2月9日，正月初五。中国科大金属稳定同位素地球化学实验室内，博士生张兴超正在紧张地忙碌着。透过玻璃窗，只见他慢慢地将地幔橄榄岩样品制备的溶液加到树脂上，随即用不同浓度的盐酸和硝酸淋洗，最后在特定的淋洗区间将锌元素提取出来。“春节期间，虽然导师没有要求加班，但实验室就是我的家，只有抢抓时间，才能更快地推进项目。”张兴超介绍，他正在进行地幔橄榄岩锌同位素组成研究，努力通过研究锌同位素组成的变化，探求地球深部演化的秘密。
早上8点到实验室，晚上11点离开实验室，这是张兴超正常的作息时间。“在别人看来，地球化学研究可能比较枯燥乏味，但通过努力能够了解地球演化机理，很有成就感。”张兴超笑着说，他从小就对自然的演化规律很感兴趣，一直想弄清楚地球是怎么形成的。上大学以后，他正好有机会借助科学手段，来实现自己的梦想。在刚刚过去的2018年，他通过自己的努力，荣获国家奖学金，并获得2万元奖励。
“通过小小的地幔橄榄岩样品，也许就能推理出地幔的演化机理，这本身就很有意思，也很具挑战性。”张兴超说。地球深部的样品很难进行直接采样，不过一些岩浆活动和构造运动过程，会将深部的物质带至浅部，成为科学家研究地球深部过程的“钥匙”。“锌有5个稳定同位素，表现出亲石性，广泛参与到地幔过程当中。分析地幔样品的锌同位素组成的变化，能够帮助我们认识地幔的演化机理。”张兴超表示。
实验室内，记者看到一台仪器正在工作，电脑上显示着一组组数据。“这是Neptune plus型多接收电感耦合等离子体质谱仪。”张兴超介绍，该质谱仪以氩等离子体火焰作为离子源，温度可以达到7000摄氏度以上，能够实现大部分元素的离子化，从而满足金属同位素质谱测量的要求。同时，静电分析器和多接收检测器的使用能够保证测试精度。凭借这台仪器和相应的分析方法，他们的同位素组成分析精度能够达到国际最好水平。
“实验经常会碰到困难，比如质谱仪的稳定性很容易受到破坏，从而得到质量较差的数据，这需要我们对实验室温度和仪器参数等进行严格调控，因此课题组内的老师和同学经常在实验室内交流切磋。”张兴超表示，“天体化学、地球的形成和演化过程、污染源示踪、矿床成因、土壤形成、海洋微量营养元素循环、古环境重建、生命科学等，都可以通过金属稳定同位素来研究。”今后，他会把更多时间留给实验室，努力在该领域取得一些突破。（本报记者 桂运安）
安徽日报 2019年02月11日
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