当我们谈论元素的同位素时，通常会联想到质量分馏（Mass dependent fractionation, MDF)——较轻的同位素由于物理和化学性质上的差异，在自然过程中更容易参与反应或被分离。然而，在地球科学领域中，存在一种反常而奇妙的现象，即“非质量依赖分馏”（Mass independent fractionation，MIF）。这种现象打破了常规的质量依赖规律，为揭示地球历史、生态过程以及环境污染提供了独特的视角。  例如，汞（Hg）作为一种对环境影响显著的重金属元素，其奇数质量数同位素199Hg和201Hg在特定条件下，如光化学还原作用及生物甲基化过程中表现出非质量分馏效应。这意味着这些同位素的比例变化并非完全取决于它们的质量大小，而是受特定化学反应选择性的影响。通过研究汞同位素非质量分馏，科学家能够追踪污染物源头、描绘迁移路径，并评估生态系统的风险水平。非质量分馏这一地球化学现象如同一把独特的钥匙，解锁了地球深层的秘密，让我们能更准确地解读地球的历史变迁、解析污染源和迁移途径，以及探究生命活动与地球系统之间的相互作用。随着科学技术的发展，非质量分馏的研究将进一步丰富我们对地球内部动力学、生物地球化学循环以及环境科学的认识。

目前观测到7种超越质量分馏规律的同位素

请注意，以上列举并非所有同位素都严格意义上表现为“非质量分馏”，而是指在特定条件下其分馏行为偏离了常规的质量依赖性规律。实际科学研究中，这些同位素比例的变化为科学家提供了深入探究地球系统复杂动态的重要线索。

参考文献：

• Robert, F., Tartèse, R., Lombardi, G., Reinhardt, P., Roskosz, M., Doisneau, B., Deng, Z., & Chaussidon, M. (2020). Mass-independent fractionation of titanium isotopes and its cosmochemical implications. Nature Astronomy, 4(8), 762–768. 

• Bergquist, B. A., & Blum, J. D. (2007). Mass-dependent and -independent fractionation of Hg isotopes by photoreduction in aquatic systems. Science, 318(5849), 417–420. https://doi.org/10.1126/science.1148050

• Fujii, T., Moynier, F., et al. (2009). Mass-dependent and mass-independent isotope effects of zinc in a redox reaction. Journal of Physical Chemistry, 5 November

• Jackson, T. A. (2015). Evidence for mass-independent fractionation of mercury isotopes by microbial activities linked to geographically and temporally varying climatic conditions in Arctic and Subarctic lakes. Geomicrobiology Journal, 32(9), 799-826. doi: 10.1080/01490451.2014.1002957

就关于微生物作用是否会导致非质量分馏同行交流回复！

尊敬的同行，

您好！

   我注意到我们在微生物过程对同位素分馏影响这一议题上存在不同的见解，尤其是关于微生物活动是否可能导致非质量分馏现象。这正是科学探讨与进步的核心所在，不同观点之间的碰撞往往能激发更深入的研究和理解。最近，在参考Togwell A. 期刊发表的文章（DOI: 10.1080/01490451.2014.1002957）时发现，他提供了有关微生物作用导致汞同位素质量无关分馏的有力证据。在这项研究中，Jackson等人通过分析北极和亚北极湖泊中的数据，揭示了微生物活动与地理及时间变化的气候条件如何关联，并进一步证明了微生物活动确实能够引起汞同位素的非质量分馏效应。

当然，科学研究的严谨性要求我们审慎对待每一个结论。我非常欢迎并尊重您的不同意见，并认为这是一个深入交流、共同学习的好机会。 

 谢谢！