榜样力量 | 一寸丹心图报国

2023.05.15 中国矿业报   

  ——记中国地质调查局地质研究所二级研究员朱祥坤

  ◎  郭  戈

  求学10年,面对赤裸裸的歧视,他深知只有祖国强大,才能不再受歧视。经过重重选拔,他受聘成为自然资源部同位素地质重点实验室的主任。自此,他带领团队一路披荆斩棘,系统研究了铁、铜、锌等同位素的分馏过程,为其地球化学应用奠定了基本理论基础……他终于实现了自己“为国家做点事”的志愿,把事业扎根在了祖国大地。他就是中国地质调查局地质研究所二级研究员朱祥坤,也是无数为祖国发展贡献学科力量的地质工作者之一。

  朱祥坤在介绍仪器使用方法

  矢志不渝,学成归来报效祖国

  为自己的国家做点事,是朱祥坤一直以来的志向。这个念头在他出国前就已经深藏心中,在国外10年他更加坚定了这个念头。

  20世纪90年代初,朱祥坤远赴英国剑桥大学留学,师从基斯·奥尼恩斯爵士(Sir Keith O'Nions)。在剑桥大学取得博士学位后,他成为牛津大学地球科学系的研究人员。那时,国外的实验室从仪器设备到研究理念,都比国内先进太多。生活方面,更是差距巨大。2001年,朱祥坤取得了英国的永久居留权。这时,他在国外已经有了很好的科研平台,也有着不错的物质条件,但是他的内心始终没有忘记学成回国、报效祖国的初心。

  在英国时,有两件小事给朱祥坤留下了深刻的印象,更坚定了他回国的决心。一次是参加在美国召开的国际地球化学与同位素地质年代学大会,其间,主办方组织与会代表参观美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室。但朱祥坤却被告知:不能进入。原因只有一个,因为他是中国人。这件事让朱祥坤深深认识到,作为一名中国人,一定要学好西方先进的科学技术,以便将来更好地为祖国服务。

  还有一次,是去荷兰驻英国大使馆办理签证。在荷兰使馆办理签证,一般几个小时就可以拿到。到了使馆却被告知,中国人不能这么快捷。使馆大厅里有一牌子,上面写着中国、利比亚等几个国家公民的签证申请不能快速处理。面对赤裸裸的歧视,除了愤怒,朱祥坤内心升腾起一股使命感:要为祖国的发展服务,只有祖国强大,才能不再受歧视。

  2001年,原国土资源部历史最悠久的重点实验室——同位素地质重点实验室面向全球招聘主任。得知这一消息后,朱祥坤第一时间提交了简历。经过重重选拔,朱祥坤受聘成为部同位素地质重点实验室的主任,并于2002年正式回国。从此,朱祥坤终于实现了自己“为国家做点事”的志愿,把事业扎根在了祖国大地。

  一丝不苟,建成国际一流的超净实验室

  朱祥坤所从事的专业是同位素地球化学。该专业需要高端的质谱仪,对样品进行同位素组成高精度测试;还需要一个超净环境进行样品处理,也就是需要超净化学实验室。为了防止样品处理过程中空气中的灰尘可能对样品造成污染,需要建立百级的超净环境。

  要建成一流的超净实验室,并非一件容易的事,因为仅考虑对空气的净化还不够,还需要考虑其他很多因素。比如材质,研究内容之一是分析样品中金属元素的同位素组成,所用材质要尽量避免金属,那么到底该选什么材质?如果使用某些金属不可避免,需要如何处理?超净实验室需要1年365天运行,如何保证实验室的运行安全?

  当时国内的超净化学实验室与国际一流实验室尚有较大差距,并且国内有关超净实验室设计施工公司也缺少这方面的经验。上述的理念和问题,都需要朱祥坤去探索和拓荒。他带领实验室人员与设计公司的技术人员反复交流磋商,一条一条地梳理技术参数和设计要求,一次又一次地试验选取合适的材料。

  在团队和公司的共同努力下,用了近三年的时间,非传统稳定同位素超净实验室终于建成了。新建成的超净实验室在相关技术指标方面达到了国际一流水平,使我国超净实验室建设上了一个大台阶,也使中国非传统稳定同位素研究实现了从无到有、从跟跑到并跑的跨越。实验室建设中的很多经验和做法,后来在其他实验室建设中被作为示范经验引用或借鉴。

  这些年来,朱祥坤和团队成员一起,对不同地质储库的金属稳定同位素组成进行了详细调查,构筑和完善了铁、铜、锌、钙、镁等同位素的示踪参照系;系统研究了铁、铜、锌等同位素的分馏过程,为其地球化学应用奠定了基本理论基础;证明了氧化还原过程是变价金属(如铜、铁等)同位素分馏的主要控制因素,揭示了变价金属元素稳定同位素是示踪氧化还原状态的有效地球化学工具;研制了铁、铜、锌等十余种同位素标准物质,为这些新同位素体系的数据质量监控提供了标准。2008年,“铁、铜、锌等非传统稳定同位素地球化学研究取得突破性进展”入选中国地质学会十大地质科技成果;2018年,“金属稳定同位素示踪体系的构筑及其在矿床研究中的应用示范”获自然资源部国土资源科技奖二等奖。这些都是在非传统稳定同位素超净实验室中取得的重要成果。

  潜心研究,修改铅元素原子量

  2021年,化学界的最高级别国际组织——“国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)”授权国际同位素丰度与原子量委员会(CIAAW)发布公告,宣布铅原子量由原来的207.2±0.1,修改为区间值 [206.14, 207.94]。这个修订是基于朱祥坤领衔的国际研究团队的工作成果。成果同年入选了中国地质调查局、中国地质学会的年度地质科技十大进展。

  二十多年前,朱祥坤在对苏格兰西北部刘易斯(Lewisian)杂岩体进行研究时发现,铅元素的原子量最大值和最小值差距很大,不是教科书中所写的常数。2005年,朱祥坤开始担任国际同位素丰度与原子量委员会委员,后又担任国际纯粹与应用化学联合会无机化学领衔委员,将研究视野拓宽到了原子量方面。从2013年开始,朱祥坤带领国际团队,历时8年,对上世纪50年代以来的相关文献进行了全面系统研究,严格评估了文献中的测试方法和数据质量,筛选出了8000余件符合精度要求的样品,并进行了分类和统计分析,进而厘定了铅元素原子量的最小值和最大值。

  2018年,习近平总书记在第十九次院士大会上指出:“基础研究是整个科学体系的源头。”正如习近平总书记所说,基础研究是学科发展的根基,可以支撑很多不同方向和领域的研究。基础研究的每一次突破,都会产生持久而深远的影响,其背后也必然包含着数十年如一日的坚持不懈。潜心钻研,只有坚持认认真真、扎扎实实做好基础研究,才能在国家有需求时贡献力量。朱祥坤是这么想的,也是这样做的。

  人物简介:

  朱祥坤,男,中共党员,1961年生,山东临沂人。2003年度成为国家杰出青年科学基金获得者,2017年获国土资源部首批科技领军人才称号,2022年获第九届“侨界贡献奖”一等奖。现任中国地质调查局地质研究所二级研究员、同位素地质研究室主任,自然资源部同位素地质重点实验室主任,中国地质学会同位素地质专业委员会主任,国际同位素丰度与原子量委员会领衔委员,国际纯粹与应用化学联合会无机化学部领衔委员。主要从事同位素地球化学研究,是国际非传统稳定同位素地球化学主要奠基人之一。

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