化学世界对于我们来说是一个全新的世界，我们从物理世界不如化学世界，在这个过程之中，我们进行了无数次的思维转变与实验，是不在这个过程之中，我们也发现了许多在物理世界之中，许多不可能存在的事情，为此，我们将其称为化学变化。而物理世界与化学世界最大的差别就是物理世界，他不会产生一个新物质，而化学世界就会产生。我们称其为原子重组。首先，什么是原子？我们知道，在物理世界之中，分子是一个物质的最小单位，而分子所构成的单位就是原子，原子是构成分子的最小单位。首先我们把桌子上放一个洋葱，然后拿起一把刀，他把洋葱分成两半。于是，在宏观之上我们就可以看到一个固体的洋葱被分成了两个部分，那么这个洋葱又是有什么物质构呢？如果从宏观上这个洋葱是固体的，那么微观之上他又是什么样的呢？我们会惊奇的发现，这个洋葱里他不仅有着它的分子构成物，而且还有着细胞。如果将这个细胞再往小了分，那么就是细胞病细胞壁再往小了分，就是细胞膜，那么这个细胞膜就已经是细胞中几乎是最小的那个保护层了，那么最核心的那个再往小了分就是细胞核了，那么细胞中的那个最核心的地方细胞核他如此之微小，又是由什么构成的呢？首先我们知道细胞是生物生存链中的一条十分重要的构成链，生物之所以有了生命，除了一些必要的器官和身体组成以外，最不可或缺的就是细胞的存在，细胞不但决定了生物的存在方式，存在形式，存在的时间长短，也同样决定了生物的外形等等。细胞之所以能够决定这一系列事情，是因为他必然与基因也就是DNA离不开关系，DNA又或者说细胞作为有机物体，那么物质的存在方式的最小构成物，就是分子，所以构成细胞核的就是DNA分子。可以说，DNA是一种遗传物质，但是在DNA的遗传过程之中，我们知道DNA可能会发生改变，也就是说在遗传的过程之中，DNA分子会发生一系列的转变，我们就可以将其称之为化学转变。也就是说，可能此时这一个DNA 或者说遗传物质a已经不是此遗传物质了，而是他经过一系列化学转变之后，变成了DNA，或者说遗传物质b，那么，在这个世界之中，什么发生了改变呢？我们知道一个分子之所以能够被称之为是DNA分子，因为他不会再发生任何转变了，他不能再分解了，否则他就不是此DNA分子了，也就是说，此时的DNA他所构成的分子，他不再是此DNA分子，而他发生转变，那么分子中转变的又是什么呢？又或者说构成DNA分子的又是什么呢？分子再往小分便是原子那么，分子和原子的区别在哪里呢？首先非常显而易见，如果说从一个跟微观角度相比的较为宏观的角度来看，那么分子体积和形状一定大于原子，原子是由分子分割里分出来的。又或者说是因为原子他是分子的构成物。当然，这只可能是一个设想，设想分子有构成物，设想分子的构成物是子，那么如何证明呢？原毕竟有时候眼见为实，耳听为虚，在对于这个世界的了解中，在科学的探索之中，一切都要有一个证据来支撑。电解水实验证明：众所周知，水是导电的，于是我们将两个管子里面注：满水，然后将了管子的一端密封的地方插入电极，将电源打开，就会发现一个现象，两个管子里左（负极）右（正极）水中都冒出了密集的气泡。经过仔细的观察，其实我们还可以发现，虽然正极和负极两个管子中都冒出了密集的气泡，但是我们可以发现，正极和负极两个管子中所冒出的气泡大小是不一样的，那么这又说明了什么呢？难道？正极和负极中两个气体是不一样的？如果两个管子中的气体是不一样的所以连个管子中所冒出的气泡的大小才不一样，那又有什么气体呢？首先我们来猜想一下，这两个水管里面所装的气体是不是氧气？如何证明呢？我们知道氧气是可燃的，因此如果我们将个火柴点燃，放到空气之中，会无限的燃烧，又或者说，一个火柴燃烧之后，他没有完全燃烧开，但是它上面还有火星，如果在空气中辉一下，那么他会复燃，由此我们就可以利用这一点来验证这两个管子中装的是否有氧气。首先，我们将火点在两个管子的无密封的地方，如果说在其中一个管子里有氧气的话，那么这个无密封的口的火就会点燃。事实证明，我们的猜想是正确的，在这两个管子之中，其中有一个是有氧气的，那么依旧还是那个问题，两个管子里什么是气泡大小不一样，那么两个管子中的气体都一样吗？除了氧气之外，另一个管子里的气体又是什么呢？那么，在这两个管子点燃的过程之中，又或者说在水触电的那个过程之中，那么水中有新物质产生吗？就是说水他有产生非物理的变化吗？那么我们就来看一下是否在两个管子之中都是氧气呢？因为在试验过程之中，我们将两个木棒都放到了一个管子上面，那么证明右边的是复燃的，但是左边他并没有复燃，所以就说明可能呢，左边他管子里所冒出的气泡较大，他不是一个氧气。那么左边的又是什么气体呢？而且在这个他自己的保证肯定是能保证这个火，他会点燃的，但是他并不会说一个有复燃的产生。我们假设他是氢气，因为在点燃的过程之中，他虽然没有复燃，但是他可以进行点燃，而在这个点燃过程之中，他会发出一个噼里啪啦的声响，所以我们猜测他是一个氢气 ，那么，是否正确呢？答案是是的。也就是说，在这个电解水的实验之中，两个管子它的水都可以导电，但是其中呢，一个管子里气泡较大，一个管子里的气泡较小，于是在这两个管子中产生了气泡的所，还有气体是不一样的，一个气体呢，是氧气，一个气体是氢气。那么，水分子在这个过程之中有没有发生一个化学反应呢？也就是说，在这个水中，有没有新的物质产生呢？也就是说，水分子他的触电之后再发生的化学反应，因为在水分子他触电之后，他分解成了两个气体，水分子，他是一个单一构成物，如果说他能分解成两个气体的话，能分解成氢分子和氧分子的话，那么他肯定是产生那个化学反应的，在这个过程之中，他产生了一个新物质，从而使这个水中有了氢气和氧气这两种气体，同样的，这也就反向证明了水分子是由更小的微粒构成的，那么构成水分子一个更小的微粒就是原子，那么，水中产生的氢气和氧气是可以分解成氢原子和氧原子吗？事实证明是可以的。也就是说，如果说分子是物质中的最小的过程物的话，那么原子就是分子的构成物，那么，原子有构成物吗？原子的构成物有构成物吗？其实是有的，只不过以我们现在所接触到的知识领域还是无法进行分析的。原子构成物是夸克、中子、中微子一类的。这由此我们就可以根据以上所推理的来进行一些实验验证。以下就是各种元素的实验验证：首先我们取出一块碳放到桌子上，请问我们看到碳是什么样子的？这块碳首先他是宏观上是以固态的状态所呈现的，那么这块碳颜色外表上看呢，他是黑色的。这块黑不拉几的东西将手放到上面捏一捏发现他是有触感的，发现他是有硬度的，它的硬度是一般不算特别硬也不算软。我们吃烤肉的时候，一般都会将它点燃用来那么这便发生的现象碳：燃烧。那么燃烧之后，他就会冒出缕缕青烟就是燃烧之后，它会因为吸热而产生一个气化那么他，它本来是黑色的，所以他气化之后应该是冒出的烟也是黑色的。但是我们会发现在这个叹原本他的身上，他除了气化之外，他被燃烧到烧的地方还会变成白色的变成一些灰烬。那么为什么会剩下灰烬呢？那么碳竟然会变成灰烬，所以碳里面还有没有其他物质呢？首先判断既然能燃烧，就证明了他你是一个可燃的物质，那么当他这个可燃物质，他接触到这个红色的火苗之后，那么被火苗烧着的部分，他就变成了一个白色的灰烬，首先这个肯定能肯定的是岩石，肯定是不可能的。那么在碳可燃的情况之下，这个灰烬与碳还是原本同样一个物质吗？在这个过程之中，这个灰烬和碳有没有一个新物质的产生？究竟发生了什么，使得碳燃烧之后，最终变成了这个白色的物质，这个白色的物质究竟又是什么？首先，他做一个可燃物质，那么他燃烧之后所剩下的灰烬，我们发现他其实无法在点燃了，也就是说，这个灰烬他是不可然的，那么碳作为一个可燃物，只剩下就是不可燃的那个是什么呢，就可能说明这个灰烬的，是这个可燃的碳里面的一些不可燃的物质，你就相当于是这个它里面的一些杂质。所以也就是说，如果一块儿看里没有这些杂质的话那么一块纯碳就不会剩下这些灰烬了。所以，也就是说，如果是一块纯碳的话，那么这个纯碳的可燃全部都是可燃的，那么最后他就会充分燃烧，然后不会剩下任何一点的杂质。那么我们现在弄清楚了他燃烧之后是的，挥剑是什么那么看他本身是黑色的，燃烧出来气体本应是黑色的，可是为什么最后碳燃烧出来的气体是无色呢？那么在这个过程之中，看是否新生了物质，其他的物质是否发生那个化学转变了？既然发生了话题转变又发生了哪些转变呢？新生的物质又是什么呢？首先燃烧的物质它本身是碳，那么碳可燃烧的话燃烧之后的气体中肯定也有碳，只不过与原来他是不一样的那么是什么呢？猜想：1.二氧化碳因为他燃烧之后，他的气体中肯定有他那么如果判他成熟之后发生了改变不是原来的他干嘛，他既是无色的，就可能是二氧化碳。2.一氧化碳3.氧气那么既然有了，猜想，我们就需要来证实一下。首先我们先来看看氧气，因为碳呢，他是一个碳元素，它本身就是一个整体，所以说碳会燃烧成氧气，实属有点不合理最这个就已经可以先pass掉了。接着我们从二氧化碳开始看。一氧化碳和二氧化碳。究竟哪个是正确的呢？因为从理论上来说两个都含有碳是合理的，那么我们就需要以一个实验来进行验证了。那么如何设计实验呢？首先我们知道二氧化碳，他是不可然的，他是会灭火的，那么我们现在可以利用二氧化碳这个特性来设计这个实验。首先跟氧气一样的氧气是住宅的，也就是说，将一个冒着火星的木条，如果放到氧气之中，那么他就会燃烧，如果将一个带火星的木条放到二氧化碳之中，他就会灭火。这样就可以证实是不是二氧化碳了。其实呢，除此之外还有一个实验方法：首先我们需要准备：1碳 2酒精灯 3燃烧匙 4集气瓶 5澄清的石灰水*2接着我们先将碳点燃，（将燃烧时与他共同放进集气瓶。）然后把它燃烧的气体收集到集气瓶中。再把石灰水倒进机器瓶中，摇晃一下保证气体的不会流失，然后看一下石灰水是否别混了，如果变混了那么碳燃烧的气体就是二氧化碳。（与原本澄清石灰水对照。）如果没有变混就不是二氧化碳。在经过这次实验验证之后，我们发现石灰水变混了就说明了碳燃烧出的气体是二氧化碳。那么回到最初的问题，碳既然会生成这一切东西，那他为什么会燃烧呢？首先，碳变成二氧化碳的过程又是什么，我们知道在二氧化碳的不只有他，而且还有氧那么也就是说，在碳生成二氧化碳，这种气的时候产生了新的物质。他不只有碳还有氧那么这个氧，又是怎么产生的呢？首先，碳元素它本身是一个很纯净的，那么他在燃烧过程之中，他又会跟谁产生一个改变而产生了氧呢？我们知道探探人生过程之中，不免会触及到氧气那么自然而然，他就跟氧气发生了关系啊，碳在燃烧过程中，他把氧气吸收了，最终就产生了二氧化碳。也就是说，在宏观情况之下，炭只是在燃烧弹是在微观情况之下，他燃烧形成的碳元素的分子和空气中的氧分子进行了一个融合，一个拆分重组，那么在碳拆分之后，氧气拆分之后，他们在形成一个重组就像原子重组一样。碳分子C加上氧分子哦，他们想要重组就要先进行拆分拆分之后，碳分子C拆分成了很多个谈分子，形成了C2而氧分子O，拆分成了很多个氧分子，形成了O2最终C2和O2进行重组产生了二氧化碳产生了CO2。那么也就是说，碳燃烧的化学本质，就是与氧分子重组，于氧分子产生化学反应。也就是说，物质在充分燃烧之下，跟氧气产生化学反应。那么以上，我们假设的都是纯碳燃烧之后那么也就是说，如果碳没有充分燃烧，那么就可能会产生的不是二氧化碳，而是一氧化碳。这个世界就是这么神奇，碳有没有充分燃烧都会产生不同的化学反应。而水没有充分烧开的话就不会产生化学反应。那么碳既然是种元素，在其他金属元素燃烧之下，也会产生一些化学反应。那么等离子体火燃烧会产生化学反应吗？为此，我们可以根据上面所探讨的一些发现，来对其他元素，进行一个回馈的探索。 首先，我们先来观察一下硫，它是首先我们现在所观察的理由是一个固态的方式存在的，他表面触感是较为粗糙的，硫的化学元素表示符号为S。在现实生活之中，我们可以发现，在我们身边的物质中含有硫这个化学元素的是硫酸，而硫酸他是有超强的腐蚀性的，所以从而也可以反向说明硫他是有腐蚀性极强的这个特性。而具有腐蚀性和有毒的酸雨之中，也包含了硫这个化学元素。那么硫变成气体之后，根据我们以往的经验，猜测变成二氧化硫。而我们将刘粉用钥匙取入放在酒精灯上点燃。之后我们就可以发现，点燃之后的硫先转变为液态，接着液态的硫燃烧出了蓝色的火苗。过程之中就发生了物态转变。而融化之后的流转，变成了红色的液体，那么这个时候按理说黄色的刘燃烧成了液体，淋置也是黄色的，可是他转变成红色的液体，那么这还是不是硫呢？过程之中是否又产生了新的物质呢？同样燃烧后变成蓝色火苗的硫气化成气体，但是燃烧出来的气态硫却是无色的。那么，在此是否流又产生了一次化学变化呢？产生了另一种物质呢？那么，对此这些现象的观察，我们总结出了几个问题，第一是为什么硫燃烧之后会变成蓝火这个呢？是跟他自身的原子构成有关，目前我们还没有办法进行探究和梳理。第二个问题呢，是为什么刘燃烧他会先变成先吸热融化变成液体，再变成气体了，而不是直接变成气体？并且为什么他变成了气体会是无色呢？为什么他变成了液体会是红色呢？在这个过程之中，是否有新物质产生那个新物质又是什么呢？燃烧之后的产生的气体又是什么呢？对此，我们有一些猜测，一是二氧化硫，二是其他气体，三是一氧化硫。这个猜测我们需要设计实验来验证一下。 让我们设计实验可以根据硫有毒的特性来进行设计。 我在这个过程之中，我们所需要采集的气体是硫燃烧之后气体，所以在这过程之中我们还需要将硫用药匙取出，然后放在酒精灯上点燃，同样我们也需要一个集气瓶来收集硫燃烧后产生的气体。而流产生的气体带有着毒素，同样硫产生的气体，这个毒素它还有一个功效，就是漂白，所以说我们可以利用这个收集集气瓶里收集的气体，然后在之中入一个深色的东西，颜色改变比较明显的东西，观察是否被漂白了。而这个物质呢，我们可以选为品红溶液。接下来就是进行实验，而在这个实验的最后证明了硫生成的气体就是二氧化硫，因为在这个实验过程之中，品红溶液被硫排放出的气体漂白了。所以对此就证明了硫燃烧之后生成的气体是二氧化硫。记者，我们来用字母来表示一下二氧化硫诞生的这个过程。我们知道刘家氧气就等于二氧化硫，所以就是s分成了无数个s加上o二，因为在点燃后o2和s他们被分开了，而且他们异常的暴躁，所以为了定他们重组了，然后这个过程的拆分重组就是s变成了无数个s+2个o等于so2这样就形成了So2。而对此，我们也可以同样来进行一个检测和应用。例如美他就适合养在一起的时候，就变成了一氧化镁，而铜和氧在一起的时候，就变成了一氧化铜，所以从在此我们可以发现一个规律非金属的，一般都是二氧，而金属的一般最终都变成了一氧。化学反应之中所包含氧气的，我们都称之为氧化反应或者化合反应，那么化合反应和氧化反应究竟是什么呢？就让我们以一系列的化学分子式来梳理一下吧！首先我们先把三种元素分别以abc来进行代替。根据我们以上的实验，可以发现，我们所测验都是a+b变成c或者AB，那么，如果反过来说的话，那么是否a+b可否直接变成c成c呢？中间不需要一切的转化呢？事实证明是可以的，就比如水她，就是这样的。又或者说他反向来说入话，那么c能否分解成a+b呢？因为A+b=c我们称之为合，所以称之为化合反应，我们再以一个具体的来举例。说o 2+h，这个时候呢，如果偶尔他是活泼的，所以他易燃，那么如果将O2和h点燃的话，这个原子构成，而且就会分解o2，也会分解，所以他们的原子构成就被拆分了，而为了稳定呢，他们三个就会结合在一起，就变成了Hor。这个呢，就是化合反应，因为呢，h和 ho 2相融合在了一起，变成了c，也就是hor。那么反之呢？C分解成AB就是分解反应。嗯，燃烧的本质呢？就是一个物质在氧气中点燃与氧气，产生了原子的拆分重组，在某一种条件下，又成为了一种新的物质，那么，如果反之的话，那么c也可a+b就是它被分解了，在某种条件下。这就是燃烧他微观的本质，而宏观他就是一个共同特性下的模式，然后进行了燃烧，然后物态或者颜色改变了。那么为此呢，我们有一个实验来进行证明。先首先，我们需要确定的是物质材料，我们的实验目的就是来证明这个分解反应是否真的存在？那么，实验材料的话，我们最好选择的是两个误差，差异大的物体，因为这样更好的方便于观察，为什么我们选择了固体和气体。固体呢，就是高锰酸钾，高锰酸钾呢，他是有金属光泽的，而且他发出的气体也是跟高锰酸钾是同颜色的，是紫色的。而气体呢？我们选择的是o2，因为o2它可以使，他可比较环保一点，而且他的特性是可以使物体复燃。所以在实验的过程之中，我们只需要采集高锰酸钾所发出的气体，然后将带火星的小木棒申请，其中证明是否他产生的是另一种气体。而最终实验证明，分解反应是真实存在的。那么其实呢，在化学的世界之中，除了分解反应化合反应，还有置换反应。置换反应，顾名思义就是一个物体，将一个物体进行了一个置换。不然梳理这个现象呢，我们来看一组现象。我们将铁丝放入硫酸铜溶液中，而硫酸铜溶液中呢也含有了铜，我们可以经过一段时间之后就发现，铁丝被同所代替，铁丝的表面发生了恶战，出了一圈铁锈。（来说是铁把铜置换了）之所以铁会将同质化，是就是因为铁他的活性要比铜的活性大，而这个活性呢，我们将其称之为金属活性。那么，什么是金属活性呢？我们同样以一种现象观察来看一下。我们分别将镁，铁，铜三种不同的金属放入稀盐酸中，我们可以发现，镁的反应最大，美产生了大量的热量，并且还产生了大量气泡，次之呢，则是铁，铁产生了少量气泡，而铜的几乎毫无反应。之所以会产生这些反应，产生些差距，就是因为金属活性的不同，活性越大，产生的反应也就越激烈，而上面我们知道金属活性大的铁加金属活性小的同给智化了，那么我们也可以得出一个结论就是金属活性大的物质，可以将技术活性小的物质置换。那么到此为止，我们在化学世界的三大反应就已经梳理清楚了，而对于这次化学世界的学习，我觉得我感受到了两种不同世界的差距，物理世界呢，它相对于来说并没有那种的生机勃勃，那种活性的存在感感觉，而化学世界呢，有更多的活性的存的感觉，他也有更多变化的可能。对此，对于将来呢？我对于化学世界的变化的期待是更多的，而再一次的我也有几个问题，想要进行探索：第一个呢，是是否金属活性有负的呢？第二个问题呢，就是那么等离子体能否产生这些变化呢？完}

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2021/09/23 23:27:51导读：
陈老师详细分享了他眼中的地质科学，以及促进了地质科学数十年发展的电子探针技术。地球诞生至今，数十亿年演变间蕴藏下浩瀚信息。生命和物种形同过客，不断在岩石和矿物中留下信息，这些信息都吸引着地质学家们不断探索、认识地球的组成和结构，揭开地球及其生物界演变规律。地质科学的快速发展，离不开先进科学仪器技术的助力，电子探针 (EPMA)便是其中一类高端的“常规武器”。近日，仪器信息网走进中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所，采访了在矿物学和电子探针技术两方面都有深入研究的陈振宇研究员。矿产资源研究所是我国专门从事矿产资源基础研究与应用的公益类科研机构，承担了大量包括战略性关键金属矿产资源在内的矿产资源基础研究与应用方面的重大科研和地质调查项目。陈老师详细分享了他眼中的地质科学，以及促进了地质科学数十年发展的电子探针技术。与“矿物学”和“电子探针”结缘陈振宇回顾道，进入“矿物学”领域要从上大学开始说起。1995年，陈振宇考入中国地质大学（北京），本科学习的专业是无机非金属材料（宝石学），宝石学是矿物学的一个分支，矿物学则属于地质科学的一个分支学科。进入“电子探针”领域则始于1999年在中国地质科学院的硕士研究生阶段，在这里，陈振宇师从我国电子探针领域著名的先驱级人物——周剑雄研究员。同时，陈振宇也成为周老师正式招收的唯一的亲传弟子（当时，地科院招生名额很少，甚至很多知名老师直到退休都没能带学生），硕士毕业后就留在电子探针实验室工作直到现在。中国地质科学院矿产资源研究所陈振宇研究员工作两年后，陈振宇继续攻读在职博士，博士导师是我国著名的矿床地质学家陈毓川院士和王登红研究员，博士期间主要研究内容是中国大陆科学钻探工程（CCSD）钻孔岩心以及苏鲁超高压变质岩的矿物学研究；随后又到北京大学地空学院跟随张立飞教授做博士后，主要工作是新疆西天山超高压变质岩的矿物学研究。虽然在变质岩矿物学方面也取得了一些成果和新认识，但考虑到变质岩矿物学研究在矿产资源研究所属于“非主流”方向，大概十年前就开始转向与花岗岩和伟晶岩有关的矿床矿物学研究。目前，陈振宇主要从事两方面工作：一是矿床矿物学研究，研究内容主要是通过对矿物的详细研究来揭示矿床的成因、寻找可能具有找矿指示意义的信息，以及考察评价矿床的综合利用价值。这些工作，都离不开包括电子探针、扫描电镜、透射电镜等等这些微束分析仪器和技术，这就涉及到另一方面的工作，即微束分析技术的应用及其标准化研究。微束分析技术通过对矿物的显微形貌、结构和成分的分析研究，来揭示矿物的成因机理、形成时的物理化学条件、元素的赋存状态等等，在地质科学中起着非常重要的作用，极大地推动了地质科学的发展。微束分析技术在钢铁、材料、生物等很多领域也发挥重要作用，为了让全国范围甚至全球范围不同厂家、不同实验室的微束分析结果具有更好的可比性和科学性，就需要对微束分析技术及其相关的参考物质进行标准化。在周剑雄老师的引领下，陈振宇从参加工作开始就参与到了微束分析的标准化工作中。目前已负责编写了多项电子探针/扫描电镜相关的国家标准，参与研制了多个电子探针/扫描电镜的标准样品（标准物质）。地质科学：将今论古、见微知著将今论古、见微知著，野外调研是基础地质科学一个很重要的特点是“将今论古、见微知著”。一方面，地质科学涉及到几十亿年的地质演化历史，但地质工作者只能从现今看到的地质现象和采集到的地质样品来研究地质历史上发生的地质事件；另一方面，在野外地质调查研究的基础上，通常还需要在实验室内从细小矿物的尺度甚至是更显微的尺度去研究一块岩石、一个岩体、一个矿床、甚至一个地体的成因和演化过程。矿物是组成岩石和矿床的基本单元，绝大多数矿床的有用组分都赋存在特定的矿物里面。所以，矿产资源研究工作者，需要对矿床中的矿物开展详细的研究工作，主要研究内容包括成因矿物学、找矿矿物学和工艺矿物学等。成因矿物学即研究矿物的成因机制、矿物形成时的物理化学条件等等；找矿矿物学主要研究矿床的一些指示性矿物学特征，并利用这些指示性特征来进一步找矿；工艺矿物学则主要是研究成矿元素的赋存状态、矿石矿物的分选条件等等。野外地质调研实拍（陈老师供图）与其他科研领域相比，除了“将今论古、见微知著”，地质科学还有一个很重要的特点是要开展详细的野外调查工作。陈振宇表示，其室内研究工作都是建立在野外调研的基础上的，没有扎实的野外基础，室内研究工作做的再细致，也是空中楼阁。中国地质科学：近十年蓬勃发展，与国外尚有差距由于担任中国地质学会矿物学专业委员会秘书长、中国矿物岩石地球化学学会新矿物及矿物命名专业委员会秘书，陈振宇有机会在去年参加了由中国科学院和国家自然科学基金委员会联合组织编写的“地质学学科发展战略”。据此次战略研究报告，我国目前的地质科学研究在有些方面，如古生物学、地层学、沉积学、黄土沉积与全球变化、石笋与全球古季风演变、青藏高原隆升、碰撞与成矿规律、华北克拉通破坏、中亚造山带、前寒武纪地质等等处于世界领先地位。另外，从文献计量学角度，最近十年，是我国地质科学蓬勃发展的阶段。2010-2019年我国发表地质相关论文总量位居世界第二，其中2018-2019年已经跃居世界第一。但同时，战略研究报告也指出，我国地质科学与国外还存在不少差距，主要表现在以下四个方面：一是学科质量上的差距，二是地质思维上的差距、三是地质观测、探测和分析技术上的差距、四是地质学领军人物上的差距。电子探针：地质科学的“常规武器”“见微知著”背后的科学仪器陈振宇表示，“见微知著”是地质科学的主要工作之一，所以在地质科学研究过程中利用到的科学仪器种类也比较多。简单划分可分为物理分析和化学分析两大类，常用仪器包括电子探针、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪，以及各种质谱仪等等。JSM-IT500 扫描电子显微镜资源所实验室使用的几代日本电子电子探针产品，上至下、左至右：JSM-35（840）、JXA-733、JXA-8800R、JXA-8230、JXA-iHP200F资源所目前主要有矿物微区物质组分与结构实验室、同位素地球化学实验室、成矿模拟实验室三个地质实验平台，基本配置了以上提及的仪器品类。以使用率比较高的电子探针为例，资源所在近五十年以来，一共安装了日本电子的五代产品，亲历了日本电子在电子探针产品型号的不断迭代升级，也见证了电子探针技术近五十年的快速发展。五代产品依次为：约1975年购置首台JSM-35（840）、1982年购置JXA-733系列、1999年购置JXA-8800系列、2010年购置JXA-8230系列、2020年购置JXA-iHP200F系列。地质科学的“常规武器”：电子探针技术科学的进步在很大程度上依赖于科学仪器技术的发展。大致上世纪六七十年代，矿物学迎来快速发展，其中一个很重要的原因，就是当时电子探针等微束分析技术的发展，并得到很好的利用。电子探针最早诞生于上世纪50年代末，至上世纪七八十年代便已发展得比较成熟。电子探针的主要功能是用于研究固体物质表面或近表面范围内的元素组成及分布、显微形貌和结构。和其他仪器技术相比，电子探针的主要优势至少有几个方面：一是方便快捷而且相对便宜；二是应用范围广，可以应用于各种固态物质和材料；三是分析方式多样，可以进行点分析、线分析、面分析，获得样品在某一个点的，某一条线的或某一个区域的元素成分变化；四是微区、微量，可以获得微米级范围的元素成分特征，并且能够跟显微形貌和结构相对应；五是分析过程几乎不损坏样品。电子探针进行元素面扫描图像案例地质历史演化过程中的很多信息都记录在矿物这个微小的介质中，电子探针等微束分析技术的应用，使得地质科学可以从更微观的角度去解码矿物中记录的各种信息，从而研究岩石、矿床的成因和地质演化过程，做到真正的“见微知著”。通过微束分析技术的应用，也获得了很多新的找矿信息，可以更方便地找到更多的矿床；另外，也为矿床的开采和利用提供了重要的数据。国内电子探针应用现状：约60%应用于地质科学据介绍，国内所有电子探针仪器中，大概有60%左右是应用在地质科学领域，不少地质类高校学院或研究所都拥有两三台电子探针，这也从另一个方面说明了电子探针在地质科学中的重要性。电子探针在地质科学中的应用面非常广，主要包括矿物学、岩石学和矿床学的应用研究，其中又可以细分很多具体的方面，比如前面提到的成因矿物学、找矿矿物学、工艺矿物学等等。除了地质科学领域，电子探针还主要应用于冶金行业、新材料研发领域（如航空发动机、锂电、汽车等痕量元素检测或轻元素分析等）经过60多年的发展，电子探针分析技术日趋完善。地质科学方面，电子探针初期主要是做矿物的主量元素分析，但目前已经拓延了更多的应用，包括应用于矿物的微量元素分析，还包括用来做一些矿物的地质年龄测定。以往地质测年，主要是用同位素方法测量，电子探针则是通过测母体和子体元素的含量，精确到一定程度，就可以推算地质形成年龄。以往，轻元素定量分析是电子探针的一个弱项，但近些年，随着分光晶体的改进，已经可以开展系列定量分析工作，许多相关团队研究都取得了很好的进展。近年来，国内很多电子探针实验室在微量元素分析、副矿物化学测年、变价元素分析及轻元素分析方面都开展了很好的工作，涌现出了一些年轻的技术研发和应用专家。但同时也看到，有些实验室由于各种原因，仪器购置后并没有得到很好的开发利用。陈振宇负责的电子探针实验室是国内开放程度和利用率最高的电子探针实验室之一，除了为本单位和其他科研院所和高校提供高效高质的技术服务之外，近年来也在金红石、石英的微量元素分析、晶质铀矿的化学定年、含轻元素Be矿物的定量分析及稀土矿物分析等方面开展了卓有成效的工作。近几年，国内电子探针的购置数量以每年十几台的数量在持续稳定增长，总的来说，电子探针现在已经成为地质科学、材料科学中比较高端的“常规武器”。电子探针的标准现状、未来技术趋势标准化现状：我国微束分析标准化工作走在国际前列作为全国微束分析标准化技术委员会副主任委员，陈振宇也分享了以电子探针为代表的我国微束分析标准化情况。全国微束分析标准化技术委员会TC38（前身为全国电子探针分析标准样品标准化技术委员会）成立于1984年，从“TC38”这个数字就可以看出，此标委会是国内成立比较早的一个技术委员会。在标委会人员的共同努力下，于1992年在国际标准化组织ISO下面成立了国际微束分析标准化技术委员会TC202，并由中国担任秘书国和委员会主席，这也说明我国的微束分析标准化工作已走在国际前列。目前全国微束分析标准化技术委员会（包括表面分析分技术委员会）制订的国家标准有100项左右，每年都会开展一些新的标准制订或老标准的修订工作，每年也都会举行一次全国性的微束分析标准的宣贯会议。陈振宇表示，近些年标委会吸收了不少年轻有为并对标准化工作热心的专家，也使得微束分析的标准化工作注入了新的活力。未来在国际标准的制订中，相信也会有更多的中国专家更深入地参与进来，更好地提高我国在微束分析国际标准中的地位。技术发展：场发射电子探针应用、微量元素分析等陈振宇认为，近年来，场发射电子探针越来越普及，但目前场发射电子探针最突出的优点（高空间分辨率和低电压下稳定大束流）还没有被很好的开发利用起来，这可能是未来技术发展的一个方向；另外，微量元素分析、副矿物化学测年、变价元素分析、轻元素分析及稀土元素分析方面虽然取得了一些进展，但仍然还有较大的改进和提高空间；还有软X射线分析谱仪的开发和应用，可能会让电子探针开启一些新的测试模式，包括元素的价态分析等。利用软X射线对玄武岩矿物中Fe-L元素进行面分布分析和化学状态分析陈振宇老师谈电子探针技术发展关于发展建议，一方面是继续深入研究微量元素分析、副矿物化学测年、变价元素分析、稀土元素方向及轻元素分析等方面的新技术，并尽可能使新技术规范化、标准化，研发相应的标准样品；另一方面是很多实验室应该更好地掌握常规的、日常的分析方法，要把仪器充分运转起来，发挥应有的作用（国内目前大概有两百多台电子探针，但整体利用情况并不是很好）。后记近十年来，国内电子探针市场规模得到快速发展，当前市场保有量约200多台，而据悉，日本全国在多年前电子探针保有数量已超千台。与此同时，在透射电镜尤其是高端球差校正等方面，无论是增长还是保有，中国市场近年来已远超日本。各种类型的扫描电子显微镜数量更是达到惊人的五六千台之多，而扫描电镜在元素定量分析能力方面的短缺已开始为许多实验室的深刻认识，这就促使了许多实验室开始有了引进电子探针仪的想法，2021年度预计将有25个用户购买电子探针，个别单位甚至将拥有4台电子探针。这反映出电子探针的巨大增长潜力之余，更反映出电子探针在地质、冶金、新材料等基础技术领域的应用发展获得了更多的关注与重视。相关仪器与技术，请点击：
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