铍有毒且难处理。图片来源：Bjorn Wylezich/Alamy

祖母绿、海蓝宝，一个是经过历史淘洗的绿宝石之王，一个是近年来价格疯涨的后起之秀，这两者都来自绿柱石家族，其形成都离不开一种元素——铍。

事实上，铍是一种稀有且重要的金属元素。除了形成宝石外，在合金材料制备过程中加入铍，可以加强物理性质，形成轻且强度高的材料。此外，因具有金属中最强的X射线穿透能力，铍常被作为X射线仪器和粒子物理实验室中的窗口材料。

100年来，科学家一直在探索元素是如何结合在一起的。他们认为，作为元素周期表中的第四号元素，如果能让两个铍原子结合在一起，将会扩大铍元素的应用范围。但由于铍具有毒性，且被世界卫生组织国际癌症研究机构列为1类致癌物，因此相关研究一直面临挑战。

现在，英国研究人员终于成功“破圈”，首次在实验室中让两个铍原子形成金属键，为新材料的研制铺平了道路。

英国牛津大学的Simon Aldridge和Josef Boronski等同事通过合成一种名为二茂铍的化合物做到了这一点。

他们从一个包含铍原子和许多氢、碳原子的分子着手，让两个分子中的铍原子相互结合。通常情况下，分子中的铍原子会放弃形成新键所需的所有电子。为了解决这个问题，研究人员决定为铍原子的结合提供电子。他们发现，将两种铍化合物与一种含有两个镁原子的化学物质混合在一起能够达到这个目的。

在溶液发生反应并结晶后，Aldridge和同事拍摄了晶体的X射线图像，证实所得化合物中确实含有两个以金属键结合的铍原子。

科学家在6月15日出版的《科学》杂志上报告了这一研究成果。

Boronski说，尽管铍有毒，但如果按照适当的安全协议操作，他们可以快速、清洁地制造这种新化合物，而这与20年前数学模型预测的结果相吻合。当时该模型就预测这种化合物可能是稳定的。

英国曼彻斯特大学的Steve Liddle表示，让原子“做一些它们不想做的事”是化学和材料科学创新的必要步骤。例如，通过调整铍与其他金属结合的工艺，可以创造出新材料。（徐锐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adh4419