在内蒙古呼伦贝尔草原深处的查干布拉根银铅锌矿床（以下简称查干矿床），中国科学家耗时近十年的“显微镜下寻宝记”近日终于收官——他们像侦探般从开发了近40年的老矿中，找到了直径仅20微米（约头发丝直径1/5）的全新硫盐矿物颗粒。

新矿物由中国科学院地质与地球物理研究所（以下简称地质地球所）博士后回凯旋与导师秦克章研究员，联合中国地质大学（北京）、核工业北京地质研究院等单位共同发现，填补了我国在块硫铋银矿系列矿物发现中的空白。

近日，国际矿物学学会新矿物命名与分类专业委员会正式批准，将新矿物命名为“孙枢硫铁铋矿”，以纪念我国沉积大地构造研究奠基人——孙枢院士。“孙先生是一位在科学上严谨求实的谦谦君子，我们希望以此纪念他的高尚品德和人格魅力。”秦克章说。

“老鱼塘里摸新鱼”

新发现是师徒两代人持续近30年的一场接力赛。

查干矿床位于内蒙古满洲里南部，发现于1986年，是甲乌拉-查干银超大型铅锌矿田的一部分，也是一座有着近30年开采历史的“老矿”。

1985年，秦克章从浙江大学地球科学系本科毕业后，就曾跟着矿产专家王之田到满洲里地区作勘查。1997年，他博士期间的一项论文成果就是建立甲乌拉-查干银铅锌铜矿田的浅成低温-斑岩成矿系统模型。

“该矿田呈北西走向，长度接近13公里，地表氧化带银矿物特别复杂，十几米厚的褐红色氧化层里，银矿物有十几种。”秦克章向《中国科学报》介绍。

然而，当时技术有限，电子探针分辨率低，秦克章无法精细分析出所有的矿物，只是隐隐感觉“这里可能有新东西”。

2016年，来自河北邢台的回凯旋从长安大学本科毕业后，加入秦克章课题组直博。他接到了秦克章布置的一项任务——查明查干矿床银的赋存状态并尝试寻找新矿物。

彼时，这处矿床经过整整20年开采，矿床地表向下十多米的氧化带红色矿石，已经开采殆尽。要寻找新矿物，只能通过分析原生带样品，而原生带此前仅发现过数种银矿物。

“这里的金属分带很有特点，发现新矿物的可能性很大。”秦克章说。

尽管如此，师徒两人都知道其中的挑战。“这就像从‘老鱼塘里摸新鱼’——能钓的‘鱼’已经被钓走了，剩下能钓的‘鱼’——新矿物已经很少了。”回凯旋比喻说。

秦克章（左二）与曾负责查干矿床勘查项目的博士生回凯旋（左三）、阚靖（右二）、总工程师孟昭君（右一）乘坐履带车在东北森林-沼泽区野外考察。

东北野外考察（秦克章左一，回凯旋左三，阚靖左二，孟昭君总工程师右一）。

银矿物颗粒小，彼此长得又像，在矿田中寻找新的矿物无异于“大海捞针”。从研一开始，回凯旋将样品采回后，就在实验室用显微镜逐个观察，每天从早9点看到晚10点，有时看到眼睛酸痛。直到2021年，他已经累计磨了800多张样品探针片，尽管其间发现了疑似新矿物，但最终还是被排除了。

它们实在是太小了——比头发丝还细，打探针时很容易混入旁边的矿物，成分数据分析每一次都不一样。“这到底是不是个新矿物？”回凯旋做做停停，想不出招儿，有时甚至想放弃。

秦克章就在一旁给他“打气”：“再试试，肯定会有新东西。”

2023年博士论文答辩后，回凯旋也觉得做了这么久，就此放弃心有不甘。在秦克章的推荐下，他找了多家实验室合作，最终与地质地球所高级工程师贾丽辉合作测定其成分；与核工业北京地质研究院研究员李婷团队合作用离子束“挖出”疑似对象；与中国地质大学（北京）教授李国武团队合作对晶体结构作出解析，耗费了两年时间，终于让矿物现出“庐山真面目”。

回凯旋仍记得，那时用钨针小心翼翼提取样品后，“从实验室到测试间一路捏着容器盒，生怕这个肉眼看不见的‘宝贝’飞走”。

“科学没有捷径”

新矿物属于块硫铋银矿系列，该矿物系列目前包含十几种成员，这是该系列中首个由中国科学家发现并命名的矿物。新矿物含铁、铋、硫，矿物组合以发育大量自然铋为特征，石英的包裹体中发育大量甲烷，表明形成于还原环境。

更重要的是，秦克章表示，它与金银矿化关系密切，能作为还原环境的找矿指示，这意味着未来找银金矿就多了个“路标”。

“现在看，那800件探针片没白磨，都值了。”回忆寻找新矿物近十年走过的路，回凯旋感慨，“做科研就像挖井，越往下越难，但坚持就能见水。”

孙枢硫铁铋矿显微照片，图中为放大2490倍后效果。

秦克章也常对学生说：“科学没有捷径。”上世纪八十年代，秦克章到满洲里做普查找矿时全靠脚力，背着铺盖卷徒步进山，晚上住帐篷，每天带着罗盘走十几公里地，拿地质锤敲石头，用放大镜看细节。现在的科研仪器设备好了，他觉得做地质研究，无论是跑野外、辨岩石，还是在显微镜下辨认矿物种类与结构、实验室里做探针和激光分析，工序和耐心一个都不能少。

“就拿这次来说，谁也不能保证一定能找到新矿物。就算没找到，也可以练练基本功嘛。”秦克章说，“事实证明，多下一份功，可能就多一个科学发现。”

而据中国地质科学院矿产资源研究所研究员蔡剑辉统计，2020年至2024年，中国科学家主导发现的新矿物共计69种，占全球同期总量的12%，超过本世纪前20年的总和（60种）。目前中国已成为全球新矿物发现数量前三的国家。尤其在2023与2024年，中国连续两年新矿物发现数量居全球第一。

此外，中国科学家还在创建国际矿物族和矿物超族分类命名方案方面逐步走向舞台中央，甚至首次在月球上发现了新矿物，极大提升了我国在国际矿物学界的话语权和影响力。

秦克章（右）与回凯旋（2023年）。

以“君”之名

“以孙枢先生的名字为新矿物命名，是为了纪念孙先生，也是希望新一代人能够传承他的科学精神。”秦克章说。

1998年，秦克章追随孙枢做了两年的博士后研究，作为同事共事20年。在他眼里，孙枢在科研上是一位注重实践、知识广博的学者；在为人处世上，则是一位坚持原则、热心助人的谦谦君子。

秦克章做博士后那会儿，孙枢正担任国家自然科学基金委员会副主任，十分繁忙，但仍坚持带着课题组做野外考察。“那时，带领我们到新疆做了小一个月的野外调查。从东天山跑到东准噶尔，再跑到阿尔泰山，最后回到西天山，围着北疆跑了一大圈。”秦克章回忆说。

秦克章是矿床学出身的，而孙枢的背景则是大地构造。为了锻炼这个新学生的大地构造与区域地质能力，野外调查中，每过一个山口或地质分界点，孙枢常会临时“出考题”：这是什么构造？两侧地层差异在哪儿？岩石建造是什么？逼得秦克章每晚回去都会恶补资料，拓宽知识面。

1998年，秦克章（左一）与孙枢（右二）和李继亮（右一）在新疆考察。

后来，基于扎实的野外调查，秦克章在矿床学研究和找矿勘查中取得许多突出成就，先后发现了新疆卡拉塔格铜金矿和西藏琼嘉岗超大型锂矿，由此揭开了喜马拉雅锂矿找矿的序幕，并在图拉尔根铜镍钴矿、铜山铜矿勘查突破中做出了重要贡献。

2003年以来，秦克章已经培养毕业了37名博士、17名博士后、5名硕士，他始终像当初孙枢要求他一样，要求学生必须能过“两大关”：跑野外能认石头、画剖面；显微镜下能看薄片。

让秦克章钦佩的是孙枢严谨求实的学术风范。当讨论学术争议时，孙枢不会因为观点有分歧就予以回避或是主观判断其对错，而是会细致分析每种观点的基点和依据是什么，优点和不足何在。

担任基金委副主任期间，即便是并非他本人所在的领域，当他觉得对方的研究对学科发展有价值，仍会主动联系鼓励其申请基金、坚持创新，南京地矿产研究所的早期氢氧同位素研究、蚀变矿物高光谱成像技术研发就是其中之一。

在生活中，孙枢作为大科学家也没有架子，十分富有人情味。一次新疆考察中，随队的一车辆在林区抛锚，彼时已是傍晚时分，秦克章提议让孙枢和另一位老先生乘另一辆车先走，他和司机师傅等接应。孙枢拒绝：“你把师傅留下来，他该多着急？我们一起走，晚些没关系。”那晚，他们回到驻地已是深夜。

秦克章与孙枢参加博士生曹明坚论文答辩。图片均由受访者提供

2014年秋，确诊肺癌后，孙枢依然保持着学者的风度与尊严。他极少在学生面前谈论病情，每次见面，他都收拾得整整齐齐。学生问他病情，他说人年纪大了，总会有些病，生病总是有些痛苦，不要想太多，想也不解决问题。于是，便转移话题聊起学术问题。

后来，病情加重了，秦克章和其他同门再来拜访，孙枢会提前说明“今天只能聊20分钟”。起初，秦克章并不明白，以为老师接下来还有别的安排。后来才知道，因为癌细胞已经扩散，长时间坐着对他来说非常痛苦。即便如此，只要身体允许，他依然会打起精神，认真倾听、细语叮咛。

“2018年2月，孙先生去世后，遵照其生前约定，将自己的遗体全部捐献用于医学研究，不开追悼会。”秦克章说。

因孙枢在沉积大地构造研究中的重要影响力，国际沉积学家协会为纪念他，于2020年设立了“孙枢奖”，用于表彰国际沉积学领域杰出的中青年科学家。

“新矿物虽小，我们希望孙先生的科学精神永远闪耀。”回凯旋说。