为紧密结合国土资源部、地调局党组关于科技创新大会的精神，积极落实2017年地调局科普工作，3月2日，中国地质调查局地学文献中心组织召开了地质调查科普网站建设研讨会。中央电教馆、《知识就是力量》杂志社、地调局、地调局发展中心、中国矿业报、桔灯勘探等单位的专家参加了研讨会。

会上,地学文献中心单昌昊副主任介绍了地质调查科普网站的整体情况及建设需求;地学文献中心科普室章茵副主任汇报了网站目前的建设进度、页面设计及栏目设置、科普网站系统技术方案等。在听取汇报的基础上，专家们就科普网站外形特点、栏目设置、内容设计、技术方案、传播效果等进行了充分的讨论，并给予有益的建议。

会议认为，目前地调科普网站的主页面设计和栏目设置基本上满足了地质调查科普工作的需求，而且媒体技术和互动科普游戏元素的运用符合了时下流行的传播体验，在科普效果和科普体验上是一种很好的尝试。但是网站的进一步推广应用还需要在以下几个方面予以加强。在设计形式上，要重视不同的用户体验，完善适合不同群体知识需求的栏目；在技术开发上，要保证各类信息的安全，用户管理需有统一认证，索引库要设置标准进口；在传播效果上，设置及时推送科普信息功能，增加不同受众群体充分了解多元地质知识的机会；在内容设计上，要结合部局重点工作，突出科普特色。此外，针对地调局整体科普工作，专家还就建立完善的科普工作制度的必要性予以讨论。

下一步，文献中心将认真研究专家意见，完善优化科普网站功能，提升网站综合服务能力。

江西赣州是一片壮怀激烈、神奇光荣的红土地，这里的每一寸土地都闪耀着历史与传统的光辉。

时代翻到了2020年这一页。此前，由于经济底子薄、基础条件差、贫困人口多、贫困范围广、贫困程度深，赣州成为全国较大的集中连片特殊困难地区、江西省脱贫攻坚主战场。今年4月26日，江西省政府举行新闻发布会，宣布于都等7个县（区）退出贫困县序列。至此，赣州市11个贫困县全部退出，赣南革命老区实现整体脱贫摘帽。

在这场史无前例的脱贫攻坚战中，一支奇兵——自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所出现在深壕坚堡前，从专业入手，从技术切入，干起了别人不善干的大事来：脱贫要治贫，治贫要助贫，穷根不除，还要返贫。

发展实体经济，把赣州建设成为全国稀有金属产业基地和先进制造业基地，是脱贫治穷的关键一招。但是，赣州又不能走传统的老路子，村村办矿，家家炼石，把资源优势折腾成生态劣势。经过深入地县情、乡情、村情调查，郑州综合利用所决定用创新思维从六方面持续发力：

——将钨、稀土、萤石等特色优势矿产资源进行深度研发利用；

——将矿山固体废弃物进行广泛综合利用；

——推动金属矿、非金属矿新技术研发；

——对矿山环境进行综合调查，经过治理后形成“绿色产出”；

——进行固废资源综合调查评价，力争变废为宝，产生效益；

——编制矿业产业规划和绿色矿山标准，使区域经济健康、绿色地向前发展，不走弯路。

由此可见，郑州综合利用所对扶贫工作就像经营自己的“责任田”那样充满深情，“谋矿已非从前样，春风化雨焕容光”。

于都润鹏矿业经改造后的生产现场图

科技薪火燃一片

赣州于都润鹏铅锌矿是一复杂共伴生的多金属矿。长期以来，由于矿床共伴生组分多、分离难度大，导致主要有价组分回收率偏低，精矿产品也因品位低，经济效益大打折扣。

找到症结后，郑州综合利用所决定利用技术研发优势帮助矿山解决“心头之患”。他们夜以继日地进行技术攻关，先后研发了铅锌优化分离技术、尾矿重选收硫技术、铅锌混合浮选技术、铅锌混浮精矿压力浸出短流程技术等多项技术。其中，铅锌优化分离技术通过药剂配制创新和工艺条件优化，可使铅回收率提高6.72个百分点，达83.45%，银回收率提高10个百分点以上，达64.84%，增加年直接经济效益523.74万元。

在尾矿重选收硫技术方面，该所提出采用重选回收替代浮选回收硫系统，使硫精矿品位保持在45%以上，硫的回收率增加20个百分点，年直接经济效益达90万元；运用铅锌多金属矿混合浮选工艺技术，使混合精矿各主要组分回收率大幅提高，铜达到93.69%，铅达93.55%，锌达91.94%，金达91.81%，银达97.66%，硫达93.19%，整体技术经济效果明显提升；运用浮铅尾矿锌硫混合浮选-分离技术，将流程改为先选铜铅，再锌硫混选，再进行锌硫分离，使锌回收率提高了0.63个百分点，电机功率下降150千瓦，吨原矿节约成本4.43元，实施后每天多产生效益1万余元，年增经济效益近330万元。经过多项技术改造，润鹏铅锌矿终于“滋羽鹏飞”。

接着，郑州综合利用所又把目光瞄向了宁都县河源锂辉石矿。该矿生产的是电动汽车电池的原料，市场前景广阔，但由于矿山锂元素回收率不高，经济效益并不理想。

通过研究，郑州综合利用所的专家们发现，造成锂回收率不高的原因是矿泥影响了药剂功能的发挥。为此，他们开展攻关，反复对比药剂，试图找到对锂辉石更为敏感的“高效捕收剂”。终于，功夫不负有心人，他们成功研发了一种名为“EL”的高效捕收剂，使浮选精矿氧化锂回收率提高11.3%。经测算，矿山通过选矿工艺的革新，不仅节约了资源，还可年增利润1200万元，抱上了一个大金娃娃。

江西铁山垅钨矿细泥中钨的回收一直是矿山亟待解决的技术难题。一般情况下，钨选厂细泥产率约为7%~9%，钨在矿泥中的损失率达20%。郑州综合利用所根据钨细泥尾矿矿物特性，结合离心机选矿机、悬振锥面选矿机等设备优缺点，开发出了“筛分-离心机预选-悬振锥面选矿机精选”的全重选工艺流程。该工艺可再次回收废弃矿泥中的残矿，最后得到WO3品位为23.43%、回收率达到41.62%的黑钨精矿。

在扶贫过程中，又一个难题横亘在郑州综合利用所面前：赣州会昌锡矿储量即将消耗完毕，需要尽快研发技术从锡尾矿中回收锡等有价组分。该所知难而进，通过设备组合优化、工艺条件控制和药剂创新，开发出了“锡石尾矿尼尔森重选抛尾——粗精矿浮选富集工艺技术”。这组工艺技术设计新颖，连接顺畅，要件闭环，最终抛尾量达到76.67%，大幅减少了进入浮选作业矿石量，重选抛尾也降低了细泥对浮选的影响，减少了浮选药剂用量，获得锡石精矿品位达9.73%，作业回收率47.88%，相当于提高现场锡石回收率的9%~10%。

赣州兴国县高岭土矿是当地一宝，但由于产品含铁高，销售价格低，花了力气但不挣钱。郑州综合利用所通过分析发现，该矿的铁赋存在云母中，采用传统磁选工艺很难分离出来。于是，他们结合现有工艺，引入超导磁选技术，大幅提高了磁场强度，实现了含铁云母的分离，铁含量由1.25%降低到0.52%，白度由74.5提高至93.4，产品价格由240元/吨提升至1400元/吨，为矿产品升级换代带来希望。

赣南高岭土矿分选后尾矿量较大，长期堆积在矿山周围，对环境影响很大。郑州综合利用所认为，这些都是放错地方的“垃圾”，完全可以变废为宝。工艺矿物学和综合利用技术评价结果表明，高岭土尾矿中主要含有石英、长石、云母、高岭石等矿物，其中石英含量高、资源禀赋好，晶体通透。于是，他们研发了“高温煅烧-水淬-重选-磁选-浮选-酸浸”工艺，把尾矿中有益组分进行分选，获得二氧化硅品位达99.85%，回收率达到35%；又把二次剩余尾矿用来制备轻质高强陶粒，充当建筑材料，实现了“吃干榨尽”。

就这样，郑州综合利用所在扶贫3年中，攻克了一个个工矿企业的“老大难”问题，正所谓“科技薪火燃一片，青山远望小康家”。

浮锌尾矿重选回收硫技改实施现场

睿智英才盈彩笔

人无远虑，必有近忧。

赣州市及所辖县域矿产资源丰富，山脉纵横，历史上就是办矿要地，目前大中小矿山百余座，矿点千余处，稀土、钨等矿产在全国乃至世界具有重要地位。

要谋划全市经济社会发展战略，既要充分发挥本地区的资源优势，又要积极推进“五位一体”总体布局，使矿业和其他产业协调发展。根据地方政府的迫切需求，郑州综合利用所集中科技力量，编制了4份市县矿业产业发展专项规划和1项产业发展专题报告。

知宝在其一，用宝在其二，惜宝在其三。《赣州高岭土矿资源产业发展规划（2017~2021年）》总结了国内外高岭土矿资源开发利用及产业发展现状，针对赣州高岭土矿资源特点及产业发展实际，分析了赣州发展高岭土矿资源产业的优劣势，提出了规划期内高岭土矿资源产业的总体定位、发展目标及主要任务，重点发展高岭土精深加工和陶瓷产业，建议建设崇义高岭土产业园、兴国（泉州）五金卫浴产业园和寻乌陶瓷产业基地等3处高岭土矿产业聚集区。地方政府对该规划极为赞赏。

接着，《赣州硅石矿资源产业发展规划（2017~2021年）》也问世了。该规划总结了赣州市硅石矿资源开发利用及产业发展现状，分析了赣州发展硅石矿资源产业的前景，提出了规划期内硅石矿资源产业的总体定位、发展目标及主要任务，重点发展石英砂、石英玻璃、石英板材等产业，建设石城硅石产业园、信丰粉石英产学研基地、上犹玻纤生产基地等6处硅石矿产业聚集区。此规划一旦实施，可安排数千人就业。

《于都县矿业产业发展规划(2016~2020年)》是地域性的专项规划。郑州综合利用所在全面总结于都县优势矿产资源及开发利用现状、矿业产业发展现状和存在问题的基础上，分析了矿业产业发展的前景，提出了规划期内产业发展的目标任务、产业布局和十大重点工程，通过延伸钨、铅锌、萤石等重点矿种产业链和优化产业布局和结构，推动矿业及延伸产业快速发展。

《兴国县非金属矿产业发展规划(2016~2020年)》具有异曲同工之妙。郑州综合利用所在全面总结兴国县优势非金属矿产资源及开发利用现状、产业发展现状和存在问题的基础上，分析了非金属矿产业发展的前景，提出了规划期内非金属矿产业的总体定位、发展目标及主要任务，明确了萤石、高岭土等优势非金属矿的产业布局、产品方向和重点项目，构建以萤石氟化工产业为龙头，高岭土陶瓷产业、水泥建材产业等为重点的非金属矿产业集群。

接着，郑州综合利用所又完成了《兴国县矿泉水地热产业发展前景分析报告》，通过调研兴国矿泉水、地热资源现状及现有2家矿泉水企业开发利用现状，分析了产业发展的前景，提出了产业发展的主要工作和建议，为兴国县矿泉水、地热产业开发指明了发展方向。

看起来，郑州综合利用所做的都不是“分内事”，不过他们深知，谋贫困区之发展蓝图，规划才是主轴和引领。

红色老区竞风流

在矿产资源丰富地区如何科学、绿色办矿，既有序开发金山银山，又留住绿水青山，是当前绕不过的大问题。

为此，郑州综合利用所的专家团队帮助地方政府根据本区域的矿产资源特点，谋划好绿色矿业发展示范区和绿色矿山建设。首先，他们结合地域地貌特点开展了赣州优势矿产绿色矿山建设标准体系研制，研究编制了《钨矿绿色矿山建设规范》《萤石矿绿色矿山建设规范》《离子型稀土绿色矿山建设规范》《普通建筑用砂石粘土绿色矿山建设规范》等4项赣州市绿色矿山建设地方标准，并通过细化相关指标要求，有效增强了标准的适用性和可操作性。

可喜的是，《钨矿绿色矿山建设规范》《萤石矿绿色矿山建设规范》2项标准已于2020年5月1日正式实施，为赣州市钨、萤石矿资源绿色开发提供了标准依据。它们是赣州市首批市级地方标准，也是江西省首批生态文明市级地方标准。该标准的广泛运用，使当地绿色矿山的建设、评估、认定和核查等工作有了可循之规。此外，《离子型稀土绿色矿山建设规范》和《普通建筑用砂石粘土绿色矿山建设规范》目前也已完成标准送审稿，有望在年内完成审查后发布。

江西铁山垅钨矿有限公司黄沙矿区是一个有着近百年开采历史的老矿山，以生产优质黑钨精矿而闻名，在第二次国内革命战争时期曾为苏区作出过重大历史性贡献。郑州综合利用所充分发挥技术和人才优势，为其绿色矿山建设提供规划指导，编制了《江西铁山垅钨矿有限公司黄沙矿区绿色矿山建设方案》。经过绿色矿山建设，该公司基本实现了矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化和矿区社区和谐化，顺利进入国家绿色矿山名录库，成为赣州矿业的一张名片。

对历史遗留的矿山生态环境问题，郑州综合利用所应地方政府的要求，积极开展各类地质环境问题调查。于都地区历史上是办矿重点区域，专家组通过遥感图像解译，并深入矿山“梳头发”，共调查国土面积1921平方千米、各类矿山180座，基本查清了存在的各种地质环境问题，编写了《于都南部区域废弃矿山地质环境问题恢复治理建议》和《于都南部废弃钨矿山环境综合治理可行性调查报告》，受到了当地政府的高度重视。

有道是，弃矿复绿已开头，红色老区竞风流。赣州市境内老矿区颇多，生态环境欠账绝非毕一役之功就能解决，但郑州综合利用所矢志与地方政府紧密配合，在“十四五”期间将脚踏实地，一茬一茬接着干，在这片红土地上复绿、造绿、兴绿，打造出一个新型矿区。

近日，中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所研发的“一种重力异常场分离方法、系统、存储介质和电子设备”获国家发明专利授权。

重力场是地下所有密度体的综合响应，一般的重力场分离方法难以有效分离出由目标体单独引起的重力异常，制约了重力探测的分辨能力。对于局部场和区域场区分明显的重力场，理论上是可以实现精准分离的。本专利针对该类重力场，采用在三维空间进行稀疏映射的方式，实现了重力场的高精度分离。该方法对提高重力探测的定量处理解释能力具有重要意义。

该方法已成功应用于地质调查项目“柴达木盆地东部盐湖区高精度重力调查”和“鄂尔多斯盆地北部区域地球物理调查”的重力异常场分离提取中，验证了方法的有效性，为研究区目标体赋存位置、地质构造的展布特征等提供了有力技术支撑。

海域地应力观测与地壳稳定性评价项目野外施工现场

无人机航拍青藏高原活断层

“当前，地质力学研究所上上下下都在积极学习全国两会精神。我们认为，虽然今年两会直接提到地质工作的内容不多，但实际上，地质工作作为一种具有先行性、公益性的基础工作，早已融合于国家经济社会发展的方方面面。就地质力学研究所而言，未来服务的领域更广了，肩上的担子更重了，大家的信心也更足了。” 3月19日，自然资源部中国地质调查局地质力学研究所所长邢树文对记者如是说。

需求动能：为区域协调发展提供地质安全保障

“无论是地质行业的发展，还是单位的发展，都离不开国家发展的大环境。近日闭幕的全国两会对我国今年各项工作作出了部署，也为我们下一步工作集中优势、突出重点指明了方向。”邢树文告诉记者，今年的国务院政府工作报告中特地谈到了“促进区域协调发展，提高新型城镇化质量”，而在活动构造、工程地质、地质灾害和区域地壳稳定性领域的调查服务恰恰是地质力学所这些年成果最为突出的部分。

在服务区域协调发展方面，地质力学所近几年针对京津冀协同发展区、雄安新区、北京城市副中心、粤港澳大湾区、海南自贸区等地的规划建设需求，进行了活动构造与区域地壳稳定性调查，提交的阶段性成果报告，为这些区域的协调发展提供了基础地质数据，提出的有关问题及建议受到相关部门高度重视和充分肯定。

今年，他们将继续深化对重点区域的服务，比如：在京津冀协同发展区调查重点活动构造的特征及演化、形成机理和对地质灾害的控制作用；全面对粤港澳大湾区及关键部位，进行较大比例尺的活动断裂调查，编制相关图件；在开展海口市江东新区活动断裂调查和地壳稳定性评价的基础上，支撑服务三亚新机场的扩建选址，为海南省解决空港客流量大的难题提供地质保障；在川西藏东等地质条件复杂地区进行交通廊道活动构造与地质灾害调查等。

邢树文特地谈到了今年即将开展的沈抚新区及交通廊带主要活动断裂调查。“我们将结合区域断裂活动性研究、工程地质调查，进行区域地壳稳定性评价，编制活动断裂分布图和综合工程地质图，编写提交沈抚新区及交通廊带重大工程规划建设和防治工程地质问题报告。目前，地质调查方案已经确定，即将实施。”

他告诉记者，地质力学所积极为沈抚新区规划建设提供服务有着多重意义。一是理论意义。这里位于我国重要活动断裂带——郯庐断裂的北段北延，此前地质界对该断裂的中段、南段研究程度较高，在断层形成演化等方面有着诸多成果，但对其北段北延认识不足。二是社会意义。沈抚新区建设是国家振兴东北老工业基地的重要举措之一，调查该区的活动构造和地壳稳定性，可为相关城市群和重大工程提供最基础的地质服务。三是环境意义。抚顺等资源型城市在长期矿业活动的作用下，存在着煤矿采区塌陷等比较突出的环境问题，要进行科学有效的治理，就要从地球系统科学的角度对其综合调查研究。

“现在各地区越来越认识到地质基础调查工作对区域发展的至关重要，地质工作也正在从规划制定后的验证性服务，转化为规划制定、建设实施、运营管理等各个阶段全部过程的基础数据支撑。随着这种理念的推广和深化，来自政府规划部门的相关需求必然越来越强烈。在此背景下，作为力学所四大业务板块之一的活动构造和区域地壳稳定性调查，必将是未来需要持续发力的重要内容。”邢树文强调。

责任动能：地应力监测和地灾机理研究服务防灾减灾

人民生命安全历来是党中央国务院最为关切的方面，今年的政府工作报告也强调要“及时有效应对重大自然灾害”，“提高防灾减灾救灾能力”。

邢树文说，地质力学所60多年的发展，就是急国家之所需，主动适应不同时期的国家发展需求，不断通过调查和研究服务支撑于国家经济社会发展。使命光荣、责任重大，地质力学人必须砥砺前行。

谈及地质力学所在地应力监测和地质灾害防治方面的技术优势，邢树文介绍了该所去年完成南北活动构造带1∶100万地震滑坡危险性评估，发布《地质灾害InSAR监测技术指南》，编制《地震滑坡调查评价技术指南》《海域活动断层、区域地壳稳定性调查与监测技术指南》，完成《全国活动断裂、工程地质岩组和区域地壳稳定性评价图（1∶400 万）》等成果。

“今年，我们将在渭河中上游开展城镇灾害地质调查，研究崩滑流地质灾害孕灾背景和发育规律，创新城镇多尺度地质灾害危险性定量评估技术，为服务划定或优化城镇开发边界提供地质安全建议，编写提交天水地区灾害地质调查报告、天水地区重点开发区国土空间规划管控建议报告等。”

提高防灾减灾救灾能力，科学研究是基础。据介绍，地质力学所设有独立的地质灾害研究室，重点研究探索地质灾害内生和外生动力作用耦合及其致灾的机理。“当前，我们可以利用InSAR监测技术圈定滑坡和异常地质体，提供给有关部门引起注意，但还无法做到及时准确的临灾预警。确定地质灾害尤其是高位远程滑坡的发生时间是个世界性难题，破解的出路只能是依靠科技创新，研究致灾机理加现场密切监测。”

地质力学所现已在全国建成近百个地应力监测台站，建立了国内领先的地应力测量与监测技术方法体系，可以为全国重要城市群、重要活动断裂带实时提供地应力测量与监测数据。下一步，该所将进一步整合和扩大数据覆盖面，制定统一的技术标准和方法，提高实时加工提炼解读的能力，为政府相关部门提供可直接应用的社会性成果。

“自然资源部部长陆昊曾就地灾防治工作强调，要将专业技术能力和地方行政指挥需要结合，最大限度做到及时预警预报。当前，无论是政府部门、科研人员还是老百姓，都希望能够通过科技攻关，实现临灾预报，只要能提前一小时，都能挽救无数人的生命。这是我们协同创新的方向，也是我们共同努力的目标。”邢树文说。

创新动能：双管齐下实现地调与科研融合发展

发展是第一要务，人才是第一资源，创新是第一动力。邢树文介绍说，2018年地质力学所以理论和技术方法创新为突破口，取得多项创新型成果。“而这些理论成果，也很大程度上促进了地质调查工作的提质增效。”

比如：获得对全球13.8亿年大火成岩省及相关大洋缺氧事件的新认识，对探索中元古代黑色页岩内油气资源潜力及其成因都具有重要意义；再比如，覆盖森林沼泽区、南方强风化层覆盖区、黄土区、岩溶区、山前平原区、新构造—活动构造区等6类特殊地质地貌区1∶5万地质填图示范，创新填图技术方法，形成了系列技术指南和覆盖区区域地质调查标准，引领和规范行业开辟1∶5万区域地质调查新区域。

今后，地质力学所将修改完善提升地质力学、古地磁学、工程地质学、构造地质学学科中长期发展规划，继续加大基础研究和应用基础研究支持力度，强化原始创新，加强关键核心技术攻关，切实推进所“十三五”科技创新发展目标的实现，提升行业知名度和影响力。

一是持续推进地质调查与科学研究融合创新。以科技创新改造、支撑、引领地质调查，深入总结凝练地质调查项目成果，找准突破口和创新点，提升理论认识，研发新技术；利用科技项目取得的新理论、新认识和新技术，指导地质调查工作开展，实现地调和科研项目的相互促进。努力在构造变形、多尺度地质灾害危险性评估理论与技术、地质灾害调查监测和隐患早期识别技术方法、南极大陆的形成与演化等领域凝练有一定影响力的创新成果。

二是积极组织申报国家五大科技平台项目。主动与局深部探测中心、局油气调查中心等单位开展业务对接，谋划在大陆地壳活动、超深层油气富集机理、成矿系统及其三维结构探测等领域承担深部探测专项项目；组织申报国家自然科学基金等国家科技平台项目。

三是全力推进创新平台建设。修改完善《活动构造与地壳稳定性评价国家重点实验室筹建方案》；筹建区域工程地质研究中心；支撑深部过程与流体监测实验室建设，积极参与联合申报国家实验室；推进全国地应力观测网建设，组织可行性论证，力争纳入部自然资源要素综合观测网。

同时，地质力学所还将总结凝练优势学科和领域的整装代表性成果；全面实施科技成果转化，探索科技成果转化新路径；精心组织重大学术交流活动，深入开展国际交流合作等。

“力学所四大业务板块的发展创新都是把地质力学作为重要的基础理论，我们要继承和发展地质力学整体观、系统观和成生联系的思想，与时俱进创新地质力学理论和技术方法。”邢树文着重强调。

智力动能：营造良好的科研生态，弥补人才短板

邢树文谈到，新时代，地质工作正在发生深刻的转变，以此为对照，地质力学所在业务结构、人才队伍、运行机制等方面还存在一些不适应。比如：业务结构还不够聚焦，协同作战能力还不够强，领军人才依然缺乏，队伍结构不尽合理，重点实验室建设相对落后，信息化建设基础薄弱，自主创新能力有待提高，服务水平需要提升等。“我们要抓住关键，对症下药，着力解决这些突出问题，唯此，力学所才能获得健康持续的发展，为国家社会经济发展提供更加精准的服务。”

邢树文认为，科技创新本质上是人的创造性活动，要深刻领会部党组关于提升科技创新效能的实施意见和激励科技创新人才的若干措施等文件精神，落实局党组有关部署要求，在推动科技体制改革举措落地见效上下功夫。“力学所围绕业务能力建设和地质科技创新，精心组织编制了业务发展规划、人才发展规划（2019~2025），下一步，我们将全力推进实施人才发展规划，壮大人才队伍。”

如何让各类人才的创造活力竞相迸发、聪明才智充分涌流？邢树文强调，要把优秀科技人才引导进入地质调查主战场，聚焦国家发展重大需求，解决地质调查中出现的重要地质科技问题，产出有宏观影响的成果，形成学科领军人才和优秀团队。

一方面，汇聚优势人才，优化重点方向和优势领域，重点开展地表过程与多圈层交互作用调查，研究深部过程对地球浅表环境演变的作用及其资源环境效应；开展工程地质、地质灾害、区域地壳稳定性调查，服务国家重大战略、重大工程规划建设、城市地质调查、生态系统保护修复；支撑服务能源资源和其他重要战略资源评价；开展极地地质调查，提供地质图件和信息产品，提升国际影响力。

另一方面，坚持把人才和团队建设摆在突出重要的位置，把能否解决实际问题和取得成果的影响力作为评价指标，持之以恒地推进创新性人才队伍建设。在设备、办公条件、绩效待遇等方面提供有效保障，赋予更大的技术路线决策空间，营造宽松、创新、诚信、风清气正的学术环境，“决不能让改革政策停留在口头上、纸面上，要想尽办法使科研人员潜心向学、创新突破。”

具体措施有：加强岗位设置管理，优化人才队伍结构；继续探索优化和改进激励机制，提升广大职工干事创业的热情；积极拓展人才引进渠道和方式，有效带动人才成长、核心团队建设和学科发展；大胆使用有创新有担当精神的青年科研骨干人员；加强对科研人员的情感关怀和宣传力度，努力提升科研人员的创新成就感和荣誉感，激发献身地质力学事业的热情。

邢树文认为，需求动能、责任动能、创新动能、智力动能将成为地质力学所新时代新发展的新引擎，“而更为核心的，则是继承发扬李四光精神，努力践行‘责任、创新、合作、奉献、清廉’新时期地质工作者核心价值的精神动能。它们，将汇聚成光，引领着我们快步踏上为国家经济社会发展作出更大贡献的全新征程。”　

大数据是新一轮信息技术革命与经济社会发展融合的产物。在全球信息化快速发展的背景下，大数据与云计算、物联网、人工智能等新技术相结合，已经上升为国家战略，处于国家基础性战略资源的重要地位。

作为继物联网、云计算、移动互联网等一系列智能化技术后的又一次创新，区块链集成了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术，创造了数据和信息流通在互联网时代的新型应用模式。地质大数据具有多元化、海量、异构的特点，且极具价值。加强地质大数据知识产权保护，促进地质大数据深度挖掘和广泛应用，是地质工作的重中之重。目前以水印技术、数据出版、数据加密与跟踪技术为核心的地质大数据产权保护体系正在逐步构建，如何结合新兴区块链技术，快速推进与完善数据共享与产权保护体系建设是个值得探究的重要问题。

区块链技术的优势

区块链（BlockChain）本质上是一种链式数据结构。区块链技术是一种集体维护一个可靠数据库的技术方案。区块链包括三个基本要素，即：区块（Block，记录一段时间内发生的交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识）、链（Chain，由一个个区块按照发生顺序串联而成，是整个状态变化的日志记录）和交易（Transaction，一次操作，导致账本状态的一次改变）。随着应用场景的不断丰富，区块链逐步发展为一种去中心化基础架构与分布式计算方式，其利用加密的链式区块结构来验证与存储数据、分布式节点共识算法生成与更新数据，同时支持自动化脚本代码来编程与操作数据。

与传统中心集成化管理的网络相比较，区块链拥有明显的优势。

区块链智能合约运行机理

从技术原理上来看，区块链是一项全新的“分布式记账系统”，是分布式数据存储、点对点传输等技术的集成体，具备去中心化、时序性、不可篡改、可编程性等特征，因此造就了其成本低廉、安全性高、透明性强、扩展性大等诸多优势。

大数据时代的到来为地质信息化建设提供了良好的发展机遇，但真正落实到数据的共享利用与产权保护等方面，仍存在种种技术壁垒和思维瓶颈。

目前，阻碍地质大数据使用的首要问题还是数据共享，它的核心是观念问题。由于地质数据的专业性、复杂性和高知识密度等特点，一些地质数据及产品（地质图等）生产者、开发者或产权所有者担心自己的成果共享后权益得不到保障，不愿意将相关数据及成果进行共享，导致数据保存在书架、库房或计算机硬盘上，未能共享出来发挥数据最大价值，数据产权拥有者也不能获得应有利益和权益。

在互联网中，利用区块链技术可以将数据及产品等按虚拟数字资产等方式进行加密传输，数据和产品一经产权拥有者发布后，通过互联网传播，采用分布式记账系统，永久宣布数据产权者的产权，并可以按需进行交易，数据使用者使用记录等也将详细记录，充分保护了产权拥有者知识产权，可以有效打消产权拥有者顾虑，解决数据共享中“不愿共享”的理念问题。

区块链在地质大数据知识产权保护中的应用探讨

地质大数据应用所涉及的过程一般为数据获取、数据存储、数据更新、产品的专利或产权认证、交易等。从本质上讲，可将地质数据当作一种无形资产，利用区块链对数字货币、资产交易与管理、数据存储与验证方面的核心技术，实现对地质信息资源的存储、确权、授权和实时监控。

1. 地质大数据的区块链架构探索

基于区块链的应用模式，结合地质大数据应用的参与主体多元化、多层级的特点，可构建公共链、联盟链、私有链融合共生的地质数据共享区块链架构。其中，公共链针对地质调查中公共开放的数据资源，应用主体为社会公众、各类企业和科研人员；联盟链针对以单位形式参与地质数据共享的组织机构，如地调机构、科研院所、高校等，共享数据涉及核心地质数据资源、自主研发的软件和技术等；私有链针对机构内部对涉密数据的交换共享目的。

基于此架构模式，可在地质数据公共链、联盟链及私有链内部构建去中心化、可信任的共享交换环境，同时引入数据交互审计节点，便于不同链网之间交互信息、自动互转，形成跨链模式的资源信息共享。

这种混合型架构模式是一种目前理论上可行的大数据区块链框架，可构建地质大数据去中心化、可信任的共享交换环境，为地质数据信息的共享、交换与相应的产权保护提供实现基础。

2. 区块链在地质知识产权保护中的应用探讨

由于区块链的共识机制重构了信任体系，消除了对中间机构的信任风险，运转过程算法化、智能化，区块链在地质知识产权保护中具备实施的技术可行性。地质知识产权保护大致可分为产权确权、产权交易两个方面，以地质图为例，区块链在其具体的确权与交易的应用场景描述如下。

（1）地质数据产权确权

由于区块链技术能够在每一次数据记录中加盖时间戳，且因其去中心化、去信任化等特征，保障了数据记录不易被篡改，整个区块链系统的可靠性高，因此区块链技术能够在地质数据知识产权确权和保护中发挥作用。

（2）地质数据产权交易

产权交易技术基础是区块链的智能合约技术。该技术在区块链可编程性基础上设计，核心是存储于区块链上的一组编码，它规定了产权交易的预定义状态、转换规则、触发合约的条件、特定情景下的应用措施、违约条件及违约责任等。

智能合约无需第三方介入执行，其编码程序类似于普通计算机程序的“if x then y”语句构成，即当条件x发生时，智能合约自动执行程序，产生y的结果，无需第三方的监督执行。

以一幅地质图为例，某智能合约规定“在某个时间点前，此地质图的购买者甲支付一定金额数字货币给地质图所有者乙，则甲能获取乙的这幅地质图”，那么单位甲于规定时间内支付足够额度的数字货币时，就能自动获取乙的这幅地质图的公钥和网络地址，从而使用这幅地质图。

由此可见，智能合约最显著的特征为其自动执行性。另外，因合约无需仲裁机构督促执行，不会因为合约双方对条款有的不同理解而造成麻烦，也排除了跨境产权交易中法律、语言、政治经济政策差异所产生的影响，可促进知识产权交易低成本的同时更加便捷、高效、准确地执行。

其他行业的应用案例

区块链技术的研究与应用近年来呈现了爆发式增长的态势，已延伸到金融科技、数字资产交易、物联网应用、供应链管理、知识产权保护等多个领域，引起了政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的广泛关注。

1. 金融领域

区块链在金融领域的应用场景主要有数字货币转账、支付、借贷；跨境支付与结算；证券发行与交易；供应链或贸易金融等。分布式账本技术保证了数字货币支付流通的安全可靠、公开透明；交易结算的自动化和瞬时效果。目前的主要应用案例有： Circle点对点消费金融网络和BTCjam比特币借贷平台；Ripple公司的区块链跨境支付与外汇结算系统；招商银行的区块链跨境直联清算业务系统；提供投票、交易、众筹等各种定制性开发功能的以太坊（Ethereum）智能合约平台。

2. 数字资产管理领域

区块链提供不可逆转、安全和有时间戳的记录，可以登记、清除、控制和跟踪数字知识资产，并通过智能合约建立和执行数字知识资产协议来提供使用证据、许可证、独家分销网络和传输付款记录。目前，在数字资产管理方面，逐渐浮现出众多利用区块链技术进行数字知识资产管理的平台和公司，例如原本公司的Primas版本保护平台，中国电信天翼创投的微位科技所创造的数字身份认证平台，通付盾公司的区块链身份认证识别体系，美国Binded公司的艺术作品版权登记平台、Monegraph数字知识资产登记系统等。

3. 物流供应链领域

区块链技术可保证物流中商品防伪认证、智能化供应链管理、合同认证加密、物流货运全程跟踪，提供全方位、高效、精准的物流管理服务。未来的智慧物流全过程，包含原材料供应链、生产供应链、运输供应链、销售供应链、金融平台都会受到区块链技术浪潮的推动。

此外，区块链在医疗卫生方面的应用主要体现在医疗电子病历管理、医疗耗材、药品供应链管理和医疗数据隐私保护；在电子政务方面的应用主要为土地确权登记、市民身份认证、政府信息共享传播与民众无记名投票等。

展 望

基于地质大数据应用现状，结合地质调查“十三五”信息规划目标任务和世界一流地质调查局对信息化建设要求，针对区块链技术在地质调查中应用需求，提出以下建议与思考。

1. 提高战略认知，加强顶层设计

面对区块链技术带来的网络技术变革，我们应提前布局，早做规划。在地质大数据共享层面，系统解决“不愿共享”（理念）、“不能共享”（保密）和“不会共享”（技术）的“三不”问题，建立包括区块链技术、水印技术、数据跟踪与加密技术、数据出版技术等的地质大数据知识产权保护技术体系，解决地质大数据不愿共享问题；积极接受保密部门指导，按涉密数据管理要求和地质数据共享管理相关办法，认真做好数据分级分类工作，确保“涉密数据不上网，上网数据不涉密”，解决数据不能共享问题；积极研发地质大数据共享技术，持续推进国家地质大数据共享服务平台——地质云建设，加大相关培训，解决地质大数据不会共享问题。同时，在离线数据使用方面，从制度上加强地质大数据知识产权保护，合理利用法律及相关政策对数据滥用、产权侵犯等行为进行管理与惩戒，促进数据在风险可控原则下最大程度的开放。

2. 积极开展区块链技术研究与应用示范

目前，大数据已上升为各国基础战略资源与核心创新要素，区块链等新兴技术研究和应用逐渐从金融领域扩展到其他行业，证明该技术具有一定的适用性。我们应认真学习新技术，了解其优势与不足，结合地质大数据特点及地质信息化具体应用需求，紧紧抓住互联网中地质大数据知识产权保护需求，加强区块链技术研究与探索，不断挖掘区块链与地质大数据管理的契合点，突破瓶颈，促进区块链等新技术与地质信息化应用结合，开创网络环境中地质数据知识产权保护新模式。

3. 做好风险评估，确保利弊了然于胸

新兴技术是把双刃剑，区块链技术的去中心化、自主性和自治性在带来便捷的同时，也存在着种种潜在风险与未知挑战。应深入探索相关技术，做到综合完善的研判分析，重点针对结构化数据与非结构化数据的不同应用场景做出具体的区块链技术应用研究，综合评估区块链技术对在线/离线地质数据的应用风险。针对地质调查领域的专业性与特殊性，整合区块链技术的优缺点。培养忧患意识和底线思维，真正将信息化技术运用起来，为地质调查工作创造价值。面对信息化浪潮，只有不盲目跟从，结合地质调查实际需求深入思考谋划，针对地质信息化建设中主要矛盾和薄弱环节，补短板、强弱项，真正将新兴技术为我所用，以务实高效的工作推动高质量服务，才能拨云见日，长远发展。

我的大半生都是泡在海洋里的，只要国家需要，我必倾力而为！

——中国工程院院士、中国海底科学奠基人之一

金翔龙

海洋石油勘探

大陆架研究

地球物理探测

……

他把自己的生命

融进了祖国的海洋事业

每一次面临人生抉择时

“国家需要”始终是

决定性的砝码

中国工程院院士、中国海底科学奠基人之一 金翔龙

在六十余载的科研生涯中

他取得了诸多成就

为我国海洋科学事业作出了

重大贡献

1990年

在联合国海底管理局

和海洋法法庭筹委会会议上

他为我国

争得了15万平方公里的

东太平洋理想矿区

使我国成为世界上

国际海底先驱投资者

20世纪90年代后期

在他的推动下

海洋“863”项目启动

并最终研发出

海底声像处理系统

海底视像处理系统

多波束海底地形电子成图系统

打破了国外软件在该领域的

长期垄断

近年来

他积极推动

海底天然气水合物资源勘探研究

为我国南海神狐海域

天然气水合物试采成功

奠定基础

金翔龙在海洋调查船上

如今

他仍活跃在海洋事业一线

在他的带领下

一批批年轻的科研人员

成为我国海底科学研究的

中流砥柱

他对此倍感欣慰：

“我已到夕阳西下的时候，

只想尽力多做些工作，

为年轻人铺铺路，

海洋广袤的舞台真正属于他们。”

他是中国工程院院士

自然资源部第二海洋研究所研究员

中国海底科学奠基人之一

金翔龙

六十余载海底勘探路

——记中国工程院院士、著名海底科学家金翔龙

金翔龙，中国工程院院士、自然资源部第二海洋研究所研究员，中国海底科学奠基人之一。如今已是耄耋之年，但他依然活跃在学术研究和工程生产一线。

“我的大半生都是泡在海洋里的，只要国家需要，我必倾力而为！”金翔龙说。

从致力于海洋石油勘探，到大陆架研究；从中国边缘海海底勘查，到渤海、黄海、东海和南海地球物理探测；从推动中国参与引领大洋矿产开发，到推进海洋高新技术开发与海洋工程产业“突围”……在他每一次的人生选择中，“国家需要”始终是那颗最具决定性的砝码。

“对，就是她，海洋！”

1934年11月，金翔龙出生于江苏南京。彼时的中国正处于民族危急、国难当头的关口，他的幼年和童年是在动荡和战乱中度过的。尽管当时的生活颠沛流离，但他酷爱读书，从小就养成了独立好学的习惯和爱国的情怀。

18岁那年，为了响应国家发展地质事业的号召，金翔龙报考了北京地质学院，选择了当时较为冷门的地质专业。随后4年的刻苦学习以及对柴达木盆地的实地考察，为他日后开展地质工作打下了坚实的基础。

在金翔龙毕业前夕，国家正在制定《十二年自然科学技术发展纲要》，“向科学进军”的号角振奋着一代热血青年。金翔龙陷入了沉思：国内地质勘探与国外相比差距很大。在国外，海洋早已成为热点，而我国的地质调查却仅限于陆地，海域还是一片神秘的“处女地”。

“对，就是她，海洋！”在一次学术讨论会上，他把自己的选择告诉了马杏垣老师，诚恳地征询其意见。马杏垣听完他的想法后说：“从沙漠到海洋，这条路对！”

20世纪50年代，中国海洋科学研究仅限于生物学，海洋地质科学仍是一块空白。因此，在海洋科学领域，金翔龙没有可借鉴的经验。经过一番思考，他回到母校求教王鸿祯老师。王鸿祯写了一封信，让他去北京饭店找正在参加中科院学部会议的童第周（时任科学院生物学部主任）和曾呈奎（专事海洋生物学研究）。面对这位执著的青年，两位先生十分高兴，欢迎他走进海洋科学的天地。

1957年，金翔龙带着几件简单的行李来到中科院水生生物研究所青岛海洋生物研究室（中科院海洋研究所前身）报到。5月的青岛空气清新，走在街上，夹杂着海腥味的细雾迎面扑来，金翔龙心绪难平，他暗暗鼓励自己：目标已确定，路就在脚下，勇敢向前！

开启海洋石油的大门

到青岛后，金翔龙便开始着手组建实验室、组织人员培训、组建试验基地，为全国首次海洋普查做准备。

1958年，我国首次大规模海洋普查工作全面展开。那年冬天，一次惊心动魄的海上经历让金翔龙至今记忆犹新。“当时海上风浪骤起，船长建议我们避风。我正在后甲板采集样品，采样器已经下海，机器还在运转，不能停下来。海浪一浪高过一浪，调查船在波峰浪谷间剧烈颠簸。突然间，天昏地暗，身体也不由自主往下滑，我意识到一定是船被浪压到水下了。我本能的反应是四处乱抓，好在摸到一根钢缆，并死死地抓住。最后船终于露出水面，海水向甲板四周溢去。这时我才发现，刚才海水已把我冲到甲板的边缘，多亏了那根钢缆，否则后果不堪设想。”

那时的海上调查，只是采集海底沉积物、测量海水的深度。“学地质、搞勘探，最终目的不就是为了找矿嘛。”金翔龙说。而要找到矿就要进行海底地震勘探。经过不懈努力，他们终于踏上了海底地震勘探的征程。金翔龙带领我国第一个海洋地震队成功完成了中国海上第一条地震剖面（龙口-秦皇岛）的勘测。金翔龙根据海上地震勘测及钻井资料，识别出渤海是一个断裂控制形成的、具有巨厚沉积的构造盆地，并划分出其海底构造单元，评价了其海底油气远景，指出渤海西南部为油气富集区。

随后几年里，他全身心投入中国边缘浅海的海底勘查与研究，率先开展渤海、黄海和东海地球物理探测，探查海底地质构造、海底沉积物、海洋地球物理与地质构造特征、矿产资源等。

掀开海洋地质学新篇章

1985年，金翔龙调入位于杭州的海洋二所工作。通过与德国和法国的国际合作，在南海和东海展开以海洋地球物理探测为主的大规模海底探查。在南海首次取得深海地壳洋壳性质的重要证据，发现了铁锰结壳等。

“八五”期间，他主持了大陆架及邻近海域勘查和资源远景评价研究国家攻关项目，并主持、负责原国家海洋局承担的大洋多金属结核资源勘探与开发研究国家重大专项。大陆架与邻近海域的调查有力地支持了我国大陆架与专属经济区的国家海洋权益维护，受到国家表彰。

长期以来，大洋矿产资源是国际资源争夺的一个焦点。1990年，金翔龙受命代表我国出席联合国海底管理局和海洋法法庭筹委会会议，接受联合国技术专家组对我国东太平洋多金属结核矿区申请的技术审查。面对联合国从各国聘请来的十几位专家，金翔龙以流利的英语作了技术介绍，阐述我国太平洋勘探区的面积与位置、采用的调查手段与船只、勘探程序与精度、矿区选定与划分的原则，并提出5种矿区分配方案。

金翔龙说：“中国的申请方案在具有相等商业价值的含义上是个最佳建议，诸位专家在检验与计算后一定也会这么认为。”

经过5天5夜的奋战，金翔龙最终为我国争得了15万平方公里的东太平洋理想矿区，使我国成为世界上第5个国际海底先驱投资者。

20世纪90年代后期，在他的推动下，海洋“863”项目开始启动，他主持了“863”海洋高技术研究项目海底地形地貌与地质构造探测技术研究，组织项目并重点研究海底多波束和深拖系统的全覆盖高精度探测技术，自主设计、开发了海底声像处理系统、海底视像处理系统和多波束海底地形电子成图系统3套软件，打破了国外软件在该领域的长期垄断。

海洋强国梦

进入21世纪，面对国家能源供应日趋紧张的严峻形势，金翔龙积极推动我国海底天然气水合物资源的勘探研究，并于2001年2月与戴金星院士共同主持了以“天然气水合物研究现状及我国的对策”为主题的第160次香山学术研讨会。

随着天然气水合物国家专项的持续调查与研究，我国在南海北部陆坡天然气水合物勘探和资源评价方面取得重大成果，并成功获取了水合物实物样品。

2017年5月18日，正在我国南海神狐海域作业的钻探平台“蓝鲸一号”传来了令人振奋的消息——我国海域天然气水合物试采取得圆满成功，中国从此成为全球领先掌握海域天然气水合物试采技术的国家。

作为我国海底科学的奠基人之一和学科带头人，金翔龙时刻关注国家海洋事业的发展。自然资源部组建以来，他着力推动海洋高新技术开发和海洋工程科学在国民经济方面的应用，积极为海洋强国建设献计献策。

金翔龙认为，参与全球竞争的关键在于深海的技术研发，尤其是基础技术研发，除了各种“大国重器”的研发、设计外，很多看似不起眼的“小部件”才是真正的核心技术，更需要基础研发来支持，防止在各种高端设备的关键元器件上被国外“卡脖子”。

金翔龙表示，党的十八大以来，我国对海洋发展越来越重视，要关心海洋、认识海洋、经略海洋。建设海洋强国，迫切需要年轻的海洋人才，希望更多地引进技术人才，通过自主培养和引进“两条腿走路”，实现人才交流的良性循环。

时至今日，金翔龙为我国的海洋科学事业已奋斗60余载。在他的带领下，一批批年轻的科研人员成为我国海底科学研究的中流砥柱。金翔龙倍感欣慰：“我已到夕阳西下的时候，只想尽力多做些工作，为年轻人铺铺路，海洋广袤的舞台真正属于他们。”

金翔龙把自己的生命融进了祖国的海洋事业，他的信念、理想始终未变。“我的中国梦，就是看到一个强大的祖国，一个真正的海洋强国。”金翔龙说。

春风，细雨，嫩芽；阳光，绿草，花香。三月，是一个万物复苏的时节，大地呈现一片生机勃勃的景象，三八妇女节也在这个充满希望的季节来临。

古有花木兰，今有娘子军。在我国的各行各业中，女性的力量一直都不容小觑。今天，就让我们一起聊一聊自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所的巾帼女将。

莫向光阴惰寸功

面对超负荷的科研工作、大项目纷杂的日常管理和“上有老、下有小”的生活压力，仍坚持到野外一线调查、学习——这就是资源所稀有稀土贵金属矿产研究室王岩的日常工作。这份执着和付出也换来了丰硕的成果：作为第一作者发表国内外核心期刊论文20余篇，作为第一作者出版专著《重要低品位、难选冶金属矿产可利用性评价》（2017年，43万字）、《中国典型矿床分布图》（1∶500万，2018年）及《中国钨矿成矿规律图》（1∶500万，2018年）等，参与的《全国重要矿产和区域成矿规律研究》成果获国土资源科学技术奖一等奖，连续多年获得资源所优秀个人、优秀党员荣誉称号。

王岩（左）与陈毓川院士一行在野外探勘

2011年入所工作以来，王岩先后在邢树文研究员、肖克炎研究员及王登红研究员的带领下，主持、参与多项中国地调局、科技部、基金委及基本科研业务费项目。幸运的是，入职不久，她便作为项目办成员之一负责了“全国矿产资源潜力评价”项目的成果汇总及资料汇交工作。该项目是原国土资源部在矿产资源领域部署的重要国情国力调查工作，也是对新中国成立以来地质成果资料的系统总结提升，其成果具有里程碑意义，达到了国际领先水平。通过参与该项目，她积累了大项目管理经验，管理水平和业务能力均得到提升。

随着潜力评价工作的常态化，2012年“中国矿产地质志”研编工作在陈毓川院士及王登红研究员的带领下正式启动。此次编志是继1906年鲁迅和顾琅编制完成第一部《中国矿产志》百年来的一项重要的立典性工作，是矿床界的大事。该项目的顺利开展，得益于部、局、所领导的高度重视和支持，老一辈科研工作者们的引路，更与各外协单位的积极配合密切相关。独木难成舟，为了完成这个艰巨的“世纪大工程”，69个外协单位与资源所矿产志项目办拧成了一股绳。王岩作为矿产志项目办副主任，深感身上的责任之重。每个阶段该做什么、出什么样的成果，她都尽量做到考虑周全、未雨绸缪；会议的组织召开、资料的搜集整理汇交、与各研编组及专家们的沟通联系、与全国、各省级主管部门的协调等等，不一而足；对繁重的项目日常管理工作更是细致谨慎，尽全力协助陈毓川院士推进志书研编工作。

代晶晶在海拔5200米的西藏野外工作区

陈毓川院士及王登红主任带领的“三稀”大团队的一个传统就是老同志多、老前辈多。这些老前辈学识渊博且经验丰富，个个都是地质矿产领域的权威专家，他们渊博的专业知识和“八十岁高龄”仍保持对工作兢兢业业的态度、野外中不怕苦不怕难的精神使王岩深受感触、受益良多。在老一辈的言传身教之下，她始终坚持超强的团队合作意识和奉献精神，以一丝不苟、勤恳敬业的工作态度，践行着新时代地质工作者“责任、创新、合作、奉献、清廉”的核心价值观。

道路千万条，奋斗第一条。为了做好一张图、处理好上万条数据，熬夜奋战是常有的事。但无论何时何地遇见王岩，她总是衣冠整洁，带给人积极向上的正能量。她常说：“少年辛苦终身事，莫向光阴惰寸功。认真把握好每一天就是成功了。”

逐梦科研勇争先

少年时，资源所同位素实验室博士陈蕾的理想是当一名科学家，酷爱旅行和大自然的她在大学选择专业时从事了地质学，2003年考入中国地质大学（武汉），2005年跟随李建威教授开展大学生业余科研立项，2007年荣获湖北省第六届“挑战杯”大学生课外学术科技作品二等奖和湖北省大学生优秀科研成果二等奖。在李建威教授的指导和鼓励下，她本科毕业后直接申请了硕博连读，博士研究生期间先后两次获得资助在美国地质调查局丹佛联邦中心开展合作研究，2012年从中国地质大学（武汉）毕业，获得理学博士学位。在博士研究生期间，她参与了李建威教授的国家自然科学基金项目《夏河-合作地区卡林-类卡林型金矿成因的矿物学、地球化学和年代学制约》，利用所学知识，发现此类金矿中硫化物普遍细小且环带发育，利用常规测试方法可能获得的是混合值，而利用离子探针的微区原位技术可以有效区分不同环带中硫化物的硫同位素，示踪硫源，而我国在这项研究中还是空白。

陈蕾在实验室工作

这段博士后生涯，在陈蕾的未来工作中起到了很重要的作用。2015年，她在国际期刊《Mineralium deposita》上发表了第一篇我国离子探针微区原位硫同位素分析技术的论文，并对西秦岭地区微细浸染型金矿不同期次的黄铁矿和不同环带的黄铁矿进行了测试，区分出它们的不同成因和硫的来源。微区原位硫同位素分析技术现已应用于大洋深钻和大陆深钻样品的测试上，在地质学5个分支领域取得了重要研究成果。

2015年12月，陈蕾被分到资源所同位素室一线工作，成矿作用与资源评价重点实验室为她提供了平台，陆续主持国家自然科学基金面上项目等7项科研项目。工作中，她瞄准世界科技前沿，利用微区原位分析技术会产生基体效应，研发出磁黄铁矿作为实验室内部微区原位硫同位素的一种工作标样。2016年引进新的飞秒激光剥蚀系统和高分辨等离子体质谱后，她投入了全部的精力学习新的知识，野外采集样品不管是矿井还是露头都亲自跑，样品采回来自己制备，经常早出晚归泡在实验室，深夜修改论文，与毛景文院士反复探讨，向同位素室的前辈和同事们请教。目前，利用飞秒激光-高分辨等离子体质谱建立了多种矿物的微区原位U-Pb年龄测定方法，首次建立了我国矽卡岩中钙铁榴石的U-Pb测年方法并精确限定了山西义兴寨金矿床角砾岩筒的形成时间。该方法已在我国矽卡岩型铁、铜、金、钨等矿床中钙铁榴石U-Pb年龄测试工作中成功应用，并获得部分矿床中石榴石形成的精确年龄数据。

陈蕾还十分注重学术交流，多次开展国际合作并参加国内、国际会议。她在中国地质学会2017年学术年会上的“微区原位硫同位素分析方法在地质学领域应用的工作综述”获得优秀论文奖；2018年在国际地质微束分析会议Geoanalysis上对实验室建立的新方法作口头报告，得到国际同行较好的反响。

一路走来，陈蕾从未忘记最初的梦想，一直和自己比拼，坚持创新，不惧困难，为使自己成为更高水平的地质科技人才而努力奋斗，力争在地质科研的道路上做出更大的贡献！

靓丽青春献藏区

提起资源所的硕士导师代晶晶，同事们总要称赞一句：谁说女子不如男？一个优雅、知性、聪慧的女人，放弃了在青春葱茏的雅致里实现自己的梦想，选择了遥感地质这一专业，用细腻精致的本色、干练勤奋的职业素养，在10年工作时间里，出色地完成了一项又一项国家项目，将青春与汗水洒在了祖国的美好山河上。

2009年到2018年的10年间，几乎每年代晶晶都要奔赴西藏开展野外工作。五月，北京槐花飘香、绿意盎然，正是一年风光最好的时刻，然而此刻的西藏，特别是高海拔地区，却还是春寒料峭，气候干燥、空气稀薄、环境严酷，令人望而生畏。在野外考察的路上，她常以馒头香肠果腹，甚至方便面都称得上是最美味的食物。海拔五千多米的矿区空气稀薄，稍有运动就会气喘吁吁，她凭着自己坚韧的意志和求知的精神，克服困难，奔波于西藏各个研究区域。

2011年以来，在王登红研究员的指导下，代晶晶创新性地将遥感技术应用于三稀矿产资源调查中，取得了一系列的新认识和新突破。如，运用高空间分辨率遥感技术监测稀土矿山的开采现状和矿山环境问题，更好地服务于矿政管理工作；多源遥感数据的应用高效地提供了一批伟晶岩型锂矿找矿线索，为地质找矿节省了人力物力；通过对稀土高光谱理论研究，建立了一套基于光谱特征的稀土浓度定量评估模型，为稀土污染与流失及稀土水化学找矿提供了新思路。

作为一名硕士生导师，代晶晶常对自己学生说：“我非常热爱自己的研究领域。遥感地质就是遥感与地质的碰撞、理论与实践的结合，这门交叉科学有很多未知可以探索，在不断探索的道路上我们可以收获很多。”她经常教育学生要开阔视野，不要局限于自己的研究领域，要不断借鉴其他学科的研究思路和研究方法。

在资源所工作10年期间，代晶晶每年都是几个项目的负责人，在如此大的压力之下，她努力克服家庭和身体压力等重重困难，出色完成了一个又一个项目，靠的就是对学科的喜爱与坚持。

（材料由自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所党办（工会）提供）

资源、环境与生态问题已成为事关人类发展前景的全球性问题。近几十年来，随着人口急剧增长与经济快速发展，世界工业化、城市化进程不断加快，人类活动已成为全球变化的重要驱动力。在经济全球化、区域一体化不断深化的推动下，各国经济发展对相互之间资源、环境与生态的影响不断加大，人类进入了生态全球化时代。面对前所未有的重大而紧迫的全球性环境问题，世界各国在持续努力探索解决之道。党的十八大从新的历史起点出发，做出“大力推进生态文明建设”的战略决策；习近平总书记从新时代基本方略的高度提出要树立“两个共同体”理念——“人类命运共同体”理念与“山水林田湖草生命共同体”理念，为推进全球经济社会发展指明了方向，地质调查工作迎来了新的转型发展。地质调查工作如何适应与服务全球与国内生态文明建设并推动全球与区域问题的解决，亟待深入思考。

11990～2015年不同国家矿产资源人均开采量与消费量变化

地球系统问题的全球性与区域性

20世纪50年代以来，人类活动对地球系统影响的程度和频度发生了急剧变化，人类施加于地球系统的各种压力进入“大加速”时期，地球从全新世跨入了新的地质年代——人类世。人类活动对地球系统的影响已经接近或超过自然因素引发的环境变化，并正在继续加剧，有可能产生不可逆转的后果。在第23届联合国气候大会上，来自世界各国的科学家发出警告：地球系统越来越抵近危险的“临界点”。

1. 全球自然资源开发从线性增长转变为指数增长，发展中国家增长尤为突出

过去的100多年，矿产、水、土地等自然资源开发经历了从线性增长到指数增长的转变。

（1）矿产资源：全球开采总量快速增长，发达国家主导矿产消费，发展中国家开采快速增加

1901年以来，全球矿产开采总量经历了缓慢增长、快速增长、稳定增长与急剧增长的变化。与1901年比较，2015年全球矿产开采总量增长了32.0倍，其中化石能源增长14.6倍，金属矿石增长41倍，非金属矿石增长49.3倍。根据开采量增长情况，矿产资源开发可划分为4个阶段：1945年以前，矿产开采量缓慢增长，年均增长0.59亿吨，人均开采量1.73吨；1946～1973年，矿产开采量快速增长，年均增长6.40亿吨，人均开采量增长到5.78吨，年均增长4.0%；1974～1997年，矿产开采增速减缓，年均增长6.15亿吨，人均开采量增至6.34吨，年均增长0.4%；1998～2015年，矿产开采量急剧增长，年均增长16.05亿吨，人均开采量增至9.01吨，年均增长2%。

近几十年来，全球矿产开采与消费格局发生了重大变化。从开采来看，20世纪90年代中期之前，OECD国家主导全球，开采量占全球的41.8%，之后开采量占全球比例不断降低，到2015年降至23.0%，并且自2007年开始由增长转变为下降趋势；金砖国家开采量快速增长，在1995年超过OECD，占全球比例由1995年的37.9%升至2015年的51.6%。从消费来看，直到2007年，OECD国家消费量呈不断增长趋势，1990～2007年平均占全球总量的52.1%，2007年之后消费量降中趋稳，近年来稳定在295.42亿吨左右，占全球比例降至2015年的36.4%；金砖国家消费量在2000年之后快速增长，年均增长6.3%，在2010年超过OECD国家，到2015年增至360.57亿吨，占全球总量的44.0%；其余国家矿产消费量保持稳定增长趋势，年均增长3.1%。

全球资源治理体系变革滞后于全球矿产开采消费格局的变化。1990～2015年，OECD国家人均矿产消费量大大高于其人均开采量，平均高出42.2%，且这一比例有增大的趋势。这表明，发达国家所开发的矿产根本满足不了其消费需求，通过进口越来越多的原矿石、矿产品与各种制成品来补充。金砖国家、其余国家人均开采量一直大于其消费量，说明发展中国家所开采的矿产在满足本国需求之外，有相当比例以原矿石、矿产品、各种制成品等形式出口。以金砖国家为例，2015年矿产开采量14.6吨/人，消费量11.7吨/人，在满足本国需求的同时，每人平均为其他国家贡献了2.9吨的矿产。目前的全球资源治理体系与发展中国家的贡献不相适应，亟需变革，以促进全球资源优化配置。

（2）水资源：开采总量保持增长态势下呈现出显著的区域分化

全球水资源开采在总量持续增长态势下呈现出显著的区域性差异。1901年～1950年，全球水资源开采量缓慢增长，由6713亿立方米增至12265亿立方米，年均增长1.3%；1951年～1980年，水资源开采量快速增长，年均增长3.2%；1981年以来，水资源开采量增速趋缓，年均增长0.8%。OECD国家水资源开采量在1980年由快速增长转变为稳定波动趋势，近年来稳定在9200亿立方米，占全球总量的23%。金砖国家水资源开采量自20世纪60年代以来保持快速增长的趋势，1960年～2000年年均增长2.4%以上，2000年以后增速有所减缓，到2015年增至17500亿立方米，占全球总量的43.7%。全球水资源开采量增长的主要原因是灌溉农业的快速发展与农业经济的持续增长。中国、印度等新兴经济体农业快速发展，加上持续的工业化和城市化，用水量有较大幅度的增长；欧盟、美国等发达经济体由于越来越多地进口工业制造产品与粮食，同时技术进步促使工业与城市用水下降，用水量自以前的增长转变为稳定或下降。

地下水开采量快速增加，部分发展中国家含水层疏干问题严重。全球地下水开采量自20世纪60年代的3120亿立方米增至2010年的9820亿立方米，增长了3倍多。与水资源类似，地下水开采亦呈现出显著的区域差异。发达国家地下水开采在经历了一段时期的快速增长后已趋于稳定或缓慢下降。例如，美国地下水开采1950年～1980年保持了30年的增长，之后趋于稳定。发展中国家地下水开采自20世纪七八十年代以来处于快速增加的态势。例如，埃及1972年～2000年地下水开采量增长了6倍。地下水开采主要集中在亚洲国家，印度、中国、巴基斯坦、伊朗、孟加拉国等5个国家地下水开采量占全球总量的53.2%。地下水开采量的快速增加导致部分地区地下水位持续下降，引发了严重的生态环境问题，如泉水消失、湿地萎缩、地面沉降、海水入侵等。

（3）土地资源：城市与农业用地持续扩展，生态空间不断萎缩

1901年～2015年，全球土地利用变化的趋势是拓荒草原与森林来扩展农业用地，开发农业用地来扩展城市和基础设施建设用地，森林、草原、湿地等生态空间不断萎缩。农业用地面积扩展趋势趋于减缓。1901年～1955年，全球农业用地面积快速增长，年均增长0.88%，占全球土地面积的比例由20.6%增至33%；1955年～2015年，农业用地面积增速趋缓，年均增长0.23%，约占全球土地面积的38.0%。从区域上看，欧盟、东欧和北美的耕地面积有所下降，而南美、非洲和亚洲的耕地面积呈扩大态势。全球森林面积不断减少。1901年～1960年，森林面积平均以每年减少0.18%的速度逐年缩小，1960年以后森林面积缩小速度减缓，年均减少0.1%。

城市化以前所未有的速度在扩张。遥感图像分析表明，全球城市面积6587.6万公顷，占全球土地面积的0.51%。城市用地占土地面积比例最高的地区是西欧（2.11%），其次是东亚（0.97%）、北美（0.72%）、东南亚（0.63%）。据统计，1950年～2015年人口大于1000万的城市群数量由2个增加到29个，人口500万～1000万的城市群数量由5个增加到45个。联合国粮农组织（FAO）估计，目前城市面积以每年200万公顷的速度扩展，80%的土地来自于农业用地。虽然城市占用土地面积比例很小，但是由于城市集聚了全球一半以上的人口，城市发展对生态环境的影响是巨大而深远的。

2. 全球生态环境恶化趋势加剧，区域分化明显

在不断加快的世界工业化、城市化进程作用下，气候变暖、自然灾害、水土污染等日益成为影响全球发展的重大生态环境问题。

（1）二氧化碳等温室气体浓度不断攀升，全球气候变化加剧

根据观测数据，大气中二氧化碳等温室气体浓度上升呈加剧趋势。1901年～1960年，大气二氧化碳浓度由296ppm增至316ppm，年均增长0.11%；1960年之后，增长速度逐渐加快，1961年～1997年均增长0.36%，1997年～2015年均增长0.55%，2015年大气二氧化碳浓度增至399.57ppm。大气二氧化碳浓度升高的主要原因是化石燃料燃烧和水泥生产排放了大量的二氧化碳。2015年化石燃料燃烧与水泥生产排放了360.2亿吨二氧化碳，是1990年的1.6倍。

发展中国家开采了越来越多的化石能源，来满足发达国家的能源消费需求。在世界经济发展竞争加剧的背景下，很多发展中国家为了获得竞争优势，降低或放松了环境标准要求，推动高耗能、高污染、高碳产业发展；而发达国家对环境标准要求不断提高，以提高本国环境质量和生活舒适度。受此影响，高碳产业可能从环境标准高的发达国家向环境标准宽松的发展中国家转移，从而导致碳排放转移。全球碳计划（GCP）对1990年～2015年二氧化碳排放量估算表明：OECD国家因消费造成的碳排放大于其生产造成的碳排放，且差值越来越大；相反，金砖国家生产造成的碳排放大于其消费造成的碳排放，差值亦越来越大。这说明，发展中国家开发了本国越来越多的化石能源，加工、制造成各种产品出口到发达国家，承担了碳排放量上升与环境污染的代价。

（2）重大突发性地质灾害呈上升趋势，经济损失快速增加

全球重大地质灾害发生频次不断上升。联合国国际减灾战略机构EM-DAT灾害数据库收集了各国发生的重大自然灾害。入库灾害至少满足下列条件之一：造成10人以上死亡；100人以上受到灾害影响；政府宣布应对灾害紧急状态；政府在救灾过程中呼吁国际援助。1940年～2015年，全球发生重大崩塌、滑坡、泥石流地质灾害697次，造成6.5万人死亡，有记录的经济损失约89.4亿美元。上世纪40年代到80年代初重大地质灾害增长较慢，80年代以后发生频率快速增加，从80年代初的年均不足10次增加到近10年的年均18次。虽然发生频次增加，但是因灾死亡人数没有明显增长，单次地质灾害造成的死亡人数总体上是下降的，从1970年～1979年的136人/次下降到近5年的38人/次，说明各国地质灾害防治取得了一定成效。然而，地质灾害造成的经济损失自80年代以来快速增加，从70年代的平均每年0.14亿美元增加到近10年的平均每年1.76亿美元。

不同国家地质灾害发生与防治情况存在显著差异。美国1960年～2009年地质灾害共造成336人死亡，直接经济损失12.4亿美元（按1960年折算）。1970年以后，美国地质灾害造成的死亡人数保持在很低的水平，平均年死亡人数在4人以下；1985年以前直接经济损失呈快速增加趋势，之后直接经济损失则呈减少的趋势。墨西哥1997年以前地质灾害发生在低水平波动，平均每年发生10次左右，平均每年导致近14人死亡；1998年以来，地质灾害显著增加，平均每年发生的地质灾害增加至86次，平均每年导致50人以上死亡。尼泊尔1971年～1992年发生地质灾害频次保持稳定，多在19次上下波动；1993年以后发生频次明显增加并呈周期性波动，平均每年发生120次以上，在高发年可达380次以上。

（3）全球水土污染处于上升态势

已有数据研究表明，全球水土污染呈上升趋势，随着部分工业企业（特别是高污染企业）由发达国家向新兴市场国家转移，新兴市场国家水体和土壤面临着越来越大的污染压力。

地表水和地下水污染日趋严重。据联合国估计，全球每天大约有200万吨工农业和生活废弃物排入地表水体中，全球每年污水产生量高达1500立方千米。在发展中国家，80%的污水未经处理直接排放到河流、湖泊和海洋中。世界卫生组织统计显示，全球有8.84亿人缺乏安全饮用水，全球88%的腹泻与不安全饮用水、缺乏卫生条件有关，大部分分布在发展中国家。在快速城市化和农业种植区，地下水中的氮浓度不断上升，地下水质趋于恶化。在人类活动的作用下，孟加拉国、缅甸、阿富汗、柬埔寨、印度、中国等地区发生了地下水砷污染，影响了3500万～7500万人口的饮水安全。土壤污染问题在发达国家和发展中国家普遍存在。由于长达200年的工业化过程和现代工农业的发展，欧洲土壤污染严重。据欧盟调查，38个欧洲国家发现大约有250万个场地存在污染风险，其中有34.2万个已被确认为污染场地，需要进行修复。由于土壤污染的隐蔽性和复杂性，土壤污染问题在很多国家尚没有引起足够重视。

地球系统问题解决的理论框架 

不断加速的工业化、城市化与全球化耦合在一起对地球系统产生了前所未有的影响，促使人们必须从全球尺度去认识地球系统的变化机理；同时，不同区域或国家自然资源与生态环境变化出现了明显分化，与人类相互联系最为密切的近地表圈层资源、环境与生态问题呈现显著的区域性特征，促使人们必须从近地表圈层去认识地球系统的变化机理。在问题驱动下，随着全球观测、信息等技术进步，地球科学形成了一门新的分支——地球系统科学；在地球系统科学理论指导下，聚焦近地表圈层形成了一个新兴领域——地球关键带。

近年来，我国从生态文明建设实践出发，提出了“构建人类命运共同体”和“山水林田湖草生命共同体”的理念。“人类命运共同体”的内涵是从生态、经济、政治、合作等方面构建全球治理体系，推动形成新型国际关系和国际新秩序；在生态方面强调生态环境问题无边界，保护地球系统是全人类的共同责任。“山水林田湖草生命共同体”的内涵是按照生态系统的整体性、系统性及其内在规律，统筹考虑自然生态各要素、山上山下、地上地下、陆地海洋以及流域上下游，进行整体保护、系统修复和综合治理。由此，学术界与政界在应对人类面临的地球系统问题方面高度契合，共同构成了完整的理论框架。

1. 地球系统科学：服务构建人类命运共同体

地球系统科学把地球看成一个由相互作用的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈等圈层构成的统一系统，重点研究各组成部分之间的相互作用，了解整个地球系统的过去、现今及未来的行为，为全球生态环境问题的解决提供理论基础与对策方案。上世纪80年代以来，地球系统科学以全球气候变化研究为重点，技术方法不断发展，研究内容不断丰富，研究体系日趋完善与成熟。

地球系统问题解决的理论框架

（1）以观测、机理、建模与解决方案为重点，地球系统科学研究取得重大进展

地球系统观测网不断扩展与升级，地球系统监测能力不断增强。美国NASA于1991年建立地球观测系统（EOS），利用卫星与其他手段对全球陆地表面、生物圈、地球空间、大气以及海洋进行长期观测；EOS之后，启动了地球系统任务（ESM），加深对气候系统与气候变化的认识；2017年，启动了下一代联合极轨卫星系统，用于天气预报和环境监测。美国地质调查局自1972年起陆续发射LandSat系列卫星，用于探测地球资源与环境，包括调查地下矿藏、海洋资源和地下水资源，监视农、林、畜牧业和水利资源利用，监测自然灾害和环境污染等。法国国家空间研究中心自1986年开始研发SPOT系列卫星，进行土地利用/覆盖变化、植被监测、自然灾害评估等。欧盟与欧洲航天局自2005年资助地球观测计划——全球环境与安全监测系统（GMES），由遥感卫星与陆地、海洋、大气等监测传感器组成，2013年更名为“哥白尼计划”，以扩大地球观测计划在公众中的影响力。

地球系统变化与过程机理研究不断深化，揭示了地球系统要素不同时空尺度下的变化规律与影响。地球系统变化包括大气过程、海洋过程、陆地过程、冰冻圈过程等，这些过程相互影响、相互作用。由于碳循环是地球系统物质和能量循环的核心，全球碳循环及其对全球变化的响应研究一直是被广泛关注的前沿问题。人们对岩石圈、陆地生态系统、海洋、大气以及人类社会等碳库的储量、在全球碳循环中的地位及其作用机制有了深入的认识。人们认识到土地利用、覆盖变化是造成全球变化的重要原因，很多学者对土地利用变化引起的区域气候、土壤、水文、地质等因子变化及其对生态系统影响进行了大量研究。针对全球变化的生态系统影响，学者从植物群落、植物生理生态、地下生态、水生态系统、生物入侵、生物多样性等方面开展了深入研究。

先后建立了多个地球系统模拟模型，地球系统变化预测能力大幅度提升。上世纪80年代以来，很多研究机构陆续开展了大气模式、海洋模式、陆面模式、海冰模式等地球系统模拟模型的研发和应用。2000年美国NASA提出构建地球系统建模框架ESMF，包括核心框架、天气及气候建模、数据同化应用等，为地球系统建模提供了一个标准的开放资源的软件平台。ESMF发展至今，已经拥有40多个模型，包含大气圈模型、大气动力学/物理学相关模型、海洋模型、陆地和陆表模型、水文学/分水岭模型等。欧洲提出了欧洲地球系统模拟网络（ENES）计划，包括地球系统模拟集成和气候资料存储与分发两个计划，目标是建立一个高效的欧洲地球系统模拟和气候预测系统进行集成模拟研究。日本在上世纪90年代启动了“地球模拟器”计划，于2002年研制成功，并在国际上率先开展了超高分辨率的全球气候系统模式的发展和模拟研究。中国科学院开发了地球系统模式CAS-ESM，集成了大气、陆面、陆冰、海洋、海冰等分量模式。

应对全球变化提出了系列减缓、适应方案，服务制定政策、编制规划和措施决策。基于地球系统观测、机理研究与模型模拟预测，开展全球变化的适应与可持续发展研究是地球系统科学研究的重点之一。2015年，《联合国气候变化框架公约》近200个缔约方在巴黎气候变化大会上达成《巴黎协定》，将所有国家都纳入了呵护地球生态确保人类发展的命运共同体当中，目标是把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2℃之内，并为把升温控制在1.5℃之内努力。越来越多的研究强调通过人类自身行为的改变，主动适应地球系统变化；通过土地系统和景观的重新设计，协调生态系统服务和人类福祉之间的相互关系；通过社会-经济-环境可持续性的综合协同，降低地球系统变化的风险。

（2）促进自然科学与人文科学融合和推进更加平衡的多学科集成，成为地球系统科学发展的未来趋势

国际科学理事会（ICSU）于2010年提出了面向全球可持续发展地球系统科学面临的5大挑战：一是如何提高对未来环境条件及其影响预测的实用性；二是如何发展、增强和集成必要的观测系统用以管理全球和区域环境变化；三是如何预见、识别、避免与管理破坏性全球环境变化；四是采取什么样的制度、经济和行为变化以迈入全球可持续发展路径；五是如何在技术研发、政策制定与社会响应中鼓励创新来实现全球可持续性。

面临这些重大挑战，地球系统科学将会从自然科学主导的研究转变为有广泛的科学和人文领域参与的研究，从单学科主导的研究转为更加平衡的多学科集成研究。“未来地球计划”未来10年将集中在3个方面：动态行星地球——观测、解释、了解和预测地球、环境和社会系统趋势、驱动力和过程及其相互作用；全球发展——获得管理食物、水、能源、材料、生物多样性和其他生态系统功能和服务所需要的知识；可持续性转型——了解转型过程与选择，评估跨部门和跨尺度的全球环境治理与管理战略。

中国所提出的构建人类命运共同体理念，得到了国际社会的高度认可。这一理念被联合国纳入相关决议，与“未来地球计划”等一起共同引导与推进全球生态文明建设。

2. 地球关键带理论：服务构建山水林田湖草生命共同体

地球关键带是指异质的近地表环境，岩石、土壤、水、空气和生物在其中发生着复杂的相互作用，在调控着自然生境的同时，决定着维持经济社会发展所需的资源供应。地球关键带科学为近地表圈层地球系统研究提供了一个整体框架，在此框架内开展全面、系统、持续、深入的跨学科研究。可以说，地球关键带科学是地球系统科学在近地表圈层的具体实现，为地球系统科学提供区域理论基础并服务于区域与全球可持续发展。

（1）融合地质、水文、土壤、生态等学科，地球关键带科学快速发展

通过探索，地球关键带科学形成了一条整合研究的技术框架：循环上升的调查-监测-研究体系。通过调查、监测和研究的循环进行，不断深化对关键带及其过程时空变化规律的认识；在此基础上，通过对图件、数据和成果集成分析，针对管理者、科学家、社会公众等服务对象生产各种产品，将关键带研究成果最大程度地传递给社会。

调查是了解地球关键带组成与结构的基础，也是部署监测和开展建模的基础。2012年，美国地质调查局发布了其核心科学体系科学战略（2013～2023），明确将地球关键带作为其研究的核心靶区，提出针对关键带的结构和过程进行调查，建立关键带3D/4D地质框架模型。针对土壤侵蚀、盐渍化、有机质减少和滑坡等土壤环境问题，欧盟委员会发布了土壤保护主题战略，将传统的1～2m深的土壤层扩展到地表至基岩之间的未固结土层进行调查和研究。关键带调查的主要目标之一是回答“关键带如何形成与演化”这一基本科学问题。欧盟资助的欧洲流域土壤变化项目选择了代表土壤形成不同阶段的4个地区进行调查研究，分析确定关键带形成演化的影响因素和关键带生态服务的可持续性。

监测是了解地球关键带随时间变化的基础，为建模提供所需的输入数据和校正数据。美国国家科学基金会于2007年启动了关键带观测计划，先后建立了10个关键带观测站，以流域为单元，对关键带各种要素进行长期观测。德国亥姆霍兹联合会于2008年启动了陆地环境观测建设项目，先后建成了4个陆地环境观测站，为区域尺度气候变化研究提供地下水、包气带水、地表水、生物和大气的基础观测数据。法国则通过提升现有的“河流盆地网络”所属的观测站，建设关键带观测设施，以流域为单元对关键带要素进行观测。欧盟委员会于2009年启动了“欧洲流域土壤变化”项目，选择4个典型地点建立了地球关键带观测站，将土壤监测作为长期观测的重点。

建模对于深化对关键带形成、运行与演化的科学认识具有重要的作用，始终是关键带科学研究的重要领域之一。例如，美国关键带观测计划的重要目标之一是建立能够描述关键带生态过程、生物地球化学过程和水文过程的系统模型，定量预测气候变化、地质作用和人类活动下关键带结构和功能的响应。关键带过程模型大致可分为两类：一类是描述单个过程的数学模型，一类是描述多个过程叠加的耦合过程的数学模型。对于前者，目前已建立了较为成熟的模拟模型；而对于后者，是关键带建模的重点和难点，尽管近年来做了很多探索工作，耦合模型还远不成熟，仍在不断发展中。

（2）随着地球关键带科学的形成与发展，或将促使地球表层研究发生科学变革

地球关键带将与经济社会最密切的近地表环境作为独立的开放系统，为区域资源、环境和生态问题研究提供一个完整的系统框架。地球关键带科学研究尚处于探索阶段，近年的进展表明地球关键带科学有潜力促使地球表层研究发生科学变革，为经济社会面临的气候变化、生态系统管护、水资源安全、自然灾害防治等重大问题的解决展示了一种新的图景。未来地球关键带科学研究发展方向包括4个方面：开发一个统一的地球关键带演化理论框架；开发耦合的系统模型来探究地球关键带服务；开发一个集成的数据和测量框架并进行验证；建立多学科集成的地球关键带观测站。

从国内生态文明建设的实践中，我国提出了“山水林田湖草是一个生命共同体”的理念。在内涵上，地球关键带与山水林田湖草异曲同工，前者侧重理论，后者侧重实践，目标均是推进区域生态环境治理。地球关键带科学是山水林田湖草系统治理的理论基础，后者则是前者与实践相结合的应用体现。地球关键带科学与山水林田湖草生命共同体理念共同构成了区域生态环境治理的理论框架，共同推进区域可持续发展。

对地质调查工作的思考

地球系统问题得到了政府与学术界的高度关注。在社会治理层面，围绕人类社会持续发展需求形成了“两个共同体”理念——人类命运共同体与山水林田湖草生命共同体。在学术层面，随着全球观测、信息等技术的进步，以问题为导向，地球科学形成了新的分支——地球系统科学，聚焦近地表圈层衍生了“地球关键带”新领域。由此，政府与学界在应对地球系统问题方面高度契合，共同构成了完整的理论框架。地质调查工作应树立人类命运共同体与山水林田湖草生命共同体理念，以地球系统科学理论为指导，以地球关键带为重点，加强调查、监测与机理研究，加强综合评价，服务和支撑生态文明建设。

一是以地球关键带为重点加强综合调查评价。将地球关键带作为地质调查工作的重点靶区。按照统一的技术规范和标准，开展不同尺度的专业性基础性地质调查，充分反映地质框架的成土条件、成矿条件、水文条件等多种属性，建立地球表层三维地质框架模型。充分利用现代信息、网络、大数据等技术，加强区域问题综合评价，形成基础扎实、数据可靠、形式多样的综合评价产品，服务区域生态治理与自然资源综合管理。

二是以服务生态保护修复为目标加强生态地质调查。根据自然资源管理与生态保护修复需要，选择典型地区探索开展生态地质调查，形成生态地质调查技术规范。根据自然资源勘查开发的源头保护、利用节约与破坏修复全过程需要，推进不同尺度生态地质调查，提出生态保护修复地质解决方案。

三是以服务全球资源治理为重点加强全球问题合作研究。以“一带一路”倡议为抓手，加快推进矿产资源勘查开发国际合作，加强产能合作，促进全球资源优化配置。立足我国优势，在前沿与关键领域，策划实施地学大科学计划，以全球岩溶动力系统资源环境、地球化学调查、青藏高原特提斯演化与资源-环境效应等为重点，推进国际地学大计划合作。

四是以资源环境要素为重点加强地球系统探测与监测。采用卫星遥感、航空遥感等对地观测技术，定期采集全球与区域资源环境要素数据。协调、整合、新建观测站点，形成地球关键带综合监测网。开展区域自然资源数量、质量与生态综合监测，及时提出预警。围绕深部资源勘查开发与灾害防治需要，加强地壳深部探测。

五是以提升自然资源管理决策支撑能力为重点加强地质大数据建设。整合现有地质、资源、环境、生态等调查数据，构建地质大数据核心数据库体系。建立资源环境要素数据动态更新机制，实现地质大数据与自然资源管理需求在时空上的契合。与经济、管理、社会等相关基础数据无缝链接，为自然资源管理与资源环境治理提供全方位支撑。

地球关键带研究的调查-监测-研究循环体系框架

六是以过程机理研究为基础加强综合评价。基于三维地质框架模型，加强地球系统物理过程、化学过程、生物过程的机理研究，建立地球系统或地球关键带模拟模型。基于机理模型，考虑不同社会经济发展情景，对所面临的问题进行综合评价，有针对性地提出地质解决方案。

（作者单位：自然资源部中国地质调查局发展研究中心）