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    雷晓东(右)向专家介绍野外工作情况。

    “我们在延庆的工作区域有一片正好位于2022年冬奥会的场馆规划区,通过测量,如果这片区域的地热资源符合开采要求,未来有可能为冬奥会冬季供暖需求提供清洁能源,为绿色办奥运提供支撑。”雷晓东满怀期待地说。

    新年刚过,北京市地勘院物探研究室副主任雷晓东又接到了新的任务,1月17日,他所负责的延庆地区地热资源调查工作刚刚通过野外评审验收,剩下的主要是内业了。“我们在延庆的工作区域有一片正好位于2022年冬奥会的场馆规划区,通过测量,如果这片区域的地热资源符合开采要求,未来有可能为冬奥会冬季供暖需求提供清洁能源,为绿色办奥运提供支撑。”雷晓东满怀期待地说。

    2008年7月,雷晓东从中国地质大学(北京)水文学与水资源专业毕业,进入北京市地质勘探院华清地热公司工作。刚一报到,他就前往内蒙古大草原,参加刚启动的《内蒙古东乌旗海勒斯台陶勒盖地区铅锌多金属矿普查》项目,主要工作任务是开展地球物理勘探,寻找隐伏矿产资源。

    在大学里,雷晓东学的是水文地质,对地球物理勘探工作并不熟悉,因此在报到之前,他就买了许多物探专业书籍,专业上有什么不会的就学,不懂的就问,出发前他就做好了迎接挑战的准备。

    项目组工作区域位于乌珠穆沁草原,与蒙古国接壤,水草丰茂、牛羊遍野,小说《狼图腾》的故事就发生在这里,被喻为草原上最后的“天堂”。风景虽然优美,但是对地质工作者来说,困难也不少,交通不便,补给困难,夏天的烈日蚊虫、冬天的暴雪狂风,都在考验着刚参加工作的雷晓东。

    那段时间雷晓东从未有一日懈怠过,每天早晨5点多钟就起床,吃过早餐带上干粮,出野外采集高质量数据,往往要忙到天黑后才能回到驻地,晚上他还主动承担起数据处理任务。稍后空闲,他又捧起专业书籍,结合实际工作中遇到的问题一本本地啃。这样一干就是三个多月,雷晓东的辛勤努力和付出,让他有了飞跃性的进步,也得到了领导和同事们的一致认可,从一个物探新人迅速成长为项目组的技术骨干。

    单位里比雷晓东年轻的同事都喜欢叫他“东哥”,提起他,大家总是异口同声地说:“东哥爱学习。”因为不是物探专业科班出身,雷晓东特别注重这方面的知识,他读了地球物理前辈刘光鼎院士、汪集旸院士、刘士毅先生以及其他多位著名学者的书,每天坚持看两篇专业论文、每周一篇英文论文,认真翻看单位物探前辈写的报告。工作之余,他还积极与国内物探领域的专家交流,主动向他们学习,与中国地质调查局的刘士毅先生就结下了深厚的情谊,并发表了多篇学术论文。除了专业书籍外,雷晓东还爱看历史书籍和名人传记,坚持学习英语,每天睡觉前和早起后,总会先看上几页书。

    学习积累是一个长期的过程,往往一到关键时刻就能显现出作用来。2009到2010年,北京市地勘局引进了两套价值昂贵的进口勘探设备GDP-32Ⅱ型多功能电法工作站,主要用于地热资源勘探。当时大家谁都没有接触过这套设备,雷晓东勇敢站了出来,带领其他年轻的技术人员,认真研究使用方法,很快就掌握了操作方法,为后期的地质勘探与地球物理研究和实践工作提供了强有力的技术支撑。

    原来的时候,物探数据采集和处理分别由外业和室内人员完成,室内数据处理的结果经常不能及时反馈给外业工作人员,造成了工作失误。为了提高工作效率,雷晓东严格要求自己,白天采集的原始数据,晚上一定要处理完毕、形成图件、分析研究,以便更好地指导并及时调整第二天的工作。

    每次单位有新来的同事,雷晓东总不忘分享自己的工作经验:“眼过千遍,不如手过一遍,再仔细的观察也不如实地测量来得精准。”2011年,在实施《北京城市地质土壤调查与评价》项目时,为了取得合格的样品,雷晓东和同事深入密云、平谷和门头沟部分人迹罕至的深山中取样,至今手上还留有当时工作时的伤疤,“只是受了点轻伤,最可怕的是迷路,有些地方GPS会发生信号漂移,下山的时候一下子就找不到方向了,那样的情况下,就算是在北京也很危险,幸运的是,我们摸索着走了一段,又找到路了。”这些在野外遇到的危险,雷晓东很少讲,怕家人知道了担心。

    天道酬勤,2014年,雷晓东考入中科院地质与地球物理研究所攻读博士学位,2015年,他顺利通过了地球物理勘探专业高级工程师资格认证。

    “你们现在在什么位置?”2016年深秋,在前往延庆项目工作组的路上,雷晓东不停地打着电话询问,在田野间找了很久,还是没有发现工作小组的身影,过了一会儿才知道,原来当天上午的工作很顺利,原本要一天才能完成的工作只用了半天,大家决定抓紧时间转移到下一个测量点。

    北京市地勘局党委的杜钰记得大约半年前,项目小组在大兴区工作,她随着领导去探访,往往是他们刚赶到一个地点,得知项目小组已经完成工作赶往下一个地点了,“花了两三个小时,我们愣是没有找到。”最后,领导放弃了,直接到项目组的驻地等着队伍收工。很多时候就是这样,项目任务重,时间紧,地质队员在野外必须争分夺秒开展工作,为了保证质量还要反复观察,很少能停下来歇息。

    半个小时后,雷晓东赶到了新的测量点,工作组的厢式货车停在空旷的田野边,同事用铁锨铲出一个直径50厘米深5厘米的圆坑,雷晓东边用铁锤沿着坑边一根根敲入铁钎,边说:“用这种多功能电法工作站找地热资源,是目前用得最多也是最成功的方法。”而在不远处的野鸭湖附近,还有另一组地质队员,正带着仪器进行氡气测量。

    2016年,北京市地勘院开展了涉热业务整合重组,成立了物探研究室,年轻的雷晓东挑起大梁,全面主持业务工作。

    我们生活的地球是一个巨大的热库,从地表往下正常增温梯度是每1000米增加25~30摄氏度,我们熟知的温泉就是以水为介质把地球热量带到地表,现在也可以用钻探手段将地下几千米的热水引上地表,因此浅层地温能和水热型地热资源是可持续开发的重要清洁能源。2008年北京奥运会时,鸟巢国家体育场就使用了可再生地热能源,当时被认为是绿色奥运的重要部分,而目前京津冀地区采用浅层地温能供暖制冷面积占全国利用浅层地温能供暖制冷总面积的20%,是我国浅层地温能开发程度最高的地区之一。延庆地区具有丰富的浅层地热资源,地热水出水温度最高可达65摄氏度,能够达到供暖要求,在减少污染物排放上有着明显的优势。一谈起熟悉的工作,雷晓东就格外兴奋,“我们也希望通过对延庆这一区域的地热资源调查,找到最优质的开采区,不仅是为2022年的冬奥会也为整个北京提供清洁能源,为首都的蓝天贡献一份力量。”

    伟大的事业往往离不开无数平凡个体的默默奉献,进行地热资源勘测时,多功能电法工作站往往只留下一个人看守仪器,监测数据,其他的组员则四散开去,开始各种测量。深秋的野外寒风刺骨,裹着军大衣还直哆嗦,“留守的组员不能离开,虽然挨冻,唯一的好处是离车近,能喝上口热水,在外面跑线的就只能啃几口干粮对付一下了。干地质工作吃这样的苦是经常的,大家都已经习惯了,就想着尽快把工作做完做好。”雷晓东说。

    不辞风霜为地热

    蔡家品,教授级高工,自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所(以下简称探矿工程所)海洋地质调查钻探室(金刚石钻头技术研发中心)主任。

    他不认为自己有什么“远大抱负”,“碰到问题就解决问题,这就是工作的最大意义。”然而,就是这样一个自认为“没有抱负”的人,却被评为中国地质调查局杰出人才。

    在中国的油气钻探领域,蔡家品的名字几乎就是一张名片,不认识他的人很少。地质人长期在野外工作,身上难免会有些江湖习气。在油气钻探这个江湖中,大家都直呼他“老蔡”,钻探过程中遇到难以解决的问题,想到的总是“赶紧把老蔡喊来”。

    蔡家品一直致力于钻具的研究,他带领团队研制的海洋地质调查取样工具及天然气水合物保温保压取样钻具,解决了我国在深水及超深水取样难的问题,均为国内首创,具有自主知识产权,填补了国内空白,打破了国外在该领域的技术垄断,为我国在海洋地质调查、资源勘查(含天然气水合物勘查)及工程勘察提供了技术支撑。

    此外,团队研制的孕镶金刚石钻头,有效解决了在地质及油气勘探开发中,钻头寿命短和机械钻速低的难题。特别是大直径的孕镶金刚石钻头,已成功替代国外同类产品,成为国内施工方的首选。

    在项目实施技术创新研发中,蔡家品始终重视青年技术人员的成长,强调团队意识,已初步建设一个在碎岩工具和海洋取样技术方面(特别是海洋天然气水合物取心技术方面)技术一流、凝聚力和战斗力强的优秀团队。

    最初的追求是跳出农门

    约访蔡家品,是一件并不容易的事。记者从约访到采访成功,经历了40多天的时间,因为他实在太忙,总在野外帮地勘单位处理一些钻探上的难题。可以说,在钻探领域,他已经“玩”得风生水起,很难有时间歇息。

    那天,记者好不容易“逮”着他了,见面时的蔡家品,不免显得有些疲惫。但即使是这样,记者也不可能放过这难得的机会。

    老蔡也乐于奔跑,手机一响,立刻就打包走人往机场赶,一年到头在办公室也待不了几天。这样的生活状态,他早已经习惯了。就像他说的,在北京待上几天没有电话接,心里反而空空的,有点儿无所事事的焦虑。

    这就是蔡家品,一个忙碌得坐不住的人,一个把忙碌当乐趣的科技工作者。

    实际上,就像许许多多农村长大的孩子一样,要说那时有什么崇高的理想和追求,未免有些虚伪,发奋念书的目的就是为了跳出农门。蔡家品来自湖北农村,之所以认为自己没有远大的抱负,也是基于同样的目的。“只要是拿工资吃饭,在农村人看来就是有出息了,再说农村长大的十几岁的孩子,没有什么见识,谁会去计划将来会干什么呀。”

    海上作业中的蔡家品

    就是因为没有什么崇高的理想和抱负,1984年,蔡家品高考结束,加之分数不算太高,高中的授课老师让他填报个地质类的专业,说这样容易录取,将来也好找工作。于是,他就听了老师的,填报了成都地质学院探矿工程专业。从此,他便与探矿工程结下了不解之缘。

    在大学学习期间,蔡家品越来越觉得这个专业很有意思,因为年轻人都有一种放浪的心理,将来毕业了,可以一天到晚泡在野外,纵情于山水,诗意而又浪漫,多美的差事呀。于是,他发奋学习。1988年,蔡家品以优异的成绩毕业,被分配到了原地质矿产部探矿工程研究所。

    蔡家品很感激高中时的授课老师,他确实没有骗他,学地质类专业不但好找工作,而且还被分配到了一个在北京的国家部委所属科研机构,在成都上学,能进北京,已经很了不起了,他觉得自己简直太幸运了。

    进了国家部委的科研机构,担任超硬材料研究室助理工程师,同届毕业的同学们的羡慕是可以想象的,蔡家品也觉得自己不是一般的牛,有点平步青云的眩晕,一股为国奉献青春的豪情油然而生,这种感觉真是爽极了。

    跟探工所三十年的不了情

    到今年为止,蔡家品在探矿工程研究所已经摸爬滚打了整整30年。弹指一挥间,蔡家品从一个意气风发的青年长成了一个成熟稳重的中年,从小蔡混成了老蔡。

    实际上,蔡家品也并不认为自己有多么高尚,多么有热爱事业的情操,在探矿工程所改制的时候,他也一度想过逃离。要知道,一个被财政拨款养着的科研机构,突然要改成到市场上找饭吃,这种心理的撞击是难以形容的。

    20世纪90年代,是地勘行业的低谷,尤其是地勘单位属地化,钻探任务锐减,很多打钻找矿的专业技术人员,受生活所迫,靠副业养家糊口,养鸡的养鸡,养猪的养猪,彼时的状况,让一直致力于钻具研究的蔡家品,心里油然而生出一种“英雄无用武之地”的没落感。

    此时,科技体制改革,原地质矿产部探矿工程研究所更名为北京探矿工程研究所,看似改变不大,干的活也还是原来的活,但这样的改变,却将一个铁饭碗变成了一个泥饭碗,随时可以摔破的。能不能在市场上找到饭吃?这样的恐慌与疑惑,一时压得人喘不过气来。

    是去?是留?对于还是踌躇满志的蔡家品来说同样是种折磨。而此时的蔡家品,已经是超硬材料研究室主任助理、工程师,到外面不可能找不到待遇更好的工作。当时,探矿工程研究所正在搞金刚石钻头技术的研发,作为所里钻头技术研发的中坚力量,一旦离开,于单位于个人,都不是一个好的选择。

    所里的领导早就看穿了蔡家品的心事,当面找他聊了很长时间,并语重心长地跟他说:“小蔡呀,留下来吧,拨开云雾见天明,这里才是你施展才能的地方。”

    人在彷徨的时候,是需要一个长者赋予精神力量的。加上对一起共事多年的同事们的不舍,蔡家品于是也就留了下来,这一留就留到了现在,风风雨雨中走过了30年。

    有幸觅获一得力助手

    搞科研工作,能获得一名得力助手,是可遇而不可求的事。阮海龙的到来,如同激活一池春水,让蔡家品的团队一下子更加活跃了起来。

    阮海龙,高级工程师,探矿工程所海洋地质调查钻探室(金刚石钻头技术研发中心)副主任,中国地质调查局优秀人才。

    阮海龙并不觉得自己干的事有什么高大上,他认为,研发出来的东西,能解决实际问题,能拿到市场上利用,能为单位赚钱,说得漂亮一点,就是成果转化能生出效益来,这事就算妥了。

    蔡家品深知,搞科研要有一个多专业技术人员组成的、互相密切配合的创新团队,并付诸持之以恒、坚持不懈的努力。个体的力量是有限的,但由多个个体组成一个知识结构合理、团结的战斗力强的团队,就可以发挥巨大的能量。

    阮海龙在海洋地质十号钻探船上

    阮海龙是个80后,2006年毕业于中国地质大学钻探专业,在随后读研的几年中,一直跟随在蔡家品左右。阮海龙出生于浙江农村,之所以爱上钻探专业,很多的想法与当初蔡家品大学时代的想法几乎不谋而合。后来参加工作后,才知道一切并非想象中的那么浪漫,那么有纵情于山水之间的诗情画意。

    研究生毕业后,阮海龙留了下来。对于自己专业的发挥,他觉得这是个再好不过的平台,加上蔡家品像老大哥一样对他的关爱,工作配合起来的那种“心有灵犀”的感觉,让人特别爽。很快,阮海龙就成了蔡家品团队的得力干将,并挑起了副主任的重担。

    从某种意义上讲,蔡家品和阮海龙的组合,几乎是天撮之合,这也为后来这个团队攻克一个又一个难题积累了创新的能量。这个科研团队一共15个人,大多都是80后,最小的1992年出生。

    年轻人的思想总是活跃的,科学有时就需要年轻人的浮想联翩,灵光一闪中激发出新的解决方案。每逢技术讨论会,蔡家品和阮海龙最喜欢干的事,就是让年轻人争吵起来,因为人在激烈的争论中脑子会飞速旋转,激发出隐藏于大脑中最潜在的智慧。

    决不能让外国人牵着鼻子走

    探矿工程所一直以服务国家重大战略需求为科研方向,近些年来,特别在服务油气钻探领域发挥了积极作为。研制的孕镶金刚石钻头有效解决了在地质及油气勘探开发中钻头寿命短和机械钻速低的难题,特别是大直径的孕镶金刚石钻头,已成功替代国外同类产品成为国内钻探队伍的首选。

    1999年~2001年,中国地质调查局科技人员首次在南海西沙海槽发现了显示天然气水合物存在的地震异常信息(似海底地震发射波“BSR”)。2002年,国务院批准设立我国海域天然气水合物资源调查专项。

    尽管随后我国在海域天然气水合物钻探上获得一系列突破,但令人尴尬的是,我国海底钻探取样却一直依赖于国外技术,国内几乎没有哪一家机构在此项技术上有所进展。因此,不得不让外国人随意开价。

    团队合影

    眼睁睁地瞅着外国人收取那么高的价钱,而中国人又毫无办法,这是一种什么样的感觉?作为从事钻具研究近二十几年的科研团队的带头人,蔡家品心里很不是滋味。其实当时的想法很简单,就是一定要打破外国人在该领域的技术垄断,把国外同类技术挤出去,这钱应该由中国人自己挣。

    实际上,对海洋钻探取样技术的了解,蔡家品最早是通过参阅了DSDP、ODP、IODP及IODP-china等网站与书面文献的大量资料,了解了国外在深海钻探技术所取得的成就以及今后发展的方向。当时他还在想,他的团队一直在陆地搞钻头和取心工具,什么时候也拓展到海上去发挥探矿工程研究所应有的作用。

    谈及被外国人卡脖子的事,作为蔡家品团队副手的阮海龙,脑子里多次泛起那个场景。那是一次随船出海的钻探作业中,几个帮忙取样的外国人,突然停下手中的活,将项目组的负责人叫过来,咕噜了一阵后,微笑着把旁边的其他人都驱赶开,然后才实施取样作业。

    阮海龙打听到,刚刚的一阵咕噜,是外国专家在关键的时候故意捏你一把,要求项目组提高取样价钱。事情都到了这个份上,不答应的话,之前的作业等于是废了,项目组只好答应了外国技术人员的要求。之所以把其他人都驱离,就是为了对中国人严格保密,不想让中国人看到他们的作业程序。作为一个钻探专业的毕业生,阮海龙内心被深深地刺痛,同时也滋生出深深的责任感,“这活应该由我们来干。”

    机会终于来了,2010年8月,中海油服承担的国家科技重大专项——“大型油气田及煤层气开发”子课题“深水随钻取样器设计和制造技术研究”负责人找到了北京探矿工程研究所,经过多次深入交流,最终同意由蔡家品的团队来承担这个课题。

    不久后,又从中国地质调查局传来好消息,为解决海洋钻探取样难题,中国地质调查局设立专项资金,将《海洋地质调查钻探取样器具及工艺研究》列为科技攻关项目,起止时间为2011年1月到2012年12月,蔡家品作为项目负责人,负责整个项目的实施。

    这真乃好事成双。蔡家品和阮海龙以及他们的团队尽管异常兴奋,但这样的科研项目,能否在短期内取得突破,心里实在没底。

    此时,从接手中海油服“深水随钻取样器设计和制造技术研究”课题,距项目结题时间不到一年(这个项目计划是3年),而且研制的随钻取样器要通过海试应用。时间紧、任务重、压力大,团队经过慎重考虑,最终接下这项任务,因为这是他们下海非常难得的机遇,也是拓宽他们技术领域绝佳的机会。

    经过团队的共同努力,2012年4月,从海洋石油708号深水工程勘察船传来好消息,北京探矿工程研究所研制的TK系列深水随钻取样器搭载海洋石油708号深水工程勘察船,在中国南海番禺区块水深约200米、6级风、涌浪3米的条件下,高效率、高质量地完成了孔深10米(PY34-1-PL10-BH)全孔取样作业和孔深300米(PY34-1-CEP-BH)分段取样作业,一举打破我国海洋钻探船钻孔深度、取样深度两项纪录。

    本次试验还检验了北京探矿工程研究所为海洋钻探取样专门研制的抗涡动金刚石复合片钻头。结果表明,该钻头在作业过程中钻进效率高、成孔质量好、地层适应性强,完全满足海洋钻探各种复杂工况的要求。

    这意味着,这项由国外垄断的深海钻探取样技术,已被中国地质调查局北京探矿工程研究所的科研团队彻底打破,取样成本只接近外国专家取样的一半。

    保温保压取样钻具破题

    天然气水合物是甲烷气与水在高压低温条件下类冰状结晶物,大家形象地把它叫做“可燃冰”,一旦温度升高或压力降低至一定程度,甲烷气则会逸出,固体水合物便趋于崩解。如利用常规取心(非保压取心)设备将含天然气水合物沉积物从海底取至海面时,压力或温度的变化会导致天然气水合物分解,这会扰动沉积物,有时会使岩心遭到完全的破坏,分解成一堆泥浆。

    由于天然气水合物存在环境和性质的特殊性,使用保温保压取样技术成为获得原位天然气水合物最有效的方法之一。保温保压取样钻具是获得天然气水合物真正物化特性的主要器具。而当时,这项技术也一直被一些西方少数几个发达国家所掌控。

    在突破深海钻探取样技术后,蔡家品和他的团队就开始讨论研制保温保压取样钻具的可行性,由于想取到大直径岩心,当时初步设计按照翻板密封来进行,很有挑战性,但是在翻板密封的方式上有不同的意见,最后蔡家品决定两种方式同步进行,根据室内试验的结果再来选定,整个工作有条不紊。

    实际上,保温保压取样钻具的研制难度是非常大的,当时,有关单位依托863项目也在试制研发,项目进程采取了严格的保密措施,他们具体进展到什么程度,外界一无所知。但在2014年3月初,国内一家海洋油气勘查单位突然通知蔡家品,他们计划在4月初出海给相关单位搞保压工具的实验,问蔡家品团队的进展如何,可以免费搭载试验。蔡家品觉得这是一个难得的试验机会,在他和阮海龙的带动下,团队成员加班加点赶进度。

    在室内实验过程中,团队成员充分发挥智慧,对在海试中可能遇到的复杂情况做了充分的预判。比如,海底的泥沙对管子的摩擦,提起钻管过程中的卡管等,一切可以预判的状况,都在实验室中模拟完成。这段时间,团队成员深夜加班加点是家常便饭。为了给这帮年轻的队员鼓劲打气,常常干到晚上十一二点的时候,蔡家品和阮海龙便带着所有的加班人员上街烤羊肉串,喝个啤酒,然后又接着干。

    由于这样的钻具是自我研发的,所有的部件不可能在市场上轻易买得到,团队成员大都学会了车工,所有的零部件几乎都是他们自己一点一点地车出来的。阮海龙跟大家自嘲,将来失业了,大家都是一个优秀的车床工人,工作随便找,饿是饿不死的。

    在团队所有成员的共同努力下,终于按照海洋油气勘查单位的要求时间把钻具运到船上参加海试,这次试验的结果初步保温保压成功,对方未成功。之后,团队又回来在室内做了大量的技术改进及试验工作,于2014年7月由蔡家品亲自带队参加海试,也是与对方PK,结果是探矿工程所完胜。

    2014年9月,海洋油气勘查单位专门安排一个航次到天然气水合物靶区取样,蔡家品团队再次很好地完成了任务,这是我国首次采用国产装备成功提取到保压天然气水合物样品,为我国“十三五”开展天然气水合物勘探及试开采提供了有力的技术支撑。

    “没有抱负”的成就者

    1999年,自然资源部中国地质调查局启动国土资源大调查项目,采用统一的标准对我国主张管辖海域组织实施1∶100万海洋区域地质调查工作。截至2015年,已完成1∶100万南通幅、上海幅、海南岛幅等16个完整图幅和4个不完整图幅的调查和综合调查报告编制,实现了对我国管辖海域基础地质调查工作的全面覆盖。

    随后,中国地质调查局基础调查部组织中国地质调查局青岛海洋地质研究所、中国地质调查局广州海洋地质调查局、中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心3家单位,全力推进成果集成,首次形成了基于此次调查全覆盖实测数据的“一图一库一报告”系统性成果,获得了多项理论认识与创新。

    成果与进展

    一是编制了首套1∶100万海洋地质系列图。这是我国管辖海域第一代以实测资料为基础的海洋地质系列图,包括6种基础性图件、19种专业性图件、2种应用性图件,全面展示了20年来我国开展1∶100万海洋区域地质调查所取得的辉煌成就。

    二是建成了标准统一、结构合理的中国海域1∶100万海洋区域地质调查成果空间数据库。该数据库收录了中国海域16种调查数据、5大类分析数据、10类成果图件,共计758个数据集,为地质调查和科学研究提供了全面高效的数据服务。

    三是形成了一套“志书性”的著作,可作为海洋资源勘查、海洋科学研究、重大工程建设、海洋环境保护、海洋权益维护的“工具书”。

    四是刻画了中国边缘海地貌形态。依据“形态与成因、内营力与外营力、分类与分级相结合”的原则,采取先宏观后微观、先群体后个体的分析组合方法划分了四级地貌单元;阐明了海域基本地貌格局,宽广大陆架和沟-弧-盆体系是中国东部海域主要地貌特征,多类型陆架、海底峡谷群和深海平原则是南部海域主要地貌特征。

    五是揭示了中国海域重磁场特征。重力异常场直观展示出了中国东部海域“东西分带、南北分块”和南部海域“东西分块、南北分带”的构造格局。磁异常显示出东部海域北东向和北北东向条带状走向和南部海域团块状特征。

    六是编制了中国海域及邻区构造单元划分新方案。提出了“东亚洋陆汇聚边缘多圈层相互作用”理论模式;系统查明了中国海域断裂发育特征;揭示了中国海域深部壳幔结构。

    七是厘定了中国海域地层系统。制订了中国海域综合地层分区方案,从整体上反映了不同构造单元的地层发育特征,从层序地层的角度揭示了东亚大陆边缘中-新生代的构造格局与沉积演化规律;系统总结了中-新生界地层发育特征和规律。

    八是揭示中国海域晚第四纪沉积演化过程。系统地揭示了沉积物区域分布规律,总结提出中国东部海域“大江大河-大三角洲-宽缓陆架-深水海槽”条带状沉积分异模式和南海“短源性河流-多类型陆架-高角度陆坡-深海海盆”的环带状沉积分异模式。

    中国海域地层比对

    应用与转化

    通过一系列研究和对比,工作人员总结了中国海域成矿成藏规律,有效拓展了南黄海海域的油气资源领域;对我国管辖海域38个中-新生代沉积盆地特征进行了系统分析,确定油气新区、新层系分布面积达120万平方千米,圈定一批天然气水合物资源远景区,石榴子石、金红石、锆石等重矿物资源潜力区,建筑用海砂潜力区、热液资源区等。

    相关成果还支撑了“蓝色国土”生态文明建设。例如,建立了全新世以来黄河、长江和珠江三角洲演化模式,揭示了气候变化和人类活动对三角洲地区陆海交互作用的影响机理,服务于三角洲地区生态环境保护;定量评价了辽河、黄河、长江、闽江和珠江五大河口底质重金属污染程度,为改善河口地区海洋生态环境提供科学支撑;系统总结了渤海海峡、台湾海峡和琼州海峡跨海通道主要灾害地质类型,为跨海通道的工程建设提供了合理建议。

    此外,工作人员建立了“多维多参量立体综合”野外调查、“多源异构大数据相互约束和验证”数据处理、“中国边缘海海洋地质系列图编制”等三套技术方法体系,提升了我国海洋地质调查水平。

     
    中国海域1∶100万区域地质调查硕果累累

    作为庆祝中华人民共和国成立70周年的献礼,《阶梯式发展论》首发式暨高层论坛10月20日在京举行。

    全国政协原秘书长、原地质矿产部部长、阶梯式发展论提出者和倡导者朱训在出席会议时表示,阶梯式发展论理论体系的形成,经历了一个漫长的过程。从1991年提出至今已有28年。《阶梯式发展论》这本专著的形成,与众多志同道合的院士、专家的支持分不开。他希望,通过这次论坛能进一步促进阶梯式发展理论的丰富与完善,并在社会实践中获得更广泛的应用。

    研讨会上,部分专家、学者就《阶梯式发展论》进行交流讨论。专家们一致认为,《阶梯式发展论》具有深厚的理论和实践根基,并对现实具有极强的指导意义。

    《阶梯式发展论》具有深厚的理论基础

    唯物辩证法认为,量变和质变是事物发展变化的两种基本状态。任何事物的发展都是量变和质变的统一。

    阶梯式发展是指客观事物随时间由一个台阶跃进到另一个台阶的发展,是客观物质世界运动的重要形式,也是人类主观认识运动的重要形式,是在自然界、人类社会和人们日常生活中常见的一种现象。“阶梯式发展”这一提法,形象地表达了事物发展的实质,即发展不是简单的量的增减,不是重复,而是渐进过程的“中断”,是量变基础上质的“飞跃”,是新事物的产生和旧事物的消亡,是不断向新的阶梯的攀登。

    中国地质大学(北京)党委书记马俊杰表示,长期以来,朱训同志运用马克思主义辩证唯物主义和历史唯物主义的立场、观点和方法,从哲学高度,对新中国成立以来的地质找矿实践经验教训进行了系统回顾总结,科学地将马克思主义哲学和矿产勘查结合起来,创建了找矿哲学及矿产勘查哲学这一新兴学科,并出版了多部论著,得到了党和国家领导人的充分肯定,得到了社科界、科技界、地学界的广泛赞誉。《阶梯式发展论》是对唯物辩证法量变质变规律在认识上的深化,形象地表达了事物发展的实质。

    中国地质调查局党组副书记、副局长王研认为,《阶梯式发展论》是对地学哲学思想的重要总结和创新,是“地学哲学文库”的最新著作,是广大地学工作者翘首以盼的重要理论专著,是在长期矿产勘查实践的基础上运用马克思主义哲学基本原理总结矿产勘查实践经验提出来的,是地学哲学的重要组成部分,是在实践基础上对马克思主义发展观的创新,并在地质找矿中得到了生动实践和验证,充分显示了主观认识和客观实际的一致性,具有强大的生命力,从方法论的角度提供了认识世界和改造世界的一种新的工具和科学思维方法。

    中央党校原副校长杨春贵表示,《阶梯式发展论》有着深厚的实践基础和理论根据,而并不是单纯的理论演绎,是以丰富的实践为基础研究出来的,是运用马克思主义哲学总结实践经验而得出的结论,是唯物辩证法的丰富和发展。

    原国土资源部党组成员、中国地质调查局原局长、全国地学哲学第九届主任孟宪来认为,阶梯式发展理论是朱训同志自觉把马克思主义基本原理与其学习工作有机结合,在创立地学哲学这一新型学科并带领广大地学哲学研究工作者不懈探索创新、不断总结提升的基础上创立的科学理论。他认为,发展是永恒的。客观上,自然界与人类社会是不断发展的。主观上,人的思维和认识也是不断发展的。《阶梯式发展论》对此给出实践验证。发展需要过程。人的成长经历婴幼儿、少年、青年、壮年到老年。经济社会发展经历原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会到社会主义社会、共产主义社会,这些都是阶梯式发展的具体体现。《阶梯式发展论》不仅接受发展的过程论,而且提出了发展的阶梯论,这与马克思主义经典著作中的“螺旋式上升”和“波浪式前进”相比,既有共同之处,也有不同之处。发展有其规律性,其本质是从量变到质变。一切实践活动都要有步骤、分阶段进行,不要超越历史阶段,不要勉强去做那些在现阶段经过努力也做不到的事情。而《阶梯式发展论》恰好提供了很重要的世界观和方法论。

    《阶梯式发展论》具有厚重的历史积淀

    论坛上,第十届地学哲学委员会副主任兼代理秘书长、中国科普研究所副所长、研究员王玉平详细介绍了阶梯式发展论的形成过程。

    朱训同志1957年7月从苏联留学回国后,在赣东北地质队开始了铜多金属矿等的地质勘查工作。从20世纪50年代初开始,全国掀起了学习《实践论》、《矛盾论》的浪潮,他成为那个时代地质工作者积极“学哲学、用哲学”队伍中的一员。在此后几十年的地质工作生涯中,他潜心地质矿产勘查实践中的哲学问题研究,运用马克思主义哲学总结矿产勘查工作的实践经验,编写出版了矿产勘查哲学研究的系列论著。1960年,朱训同志首次运用辩证唯物主义的基本观点,总结了江西乐平花亭锰矿的找矿实践,发表了《江西乐平花亭锰矿的发现是就矿找矿的成功实践》。1965年,在总结运用毛泽东哲学思想的基础上成功发现了江西永平大型铜矿床的经验,撰写了以《江西永平大型铜矿的发现是毛泽东哲学思想的胜利》为题的文章。1966年3月,针对地质找矿工作过程中如何科学地划分阶段问题,朱训同志撰写了《关于地质工作程序若干问题的辩证分析》一文。

    1978年4月7日,朱训同志在《江西日报》上发表了《按客观规律办事就能前进》一文,用毛泽东实事求是的观点总结了江西地质找矿的成功经验。1978年5月,在《德兴铜矿会战的胜利是毛泽东思想的胜利》一文中,他再次运用毛泽东哲学思想总结了德兴铜矿会战的成功经验。1978年7月,其撰写的《加强科学研究指导找矿探矿》一文提到的阶梯式发展论,用唯物辩证法的观点分析了地质科研与地质找矿之间的辩证关系。1982年,在其撰写的《论就矿找矿》一文中系统地提出了“就矿找矿论”的基本观点。1983年,在福州召开的第一届全国地学哲学委员会学术年会上,他做了题为《正确处理地质找矿中若干关系》的学术报告,文中运用唯物辩证法和矛盾论的基本原理,系统阐述了如何正确对待并科学处理地质找矿中的十大矛盾关系。1991年,在中央党校学习期间,朱训运用马克思主义哲学的基本原理总结中华人民共和国成立42年来矿产勘查工作的成功经验,认识到国内外分阶段“台阶式”循序渐进地推进找矿工作的过程是矿产勘查工作的客观规律,于是把矿产勘查工作过程中这种“台阶式”的发展形势与恩格斯、列宁所说的“螺旋式上升”,毛泽东的“波浪式前进”两种发展形势进行对比研究,认识到前进性与曲折性相统一是三者的共同特点,而“台阶式发展”这种形式没有“波浪式前进”中的波峰、波谷之分,只是在某一阶段内或阶段之间出现小的波动;也没有“螺旋式上升”形式中的前进性上升和复归式上升之分。对于这种客观存在的台阶式发展形势,朱训命名为“阶梯式发展”,并于1991年在《自然辩证法研究》第10期发表了《从矿产勘查过程看认识运动的“阶梯式发展”》一文,正式提出了“阶梯式发展”这一理论观点。

    1992年,在总结矿产勘查哲学研究成果的基础上,编写出版了《找矿哲学概论》一书,从而创立了马克思主义哲学与矿产勘查学有机结合的“找矿哲学”这一新型交叉学科,随即受到多位党和国家领导人的高度赞誉。在《找矿哲学概论》(以下简称《概论》)中,朱训同志依据矿产勘查过程,即:普查、详查、勘探的“阶梯式发展”这一客观规律,在《概论》中综述“阶梯序次递进律”的基础上进一步明确指出“矿产勘查过程中的认识运动”也呈“阶梯式发展”这一观点。

    “阶梯式发展”这一理论观点提出后的20多年里,经过对自然界,特别是对地球上地质演化和人类社会发展的考察,他认识到阶梯式发展在自然界、人类社会和认识领域同样是广泛存在的。2012年,他在《自然辩证法研究》杂志第12期发表了《阶梯式发展是物质世界运动和人类认识运动的重要形式》一文,就此形成了“阶梯式发展理论”的雏形。

    2015年4月,朱训初步总结了阶梯式发展这一理论的研究成果,发表了《论阶梯式发展》,这标志着“阶梯式发展理论的体系框架的初步形成”。在近几年研究成果的基础上,由他主导撰写的《阶梯式发展论》于2019年9月作为新中国成立70周年的献礼作品进行出版,再次对阶梯式发展理论进行了系统、深入的总结,从非常广泛的领域阐述了阶梯式发展的普遍存在,论述了“阶梯式发展”的本质、特征、规律以及理论的实践性,并明确指出,一切事物的发展都是一个复杂的、开放的多维系统。

    中国科学院院士翟裕生认为,《阶梯式发展论》的诞生有深厚的积淀。一方面,朱训长期从事地质工作几十年,从一名技术员逐步走上地矿工作的管理岗位,期间的经历使他能够对地质工作有一个全面而深刻的认识,这是一个重要的因素。另外,他还积极参与国家的政治生活、社会生活,由此积累了丰富的实践经验和人生经验,这两个方面决定了《阶梯式发展论》基础比较扎实。

    《阶梯式发展论》具有现实指导意义

    恩格斯在《自然辩证法》中指出,一个民族想要站在科学的最高峰,就一刻也不能没有理论思维。

    阶梯式发展理论的核心内容是说明自然和社会的一切事物的发展都具有时空特征,在空间上表现为台阶性,在时间上表现为阶段性,都经历了由量变到质变的发展过程。不同的发展阶段,又以一个否定另一个的方式彼此联系着。“阶梯式发展论”认为“螺旋式上升”“波浪式前进”和“阶梯式发展”都是事物发展的基本形式,这一观点是对马克思主义发展观的延续与创新,是《阶梯式发展论》的突出亮点,具有理论价值和指导实践的重要意义。

    杨春贵认为,人类社会发展遵循阶梯式发展规律。目前,研究人类社会共有两种维度,一个叫技术社会形态,另一个叫经济社会形态。技术社会形态是从渔业社会到农业社会、工业社会、信息社会,发展过程是一个一个的阶梯。从马克思主义经济社会形态理论来说,原始社会到奴隶社会、封建社会、资本主义社会、社会主义社会,再到未来的共产主义社会,也是要一个一个阶梯发展过来。所以,无论从个体的人,还是从社会发展的角度来说,都符合阶梯式发展论。

    事实上,“阶梯式发展论”已在多年的地质工作、矿产勘查、矿业城市转型、矿业公司发展以及矿产资源管理、生态文明建设等多领域得以转化运用。

    例如,在矿产勘查工作过程中,可以以阶梯式发展来推进。矿产勘查是人类变革自然的一项社会实践和能动的认识运动。找矿过程实际是地质勘查人员对地壳中客观存在的矿产进行认识的过程。但是认识地下矿产资源的情况以及认识其他客观事物都不是一蹴而就的,需要经过一个反复“实践、认识、再实践、再认识”,犹如爬楼梯似的逐步前进的过程。从矿产资源的特点来看,客观存在的地下矿产资源具有隐蔽性、差异性的特点,所以对地下矿产资源的认识不可能一次完成,需要逐步推进。从矿产勘查工作的探索性特点看,由于矿产资源具有隐蔽性和差异性,肉眼看不到全貌,即使是运用多种先进技术方法、手段来进行探测,也难以观测其全貌。所以客观实际地认识矿产情况,就要经过一个漫长而复杂的探索过程。由于上述地质规律、勘查工作规律、认识规律的影响,阶梯式发展就必然成为矿产勘查活动过程中的客观规律。

    不仅止于地质勘查工作,在地质调查、矿业转型发展等更多更宽泛的领域,阶梯式发展理论也存在广泛的指导意义。

    当前地质工作正处于大变革、大调整、大转型的关键时期。就此,王研表示,地质事业恰好正处在阶梯式发展的重要节点。阶梯式发展论从唯物辩证法的角度提示,地质工作要把握事物发展的前进性和曲折性,尊重规律、循序渐进,认真实践、勇于创新,总结经验、善于反思,在地质事业发展转型升级、地质人才培养、地质科技创新等方面采取各种有效手段,推动地质事业从一个阶梯向另一个阶梯迈进。

    我国地质事业百余年的发展历史总的趋势是前进的,但又是分阶段的,经历了由起步阶段到奠基阶段,再到大发展阶段的发展过程,符合“阶梯式发展理论”。

    中国科学院院士李廷栋认为,阶梯式发展理论提出至今已有近30年,在运用马克思主义辩证唯物论的观点和方法来总结地质工作和地球科学发展演化规律指导地质调查研究实践以及促进地质工作改革创新等方面都取得了辉煌成就。而今,中国特色社会主义进入新时代,我国地质工作进入以转型升级为主的新发展阶段,主要表现在五个方面,即目标任务的双重化、服务领域的社会化、调查研究的全球化、科技创新的最大化和人才队伍的高端化。同时,当前存在的主要问题之一是科学理论的滞后。所以,仍然需要在“阶梯式发展理论”的指导下继续推动地质事业。

    中国矿业联合会副会长、中国黄金集团公司董事长宋鑫表示,目前,自然资源与矿业领域的发展也正处于转型发展期,面临着新的机遇和挑战。一是在国土空间利用规划大格局和山水林田湖草综合管理新体制下,如何做好矿产资源规划及矿业发展,是必须认真思考并付诸行动的大事。在新的发展理念下,矿业发展面临新阶段,矿业与其他产业发展的协调应该得到应有的重视。二是在经济高质量发展的大形势下,如何实现矿业转型升级、高质量发展以及实现绿色发展。三是如何利用矿产资源法修改机遇,完善矿政管理法规,包括矿业权出让收益、资源税法、矿业用地政策、矿业权管理、绿色勘查、绿色矿山建设标准等。四是如何在国家“一带一路”倡议下,为中资企业海外矿业投资提供一系列相应的服务,推动我国矿业走向世界。“阶梯式发展论”将为矿业在新时代全方位发展提供有力的理论支撑。

    习近平总书记强调,一个没有发达的自然科学的国家不可能走在世界前列,一个没有繁荣的哲学社会科学的国家也不可能走在世界前列。

    与会专家学者一致认为,应深入学习宣传《阶梯式发展论》,坚持理论指导实践,实践反哺理论,用哲学的眼光看新时代,用科学的方法论分析新形势,坚持实事求是,坚持辩证思维,积小胜为大胜,稳步、阶梯式地前进,推动地质工作更高质量发展,为实现中华民族伟大复兴的中国梦做出新的更大贡献!

     

    《阶梯式发展论》可贵在哪?

     

     

    图为巨型窃蛋龙类恐龙及即将孵化破壳的蛋化石

     

    由河南省地质博物馆蒲含勇研究员、中国地质科学院地质研究所吕君昌研究员、加拿大卡尔加里大学Darla K. Zelenitsky博士、加拿大阿尔伯塔大学Philip J. Currie教授及斯洛伐克帕沃尔·约瑟夫·萨法里克大学Martin Kundrát博士等科学家组成的研究小组,将“路易贝贝”正式命名为中华贝贝龙。这一由中外科学家研究的成果5月11日在线发表于《自然通讯》杂志上。

    这些化石最初于1993年由河南西峡县的一位农民在当地发现,然后流失到美国。由于1996年美国《国家地理》杂志刊登,这一胚胎和蛋化石引起世界轰动而名声大噪,但是直到标本回到中国才得以进行科学研究和命名。

    中华贝贝龙属于窃蛋龙类的新颌龙亚科,比小猎龙进步而比巨盗龙原始,基本处于新颌龙亚科的基干位置。通过对胚胎化石的研究,揭示了产蛋者是一种有翅膀、长羽毛、有喙、与鸟类关系密切的新型窃蛋龙。虽然没有发现成年个体的骨骼化石,但是通过与其接近的种类相比较,估计体长达8米,体重3吨。

    这一像巨型鸟类一样的恐龙,蛋窝比超大型货车的轮胎还大。蛋长近45厘米,单个蛋重约5千克,是目前世界上发现的最大的恐龙蛋。这些蛋呈环状排列,蛋巢直径约2~3米,一窝蛋有24枚以上。

    中华贝贝龙的研究具有重要的科学意义。一是为这种巨型恐龙蛋与其母体的联系提供了确凿证据;二是为窃蛋龙类个体发育的研究提供了重要信息;三是为窃蛋龙类恐龙中新颌龙类的古地理分布、迁移演化研究提供了重要信息。由于与其关系密切的小个体窃蛋龙具有孵卵的情况,研究者认为这一新的巨型窃蛋龙是体型最大的孵卵和照顾后代的恐龙。

    这项研究得到国家自然科学基金、中国地质调查局地质调查项目的联合资助。

     

    科学家发现全新恐龙物种
      近日,中国地调局地科院地质所吕君昌研究员领导的研究小组在辽西建昌义县组地层中发现了一个属于双孔目离龙类——朝阳喜水龙(Philydrosaurus proseilus)的化石群。该化石群由6个幼年个体围绕一个成年个体组成。研究结果显示,这是双孔类产后亲代抚育行为最古老的化石记录。研究结果发表于《地球科学杂志》 (Geosciences Journal)上。

      成年个体照顾子孙后代是现生初龙类(包括鸟类和鳄鱼类)生殖生物学的主要特征。这种产后亲代抚育行为在化石记录中的确切证据极为少见。研究小组利用朝阳喜水龙的化石,回顾了这一类群繁殖行为的化石记录。这组化石骨架中,成年个体被6个属于同一物种的幼年个体围绕着,显然属于同一个家庭小组。考虑到小个体的大小相同,这组喜水龙解释为一个成年个体与很明显出生于同一窝的、它的后代在一起(图1)。


    图1. 喜水龙(成年个体1,幼年个体2-7)的照片(a)及线条图(b). 比例尺5厘米

      后代孵出后就得到父母照顾的现象,显示这些喜水龙大概是处于与掠食者的对抗中。离龙类的个体相对小,意味着遭受被扑食的危险性更大。为了适应这一重大变化,幼年个体出生后需要得到父母的照料,这种产后亲代抚育行为可能为后代的高存活率提供了保障。这一标本代表了双孔类中最古老的产后亲代抚育行为的化石记录(图2)。该标本保存于辽宁锦州古生物博物馆。


    图2. 喜水龙的成年个体和幼年个体生活复原图(由赵闯绘制)

    参考文献:
    Junchang Lü, Yoshitsugu Kobayashi, D. Charles Deeming, Yongqing Liu: Post-natal parental care in a Cretaceous diapsid from northeastern China. Geosciences Journal DOI: 10.1007/s12303-014-0047-1

    地质所科研人员发现最古老的史前爬行动物产后亲代抚...