[月球发现嫦娥石]月球嫦娥石发现记：抓住十四万分之一的机会

中青报·中青网记者 邱晨辉

本报讯 杨阿卓

那时9月9日，在上海东长安街甲8号（北欧国家科学技术委员会和北欧国家原子武器机构所在），这里向外间宣布中国生物学家首次在火星辨认出新矿石，重新命名为玉兔石。

还有一天，是佳节了，消息发布后引起关注，不少网民称作来自火星的中秋节礼品。

这也是欧美北欧国家辨认出的第6个火星新矿石。

它的辨认出改变了我省火星矿石积极探索历史，使我省成为当今世界上第3个辨认出火星新矿石的北欧国家。

那时，58岁的上海电气集团中核上海水文研究所（以下全称地研院）火星研究项目组组织协调人李德颖，站在见面会上难掩兴奋之情，是他率领项目组经过了1年多的不懈努力，辨认出了这种火星新矿石。

关上，1粒稻米的当今世界

夜幕早已欧风。

坐在桌上，盯着电子显微镜，用两根修长的奈米采样针，反反复复去企图白眉林两颗0.000001mg不到的微粒……那个姿势早已持续了闻所未闻两个半小时，此时此刻，地研院副研究员于洋身体僵硬、眼睛腹满。但她不该舍弃，那个在电子显微镜下都可能顷刻不见踪影的罐子，真是太稀有了。

被她称作罐子的是玉兔四号角砾岩样本。

2020年12月17日，玉兔四号随身携带1731克火星样本回到火星。对火星样本的提出申请，市场竞争极度惨烈，总共有23家院校和科研机构的85份提出申请通过初审，经现场答辩，最终仅13家单位31份提出申请通过评审，通过率仅为36.5%。

2021年7月12日，第一批50mg的角砾岩抵达地研院。

黄志新至今记得那个日子，这位地研院第一批火星样本负责人告诉记者，这50mg中，我们签订的协议规定只能损耗20mg。

20mg是什么概念？

大概是1颗大点的米粒吧。就连早已坐惯了实验室电子显微镜下工作的于洋都坦言：角砾岩是极其稀有的，即使这么微小的微粒，也不能白白损耗掉。

分样过程是角砾岩研究中最刺激、最紧张的环节，毫不夸张地说是用兴奋的心强稳颤抖的手。

分样在超净室中进行，两人一起进入操作，需要穿着专用的实验服和手套，全程由摄像头监控。在开启样本之前，项目组制定了实验计划，包括采样步骤、取出的样本量、分为多少份、每份各自多少量、针对不同实验如何分装、如何转移等等。

在此次角砾岩研究中，于洋负责需要将成千上万的微小微粒按实验设计挑选分类。分取使用的天平是百万级天平，可以精确到0.001mg。最困难的是要称取数份0.1mg样本——两颗绿豆大约80mg，相当于他们需要取1/800颗绿豆，手稍稍抖一下就超量了。于洋说。

她告诉记者，如此少的样本必须尽量一次性称准。每次称量都先是目估，死死盯着采样勺里几乎看不见踪影的小黑点，再三权衡，估摸着不能超量才敢倒入样本槽中。每个空样本槽称三遍，放入样本后再称三遍，以确保称量准确。

通常我们挑选火星样本时，可以将凡士林等有一定黏性的物质涂抹在针上帮助‘蘸取’样本，再稳妥地转移到其他地方。而角砾岩的挑选不允许引入外来‘污染’，只能靠针尖和微粒之间摩擦产生的一点静电吸附住样本，经常针尖推着样本在玻璃片上来回跑，是取不起来，每每那个时候都既绝望又崩溃。于洋说。

只能深呼吸，稳住崩溃的情绪和僵硬的肩膀，一遍遍尝试。这些微粒中，小的不足头发直径的1/100，大的有两根头发粗细。

一次又一次的失败重来，和这批样本死磕了两个多月，罐子终于被于洋手中玻璃丝的细尖捕获——新矿石采样成功！

反反复复的操作，让于洋对角砾岩样本的了解格外深刻，面对这批样本分析获得的大量数据时，那个心细的姑娘有了一个重大辨认出：有一种含钙的磷酸盐矿石，它含有的稀土元素远远高于我们以往认识的此类矿石结构中可以达到数量，意味着这是两颗我们认知以外的新矿石。

然而，它在哪里？这种矿石太少太小，在这批样本中无法找到两颗较好的微粒能够让科研项目组破译它的结构。

破译，二十三千分之一的可能

2021年隆冬的一个周六，整栋办公楼都空空荡荡的。

安静、喘气的声音都清晰可闻。在实验室小心翼翼度过的这8个半小时，让钟军至今记忆犹新。是那一刻，他所在的地研院火星项目组成功分离出了一粒微米级矿石，为他们的新辨认出奠定了基础。

扫描电镜反反复复确认、准确定位所需分离切割的矿石，高能的聚焦离子束从矿石四周进行斜向切割，底部斜向入刀使目标矿石实现和周围围岩分离，扫描电镜的仓口探入比头发丝还细的钨针，聚焦离子束对钨针整形后，用铂蒸汽将其焊接到分离的目标矿石之上，采集完的目标矿石从仪器舱中取出，放入特制的样本保管胶囊， 将其带至下一步开展晶体结构分析的实验室……

通过对第一批角砾岩科研样本开展系统研究，项目组辨认出了新矿石的踪迹，并测定该矿石的化学组成，但由于新矿石微粒太小太少，一直无法获得新矿石的理想晶体结构参数，必须要借助新的角砾岩样本进一步寻找符合条件的大微粒标本，才有可能全面证实。

作为接棒人，钟军围绕核能铀钍裂变元素研究主题，反反复复斟酌挑选了拟提出申请的最为合适的火星样本。他阅读了大量文献，和项目组成员反反复复探讨，不断优化和完善借用提出申请及汇报材料。

最终，他们的材料从240多份提出申请中脱颖而出，成功借用到1件火星光片样本。

钟军回忆，一拿到光片，科研项目组立刻采用原位微区测试分析方法开展矿石尺度的研究，首先对整个样本的所有矿石进行了快速面扫描，在接近二十三万个的矿石/岩屑微粒中，成功抓取了几颗仅有头发丝直径十分之一大小的富含稀土的磷酸盐矿石微粒。

要想验证新矿石的存在，就要把这几个微粒切出来，做矿石单晶的晶体结构精确解译。而相对较大、平面上看成分较纯的，适合我们做解构的潜在目标矿石仅有三粒，极为细小稀有。钟军说。

最终，确定了唯一两颗可用于后续验证的微粒。

于洋所带的矿石研究项目组，利用单晶X射线衍射仪对潜在的新矿石，开展了后续的精细结构解译，确定了那个新矿石。

这并不是地研院在水文分析中所辨认出的第一个新矿石。过去3年，于洋所在的项目组早已先后主导和参与辨认出5种火星新矿石。

溯源，科学积极探索背后无限的好奇心

是什么让他们紧紧抓住了这二十三千分之一的机会？

勤奋、团结、用心、专注……项目组22个人成员，每个人都有自己的答案，然而所有这些答案汇聚到一起，恰恰是那句机会只留给有准备的人。

2020年11月，在李德颖率领下，地研院火星研究项目组经过无数次研究讨论后，确定了以火星核能裂变和聚变元素为主要研究方向。随后，地研院组建了火星样本分析检测实验室。

完善火星样本提出申请管理使用制度，构建火星样本保存及处理洁净间，模拟样本演练，这三项任务从那一刻就齐头并进准备起来了。地研院分析测试所所长郭冬发说。

事实上，任何重大科研成果的获得都不可能来自临时抱佛脚。郭冬发举例：比如，火星样本处理洁净间原来是专门为做特殊样本保留的洁净间，环境长期以来保持干净整洁——这间‘净室’成了我们开展角砾岩研究不可或缺的重要场所。

前沿基础科学是推动人类文明进步的原动力，基础研究一旦产生成果，那很有可能是颠覆性的、革命性的。火星样本研究，是典型的前沿基础科学研究，它能推动和带动一系列相关科学技术进步。

这是一条相当漫长而曲折的道路，无论经费、时间、精力，所有的投入都必然是有限的，而唯一无限的是生物学家的好奇心。在李德颖的眼中，看待此时此刻的成就，绝不能仅局限于拿到角砾岩后做了什么，更是与半个多世纪以来，核水文生物学家们不断积极探索更多未知的创新实践息息相关。

新矿石获得批准了，但名称没有通过。

今年6月底，当李德颖将那个消息告诉项目组成员时，大家的心都是猛地一跌。

玉兔石是这支项目组为它精心挑选的名字。而与之相应的英文名字changeite，因为与此前已辨认出的矿石changoite太接近，而被否决。名称没通过，就意味着这项成果暂时还无法发布。

一个名字而已，改掉吧，按照国际惯例改成以我省水文领域名人或本身的物质结构来重新命名吧。玉兔？外国人根本无法理解。很多人都在给李德颖建议。

李德颖始终没有回答。

changeitechangeite那个名字被他每天一遍又一遍地划在纸上。

我始终不该改变玉兔石那个名字，我想把那个寄托着中国航天探测精神的美丽传说讲给当今世界听，它必然是动人的。我肯定能找到一个既有中国特色而且也符合国际惯例的英文名字。李德颖说。

稍做修改后，changesite那个名字带着更丰富的内涵被提交了上去。

首先，这是纪念我省玉兔工程首次取回的火星样本；然后，它明确了该矿石来自中国传统神话‘玉兔’（Chang’E）的居住地（site），即火星；同时也表明该矿石取自玉兔四号的降落点；最后，‘S’既是中文‘石-Shi’又是英文‘石-Stone’开头的第一个字母，从发音上也更接近玉兔石，国内国际都很好理解。李德颖说。

项目组将新的英文名称提交提出申请了。

等了一个多月，该矿石获国际矿石协会新矿石重新命名及分类委员会的批准，最终名称为玉兔石，英文Changesite-(Y)。

从此，月亮上有了玉兔石。

中国青年报客户端上海9月9日电