寻觅“嫦娥石”：破译十四万分之一的可能本文转自：北青网中新社北京

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中新社北京9月9日电题：寻觅“嫦娥石”：破译十四万分之一的可能
作者郭超凯马帅莎
15毫克的月壤有多小？小到用肉眼来看近似1粒米；15毫克的月壤有多“大”？大到放在显微镜下它足足拥有14万个颗粒。
但正是在这多如牛毛的14万个颗粒中，中国科学家分离出1颗粒径约10微米大小的单晶颗粒，成功解译了其晶体结构，确证其是一种全新的矿物。该矿物被命名为“嫦娥石” ，这是人类在月球上发现的第6种新矿物，中国由此成为世界上第3个在月球发现新矿物的国家。

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月球样品。图片来源：中核集团核地研院
打开一粒“米粒”的世界
2021年6月，嫦娥五号月球样品面向全社会开放申请，中核集团核工业北京地质研究院(以下简称核地研院)成为首批获得月球样品的13家研究机构之一。
那年7月，第一批50毫克月壤抵达核地研院。“按照协议规定，这50毫克只能损耗20毫克。”核地研院第一批月球样品责任人黄志新研究员说。
20毫克是什么概念？“大概就1颗米粒大小吧。”在本次月壤研究中，核地研院研究员李婷负责将成千上万的微小颗粒按实验设计挑选分类，这个工作需要稳定的手上功夫和极大的耐心。
“以往我们挑选地球样品时，可以将凡士林等有一定粘性的物质涂抹在针上帮助蘸取样品。但月壤的挑选不允许引入外来物质污染，只能靠针尖和颗粒之间摩擦产生的一点静电吸附住样品，这是一个既充满希望、有时又绝望崩溃的过程。”李婷如是说。
坐在桌前、盯着显微镜、用一根纤细的纳米取样针反复去剥取不到0.000001毫克的颗粒……就这样，李婷“死磕”了2个多月。
当面对这批样品分析获得的大量数据时，这个心细如发的姑娘惊喜地发现：“月壤中有一种含钙的磷酸盐矿物，它含有的稀土元素远远高于我们以往认识的此类矿物中可以达到的含量，也就是说这是一颗我们认知以外的新矿物。”

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中国科学家首次发现月球新矿物“嫦娥石” 。图片来源：中核集团核地研院
破译十四万分之一的可能
李婷清晰地记得，当时它是一个10微米左右的颗粒，和辉石交互共生在一起，无论实验手段还是后期的数据处理都没有办法把辉石剔除干净，因此一直没有获得理想的结构数据。
黄志新和李婷等人只能将希望寄托在申请到的第二份月壤样品。这份重15毫克的月壤样品，其样品靶上含有14万个颗粒。科研人员从中找到了一些新矿物的踪迹，但有希望测到单晶结构的只有1颗，而且这1颗还裂成了3小块。
又是一番耐心和恒心的“决斗” ，最终李婷使用聚焦离子束电镜切出一颗10微米*7微米*4微米的纯的单晶颗粒，其大小约普通人头发丝平均直径的十分之一。
科研人员将颗粒转移到单晶衍射仪上收集衍射数据，最后解译出新矿物的晶体结构。在对新矿物进行拉曼光谱分析、晶体光性描述、物理性质计算后，他们通过系统详尽的矿物学研究确定其为一种从未被发现过的新矿物。
在此之前，人类历史上只发现过5种月球新矿物。核地研院的发现彻底改变了中国天体矿物的发现历史，使中国成为世界第3个发现月球新矿物的国家。