来源：【高维度稳定同位素】公众号（ID：HDStableIsotope）
【编者按：ICIER 是世界上目前在做¹⁵N¹⁵N测量的仅有的1-2个实验室之一。它能解决氮循环中疑难的科学问题。请静候晏浩团队接下来的连载。】这是我第一次为“高维度稳定同位素”公众号写推文。那就讲一讲我加入ICIER后干的第一件事。2021年博士毕业，我来到ICIER，很快被一种新文化“洗脑”：“你的领域目前面对的最重要的问题是什么？没解决的原因是什么？解决它需要哪些技术手段？”这让我开始反思：博士期间做的锂同位素风化，高手如云，多我一个不多，少我一个不少。而作为地球大气中占比78%的主角——氮气，它的故事却有太多说不清的地方。比如，湖泊里冒出的N2，到底多少是从大气溶解进来的，多少是细菌反硝化产生的？δ15N并不能解决这些问题——但高维度同位素（比如15N15N，即Δ30）或许能给出答案。然而，开干之前，耳边先灌满了“负能量”。“测不了！”——要分开12C18O和15N15N，需要仪器分辨能达到8万，可那台Ultra HR IRMS，设计只能到4.5万。全球唯一发表过氮气团簇数据的是UCLA，用的是Panorama（分辨能可以到8万）。没人用Ultra做过这事，你的目标峰可能压根找不到，就算找到了，背景里的14N16O信号也可能把你的目标信号淹没。“没用！”——氮氮三键太稳，团簇同位素应用场景有限；Ed. Young他们已经把能做的课题都做了；效率太低，一天只能跑一两个样，哪像金属同位素，一天几十个，卷得飞起……但也有“正能量”，主要来自ICIER。“买了两台这样的仪器，就是为了测那些前人没试过的!” “气体前处理我们有经验——不过仪器操作，你最有经验。”“做没人做的研究，才好睡觉。热门赛道，只是拼体力。”更重要的是，诸多问题还没解决：Laurence Y. Yeung 虽然测出大气氮气Δ30 ≈ +19‰，但他没解释为什么有这么大的正异常，过去的大气Δ30又是多少……搞不定也没关系，反正还年轻，错了还能再投资一次。那就开干！听说调高分辨率很难，有人花了两个月才调到4万+。我心想：先试试看。结果一个下午，居然调到了4.8万——好像也没那么玄乎？接着建杯结构、套峰，信心满满地找15N15N信号……却怎么也找不到。终于，在14N16O主峰右下角一个不起眼的犄角旮旯里，瞥见了它——瞬间天塌了，这重叠程度，根本没法测！但转机来了：原来仪器配了个小杯H4（因更小的入口而有更好的分辨能力），专门用来接这个位置的信号（图1）！两峰成功分离，柳暗花明。接下来是稳定性测试、CO/O2掺杂实验、搭建纯化系统……拧螺丝倒是快，可分离出的氮气总带着一点氧气——导致NO信号超过了15N15N的十倍。怀疑漏气？我把整条管线的螺丝又拧了一遍，分段排查；排除漏气后，发现买来的氦气纯度不达标；搞定氦气，又冒出氧拖尾问题……更头疼的是标样：团簇同位素是“自己比自己”，不能买现成的，也不能借别人的。必须自制一个热力学随机分布的氮气标样，还得证明它真的是随机的。试了氮化锶（不稳定）、硝酸铵、叠氮化钾……直到测出空气氮气与自制标样的Δ30相差19‰——那一天，我下午四点就关机下班了。外面阳光正好，我要去转转。图1. 由H4 CDD检测器扫描的峰 (Yan et al., 2025)
回望这段路，我们无数次以为走投无路，又无数次在细节里找到出口。仪器说明书翻了不下五遍，主机拆装也不下五次，数据补了一轮又一轮。也问了很多朋友——虽然他们大多不做高维度同位素，但总能在某个卡壳处点醒我们。在此一并致谢！这用Ultra测氮气团簇同位素（15N15N，即Δ30）分析方法的详情可参见参考文献一。至于这项技术未来能解开多少关于氮循环的谜题？别急，让子弹飞一会儿。原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c02966
1. Yan H, Tong F*, Peng Y, et al. N2 Clumped Isotope Measurements with Thermo Fisher Scientific Ultra High-Resolution IRMS and Applications to the Hydrosphere[J]. Analytical Chemistry, 2025, 97(44): 24317-24325.2. Yeung L Y*, Li S, Kohl I E, et al. Extreme enrichment in atmospheric 15N15N[J]. Science Advances, 2017, 3(11): eaao6741.
尚澜气体供应特种气体以及稳定同位素和放射性同位素：
碳13系列：碳13二氧化碳、碳13一氧化碳、碳13甲烷、碳13尿素，混配气等；
氮15系列：氮15氮气、氮15笑气，氮15一氧化氮，混配气；
氧18系列：氧18氧气、氧18二氧化碳、氧18一氧化碳、氧18水（重氧水)、混配气
氘代试剂：重水、氘代氨、氘代甲烷、氘代硅烷（混合气）、氟化氘、氘气、氢氘（HD 97%）等；
放射性同位素（具备辐安证销售许可）：锗镓发生器，氪85，锕225，锶90，Am241，γ放射源，β放射源，α放射源等；
特殊同位素：二氟化氙，氦3（分装1升-100升丰度99.8以上），硅28、氙124、氙129、氙131、钼98、氩36、铁58，金属钛49，钙42，镁26，镍64等；
特种气体：液氦槽分装解决方案、氪气（40升），氖气、氙气（100升起充），丙二烯，丙炔，环丙烷，乙烯基乙炔、六氟丙烷，三氟甲烷，全氟甲烷，一氧化碳，一氧化氮，二氧化氮，三氟化氮，四氯化锗，三氟甲磺酸酐，1-丁炔（70%-80%纯度），丙烯，五氟化碘，五氟化锑，五氟化磷，氦气集装格、（医院各种型号、小核磁、脑磁）核磁共振添加液氦（7×24H配送加装服务），各种比例同位素混合气混配；
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