāng)然，有些價(jià)值的體現(xiàn)是不需要等那么長(zhǎng)時(shí)間的。

2010年，李國(guó)武到匈牙利首都布達(dá)佩斯參加國(guó)際礦物學(xué)大會(huì)。其間，他與一位加拿大礦物學(xué)者交流。當(dāng)?shù)弥獙?duì)面的這個(gè)中國(guó)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾十種新礦物的時(shí)候，這位國(guó)外學(xué)者頓時(shí)肅然起敬?！拔以谧约旱囊簧心軌虬l(fā)現(xiàn)一種新礦物就已經(jīng)心滿意足了，您竟然發(fā)現(xiàn)了那么多！”

李國(guó)武知道，那一刻他代表的并不是他自己。

“這才是我們珍視的東西”

回到本文開(kāi)頭的那個(gè)問(wèn)題——為什么李國(guó)武知道那些新礦物在什么地方？

對(duì)此，他笑說(shuō)，除了要有一定方法以及耐得住寂寞外，還有一個(gè)很好的傳承。

據(jù)了解，李國(guó)武所在的晶體結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室成立于1958年。其創(chuàng)始人為我國(guó)的礦物晶體結(jié)構(gòu)、晶體化學(xué)研究學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)始人，原北京地質(zhì)學(xué)院教授彭志忠。而李國(guó)武的碩士生導(dǎo)師馬哲生教授則是彭志忠的學(xué)生。“這樣算起來(lái)，我是這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的第三代?！彼f(shuō)。

從成立至今，該實(shí)驗(yàn)室半個(gè)多世紀(jì)一直致力于新礦物的發(fā)現(xiàn)與礦物晶體結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)研究方向，因此也積累了大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在他們的實(shí)際工作中，這些經(jīng)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。如今，李國(guó)武也正在通過(guò)言傳身教，將這些經(jīng)驗(yàn)傳遞給自己的學(xué)生。

遺憾的是，目前國(guó)內(nèi)能夠分享這些經(jīng)驗(yàn)的機(jī)構(gòu)和研究者并不多。

李國(guó)武告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，雖然國(guó)內(nèi)有些機(jī)構(gòu)也會(huì)從事新礦物的發(fā)現(xiàn)與研究工作，但目前真正以這項(xiàng)工作為“主業(yè)”的卻只有他們這一家實(shí)驗(yàn)室，這總讓他有種“勢(shì)單力孤”之感。

“其實(shí)我挺想呼吁一下，歡迎新鮮血液加入我們的隊(duì)伍中，畢竟我們的工作能對(duì)國(guó)家發(fā)展有所貢獻(xiàn)?！崩顕?guó)武說(shuō)，但他同時(shí)也清楚，自己的這份工作的確太枯燥。“讓現(xiàn)在的年輕人盯著礦物看上一整天，很少有人能真正潛下心來(lái)?！?/p>

好在，依然還有一群學(xué)生和年輕人在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行研究。對(duì)于他們，李國(guó)武的話語(yǔ)中多了一份贊許。

“新礦物的發(fā)現(xiàn)并非輕而易舉，其中充滿了各種困難與艱辛，只有孜孜不倦的努力、潛心研究才能贏得碩果?！苯徽勚?，李國(guó)武說(shuō)，相比一些動(dòng)輒發(fā)上幾篇論文的專業(yè)，他們?cè)诂F(xiàn)行的評(píng)價(jià)體系下不占優(yōu)勢(shì)?！拔覀兊墓ぷ髡娴囊偷米〖拍?，這種寂寞不僅僅在于工作的枯燥，也在于厚積薄發(fā)的耐心。要知道，一旦我們發(fā)現(xiàn)某種新的礦物，往往就能產(chǎn)生一定的國(guó)際影響?！?/p>

“更重要的是，這些成果將為我國(guó)未來(lái)的資源利用增加一種新的可能性。這才是我們最珍視的東西。”李國(guó)武說(shuō)。