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近日 ， 2022年北京“最美科技工作者”名单揭晓 ， 中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员李献华赫然在列 。
“李献华”这个名字上一次走进公众视线 ， 还是因为月壤 。
2021年 ， 他领导团队开展了对“嫦娥五号”月壤样品的第一批研究 。 那一次 ， 他们的结果显示：月球的火山活动可以持续到20亿年前 ， 比以往月球样品限定的火山活动延长了约8亿年 。
而支撑这一结果的 ， 竟然只有0.15克月壤样品 。
李献华
给地质作用测年李献华是一位同位素地球化学家 。
“每个人都有出生记录 ， 我们可以根据人的出生记录计算他的年龄 。 如何测定一个矿物、一个岩石或者一个地质作用形成的年龄呢？就需要做同位素地质年代学研究 。 ”李献华说 。
对他来说 ， 同位素是一个重要的“测年定年”工具 。 根据放射性同位素衰变定律 ， 科学家可以为地球与行星科学研究提供精确的时间坐标 ， 厘定深时地质过程发生和持续的时间 ， 为不同地质作用的因果联系和协同演化提供依据 。
在这个过程中 ， “精确”非常重要 。 而李献华勇于承担“嫦娥五号”首批样品研究 ， 底气也在于“精确” 。
早在1989年 ， 李献华团队就用高精度单颗锆石U-Pb定年方法 ， 首次在华南古生代花岗岩中发现25亿年残留锆石 ， 证了实华夏陆块存在太古代地壳物质 。 后来 ， 他们通过系统研究华南元古代地质和岩浆作用 ， 提出华夏与扬子陆块在9亿年前就拼贴形成了华南大陆 ， 而不是学术界以前认为的“Rodinia在10亿年前聚合” 。
李献华认为 ， “更高精度、更高空间分辨率和更高效率” ， 是同位素年代学发展的重要趋势 ， 也是地球与行星科学研究对地质年代学永恒的期待与要求 。
2005年起 ， 李献华领导建设了中国科学院第一个大型离子探针实验室 ， 更多具有国际领先水平的微区原位同位素定年新技术新方法 ， 也被他和团队推出 。
比如：他们用多接收器分析技术 ， 将离子探针锆石Pb同位素的分析精度提高5倍 ， 突破了离子探针精确测定显生宙锆石Pb/Pb年龄的“禁区”；采用一次离子束高斯照明技术 ， 实现了<5微米锆石U-Pb年龄的精确测定……
在提高精度这件事上 ， 李献华和团队有足够的耐心 。 他们曾用3年的时间 ， 将高精度U-Pb同位素体系定年的空间分辨率从传统的10微米提高到5微米 ， 又用10年时间 ， 将离子空间分辨率进一步提高到<3微米的国际领先水平 。
“分析束斑小了 ， 分析的信号量就小了很多 ， 但我们又不能明显损失分析精度 。 ”话到此处 ， 李献华没有再对他们遇到的困难做更详细的描述 ， 只是感慨道：“从10微米到5微米 ， 再到3微米 ， 看起来只是一小步 ， 但每前进一步都非常不容易 。 ”
每前进一步都不容易 ， 但李献华走得很坚定 。
嫦娥五号月壤样品（玄武岩岩屑）的显微图像
宝贵的月壤“欧阳自远院士说 ， ‘嫦娥五号’月壤样品可能是月球上最年轻的玄武岩 。 ”
这让李献华很兴奋 。 毕竟 ， 人类只是模糊地知道月球在45亿年前就形成了 ， 但月球到底有多大年纪 ， 月球刚形成的时候发生了什么 ， 还鲜为人知 。 而解决这个问题 ， 恰好是李献华的对口专业 。
对他来说 ， 做月球样品 ， 还是做地球样品 ， 本质上并没有区别 ， 但月球样品要珍贵得多 。 事实上 ， 在“嫦娥五号”月壤样品到来之前 ， 中国学者想要研究月壤 ， 只能靠1978年美国捐赠的1克月壤中的一半 。
相比之下 ， 能借到3克样品做研究 ， 实在是“奢侈” 。 不过 ， 李献华可舍不得大手大脚 ， 生生还回去2.85克 。
“月壤的平均粒度只有50微米 ， 只有少数岩屑稍微粗一些 ， 大约有几百微米 ， 甚至有可能达到毫米级 。 ”用李献华的话说 ， “吹口气可能就没了” ， 一定要珍惜 。
2020年12月 ， “嫦娥五号”月壤样品返回后 ， 李献华组织了十余场研讨会 ， 力求把“做什么”和“怎么做”厘清 ， 做好充分准备 。 7月12日第一批样品发放后 ， 他立刻和团队一起“钻”进实验室 。
2021年7月16日 ， 获得“嫦娥五号”月球科研样品第一个激光原位Sr同位素数据的激动瞬间 。
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