为充分宣传和展示实物地质资料相关内容，通过传播地球科学知识，引导青少年树立“珍爱地球 人与自然和谐共生”的美好意识，4月21日，中国地质调查局自然资源实物地质资料中心开展了第54个“世界地球日”科普“请进来”活动，三河市第六小学50余名师生受邀参加。

此次科普“请进来”活动共分为三部分内容，第一部分邀请学生们在大标本园内开展互动活动。第二部分是以实物地质资料展厅的馆藏精品为依托，向学生们普及地学科普知识。第三部分是带领学生们体验《“探索 发现”——地球科学科普小实验》，使孩子们近距离感受到科学魅力的同时提高了科学素养。

活动结束后，学生们兴奋地向工作人员分享了参加此次地球日活动的感受，“这几天我还想带着爸爸妈妈再来一次！”，“我觉得我还没看够！”，“我们都想参加中心后续举办的小小讲解员活动！”。同时，老师与学校校长也对中心开展相关活动表达了支持与感谢。

通过地球日科普“请进来”活动，不仅让小学生们近距离感受到实物地质资料的魅力，同时激发了学生们勤于思考、乐于动脑的能力，进一步加深了青少年对地球科学知识的理解，培养了孩子们珍爱美丽地球、守护自然资源的美好意识。

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。

46亿年前，地球诞生了，它内部有地核、地幔、地壳结构（图1），外部有水圈、大气圈和磁场。其内部蕴藏的丰富资源是人类赖以生存的物质基础。然而，地球有它自己的“怪脾气”，如地震、火山和泥石流等。这些“怪脾气”让我们人类损失巨大，也让我们人类望而生畏。从人类诞生之初到今天，科学家们都在尝试各种方法找到地球产生这些“怪脾气”的原因及应对方法，从地球表面到地球深部都在做各种探索和测量工作，特别是对地球内部的探索从来没有停止过，意图解开其中的奥秘。但是由于地球内部岩层、水层、温度、压力等的千变万化，迄今为止，我们人类对地球内部的了解仍知之甚少。2013年，我们国家实施了“松科二井”重大地调科研项目，通过向地下钻进深孔获取地壳岩石实物资料，从地壳内部“挖石”来打开探秘地球深部的通道。“松科二井”科学团队披荆斩棘，书写着我国深部探测的新篇章……

那么，靠什么探秘地球深部的秘密呢？让我们一同来看看“松科二井”科学团队的“十八般兵器”和“独门绝技”。本文从取心钻探工具、取心技术创新、“泥浆”以及取心技术探索等四方面论述“松科二井”是如何打开地球深部秘密的。

图1 地球圈层结构示意图

挖石利器——取心钻探工具

地球内部是一个极不均匀和极复杂的球体，从地壳到地核的岩层、水层、温度、压力等千差万别，想要在它上面钻眼“挖石”并非易事。而对于超过7000米的超深井——“松科二井”来说，难度更大。这是因为“松科二井”在向下钻进的过程中，一要保证钻的井眼不能坍塌和崩裂，二要保证取出的深部岩心完好无缺。要想达到这两个目标，不但需要有先进的钻进方法，而且必须有适合地下各种复杂多变地层的“挖石利器”——取心钻探工具。这种取心钻探工具和匹配的钻头是向地下钻进并抓取岩石的保障（图2）。“松科二井”在钻进过程中，其工作过程为：钻头在最底部通过高速转动不断“咬碎”周围的岩石，把中间的柱状岩石样本送入取心钻具里抓取、携带岩心的内筒，而取心钻具外筒源源不断的将钻进中需要的压力和转速传递给钻头，同时在转动过程中修整井壁，保护内筒。

图2 KT 系列大口径取心钻具

独辟蹊径——取心技术创新

传统的科学钻探中大直径井段是先取心钻进一个小井眼，再用扩孔钻头重新钻进去扩大井眼至设计井眼直径。然而，在科学超深井钻探中面临的挑战是如何在大直径井眼中高效钻进，并且完整地抓取岩心。“松科二井”在钻探过程中取得一系列技术创新，如大直径同径取心、长钻程技术和大直径岩心原状出筒技术等，都为我们国家科学超深井钻探取得了技术上的突破。

先来说说大直径同径取心技术。“松科二井”攻克了大直径取心钻头破碎岩石和粗大岩心抓取、携带出井等关键技术，并用国内首创的Φ311mm的大直径同径取心钻探工具直接钻进一个大井眼（图3），一次钻进至设计井眼直径，这样不但省去了传统的“小径取心，大径扩孔”过程中的很多工序，避免了“小井眼到大井眼”钻进中的很多风险，而且节约了大量生产物资，获取的岩心样品实物量是设计的5倍，为地学家们提供了更多极其珍贵的岩心。

图3 Φ311mm大直径取心钻具组装与出井

再来说说长钻程技术。“松科二井”在钻进过程中每次取心钻具装满岩心后需要把井中所有钻具提出，岩心被取出后再把所有钻具下到井里继续钻进。科学家们通过多次试验和技术攻关，实现了长钻程技术的突破，把每次可连续钻进深度（钻程）从10m、20m扩展到30m。在Φ311mm井段一次取心钻进长度（钻程）超过了30m，创造了该领域的世界纪录；而在Φ216mm井段、井深4700m以下一次连续取心钻进长度（钻程）更是达到了41.69m，在更难的Φ152mm超深井段一次连续取心钻进长度（钻程）超过33m，又连续两次刷新了世界纪录（图4）。“松科二井”科学团队所研发的这种长钻程技术大大减少了从井内提出钻杆、下入钻杆的次数，尤其是在井深超过7000m的时候，从井内提出钻杆、下入钻杆一次需要工人36个小时的长时间连续操作，实用价值巨大。因此，长钻程技术的应用不仅减小了工人的劳动强度，压缩了钻井施工周期，而且极大地节约了综合成本，更为以后更深的超深井工程开辟了新技术支撑。

图4 四筒超长取心钻具与单次钻进获取的40m岩心

最后说说大直径岩心原状出筒技术。为了保证大直径岩心出井后能够完整、原状从岩心筒取出，“松科二井”科学团队利用水力出岩心技术与工程现场的液压拆装台架辅助的机械出心技术，保证了4100多米岩心完整、原状出筒，为地学研究提供了一套优质、丰富的岩心实物资料（图5）。

图5 获取的大直径岩心实物

钻井血液——取心钻进中的泥浆

“松科二井”完钻井深达7018m，在超深井向下连续钻进过程中，既要防止上部井眼完好且不坍塌，也要让钻头“咬碎”的岩渣从井底顺利排出，还要保证高速转动的钻头不会因为发热而提前报废，这些都得依靠“泥浆”即钻井液来实现。它就像人的血液一样，在钻眼过程中从地面到井眼最底部不停地循环、净化，传递水动力、冷却并润滑钻具，携带和悬浮岩屑，维护井眼周围井壁的稳定。而且钻井越深，温度越高，钻井液技术难度越大。“松科二井”每往下钻进100米，温度升高3℃~4℃，钻到孔底的时候温度已超过240℃，科学家们通过反复的研究和实验，研发出的新型钻井液配方经受住了井底240℃以上温度的考验，刷新了我国水基钻井液应用最高温度记录（图6）。

图6 钻进过程中泥浆循环流动示意图（黄色箭头表示泥浆流向）

寻找新大陆——取心技术探索

超深井在钻到一定深度的时候会遇到各种困难，比如地球内部温度高、压力大、岩石硬度大、钻眼速度慢等，要想继续向更深的地球内部探索，就必须克服重重困难。科学家们已预想到了这些问题，如在大直径井眼取心钻进中怎么能不把钻杆全部从孔里提出来就可以把岩心全部取上来？在高温地层、坚硬的岩石中怎么能让钻头更高转速去“咬碎”岩石？怎么能在钻眼同时把井眼底下的各种数据直接输送到地面？“松科二井”在实施过程中，科学家们已对大口径绳索取心、涡轮钻取心、井底随钻数据采集与传输等技术做了大量的可行性试验，得到的技术和数据，为今后的万米超深井科学钻探储备了技术力量。

“上天入地”揭开宇宙的神秘面纱，探索地心深处的奥秘，科学钻探“路漫漫其修远兮”，尽管现在我们只钻穿了地球的“皮毛”，但我们相信在科学家们不懈的努力和探索下，通过将来实施的万米科学钻探、超万米科学钻探，定会打开探秘地球深部的通道，那时我们距离地心会越来越近。

杨拓在野外采水系样

杨拓是出了名的和气，也是出了名的严苛。他对待工作的严苛，是近乎工匠对待自己作品的精雕细琢，单看他所作项目报告的字迹，疏密有致，近乎绘图一样美观，大家称其为“绘图字”。

2016年9月，中国地质学会“第二届野外青年地质贡献奖——金罗盘奖”获奖名单公布，现任广西第六地质队总工办主任杨拓榜上有名。

提起他，同事们都说：“杨工最大的特点就是，能把每一件平凡的事做到极致。”

对于领导和同事们的赞誉，杨拓一贯低调，他始终觉得自己只不过是做了应该做的工作：“刚开始都是苦熬，投入得越多，越不忍放弃，越懂得珍惜，苦熬到一定程度，便会发现地质工作的乐趣，觉得这是一份可以托付一生的工作，可以发现地球之美和生命之美的工作！”

一边帮父亲看小卖部，一边苦读地勘书

杨拓的父亲是一名地质队员，家里兄弟姐妹4人，全靠父亲微薄的工资支撑，一心想早点分担家庭负担的他，明知地质工作艰苦，还是选择了进入这个行业。1993年，杨拓从广西地校毕业后定向分配到广西第六地质队四分队，被安排到北海公馆测区，进行1∶5万区域地质调查工作。

在北海公馆测区，地形陡峭、河谷幽深、峰峦起伏，杂草、灌木丛生，只能用刀开路。在大太阳底下，杂草和灌木高过人头，闷热难当，为了避免被灌木枝划伤，即使大热天也要穿着厚实的衣服。杨拓说，汗水透不出来也罢了，最怕突然来那么一阵不大不小的雨，没把汗水冲走，而是和汗水黏在一起，衣服又重又湿，身体又冷又黏，难受得让人想哭，“真想不到世上还有这么艰苦的工作啊！”

工作虽然艰苦，但杨拓没有想过放弃。他和同事们在极其恶劣的环境下，每天跑路线填图、测剖面，常常一天要翻山越岭、跋山涉水数十公里，工作时间10小时以上，午饭就是馒头加山泉水。

一次，他和一个同事跑线路，晴朗的天空突然大雨倾盆，雨后的道路泥泞湿滑，一不小心人就会滑下山坡，计划的路线还没有走到一半就已近中午，两人累得气喘吁吁。在啃完了带来的冷馒头后，两人陷入了前进还是返回的纠结中。在湿漉漉的丛林中，同事每走一步都想放弃：“下雨了，我们返回去明天再来吧。”

杨拓看着地图上的计划路线，给同事打气：“今天就剩这一点任务了，克服一下就好，现在返回去，明天要走很远的路才能到这里，不光浪费时间，还耽误项目进度。坚持一下吧，水都挑到家门口了，就差最后一脚了。”

两人咬牙前行，直到把任务完成才拖着疲惫的身体回到驻地。经过3年这样艰苦的工作，北海公馆测区区域地质调查任务画上了圆满的句号。

而此时的杨拓也已经成长为特别能吃苦、特别能战斗和特别能奉献的地质郎，正当他想大展身手的时候，地质勘查却迎来低迷的发展阶段：经费被压缩了，区域调查组被分流了，杨拓下岗了！

从“山上”下来，没有了工作，他被迫回到父亲开的杂货店帮忙，但3年“山谷的风”锤炼出他不服输的性格：在帮父亲看小卖部的同时，仍然手不释卷，为此他没少受别人的冷嘲热讽，“都下岗了，还看这些破书有什么用！”

直到1996年10月，六队参加大瑶山的一项区域调查项目竞标成功，杨拓重新回到了他热爱的地勘队伍。

只要肯下苦功，丑小鸭终会变成白天鹅

仅从第一学历而言，杨拓并不完美：他只有中专文凭。虽然文凭不说明实践能力就一定会低，但理论功底的欠缺最终会影响他将来在地勘行业达到的高度。

为了提升学历，也为了提升自己的理论素养，在繁忙的工作之余，杨拓给自己定下了雷打不动的学习时间，除非加班，每天晚上九点钟是他学习的时间。六队的龚飞说，队里有时举行气排球比赛，比赛结束后他就往家里赶，我们都知道那是他的学习时间，一般都不会邀请他多玩一会儿。

杨拓常说：“我的学历起点并不高，脑袋也不是很聪明，在一群硕士、博士面前，我还真有点觉得自己就像一只丑小鸭。但越是承认不如人，越是要奋勇追击，通过勤奋的学习、努力的工作来弥补先天的不足。”

后来杨拓的学历由中专到大专、由大专到本科，全都是在繁忙的工作之余考取的。杨拓说，拿到本科学历的那一年，真的感觉自己由一只丑小鸭变成了白天鹅，起码像个大学生了，当然在现在这个“大学生满街跑”的年代已经不稀奇，我只是想跟自己比，学业也只不过是为理论奠基。

六队原副队长兼总工、现广西二七三地质队队长韦子任说，杨拓是一个勤于钻研的人，别人下山回来累得半死都躺下睡觉或者周末骑车到镇上打桌球的时候，他却抓紧时间拿着标本在研究，凡事都要比别人用功，要琢磨透，所以打下了非常扎实的专业功底。

六队职工雷达说：“杨拓是一个很爱学习的人，像他这样年过40仍然保持旺盛求知欲的人不多，他对于地矿理论前沿知识的了解，有时都让我们这些年轻人自愧不如，这都是杨拓在学习积累中形成的理论前瞻性。”

蜕变的过程是痛苦的，收获的成果是喜人的：自2011年以来，杨拓主持或主要参加完成了16个大中小型地球化学勘查、地质矿产勘探及专题项目，从调研立项（项目答辩）-设计-野外实施-综合研究和报告编写等工作。发现大型矿床1处，探明中型矿床3处，小型矿床5处，主持及主要参加完成《广西壮族自治区矿产资源利用现状调查项目》《广西壮族自治区矿产资源潜力评价项目》等2个专题项目相关子项目的任务。

其中《广西壮族自治区资源潜力评价成果报告》被中国地质调查局评为优秀，获原始创新评语。同时他还在国家级专业期刊《矿产与地质》、省部级优秀科技期刊《南方国土资源》杂志上发表了多篇科技含量较高的专业论文。

尽管这些成绩不足以在专业人士面前“班门弄斧”，但对于杨拓来说却很不容易。杨拓说，不过是靠24年的愚拙之功，移山之志，人家出三分气力可以学到、做到的东西，我要出十分乃至十二分的气力去学、去做，过程是颇为艰辛的，“但只要肯下苦功，丑小鸭终有一天也会变成白天鹅的。”

总是冲在最前面，言传身教带徒弟

“从技术员、技术负责、分队长到现在的总工办主任，变的是岗位名称，不变的是纯朴的为人和冲在一线的工作作风。”六队的陈定雄说，杨拓为人和气，不管职务如何升迁，从来没端过架子，工作上的事总能冲在最前面，在年轻的同事面前有“老侦察兵”的美誉。

在杨拓的徒弟王功民看来，师傅不仅重“言传”，更重“身教”。他带领徒弟，总是拿着柴刀走在最前面开路。在深山老林里开路，往往走在最前面的最容易被山蚂蟥咬。“有好几次，他边开路边指导我们，被山蚂蟥咬了都不知道。在采水系时也是这样，他总是第一个踏水而过，连鞋也不脱。我们这些从小没怎么吃苦的“90后”，看着也深受触动。有这样的师傅带头，我们还有什么理由不跟着冲上去呢。”

在六队，杨拓是出了名的和气，也是出了名的严苛。杨拓对待工作的严苛，是近乎工匠对待自己作品的精雕细琢，单看他所作项目报告的字迹，疏密有致，近乎绘图一样美观，大家称其为“绘图字”。

六队职工雷达说，跟杨工出去做区调是最累人的事，别人在一个地方做标志，扎一个布条就完事了，他不行，他还要画红圈，再跑到很远的地方放石头作标志。这样还嫌不够细致，他还要在石头上画红线箭头标志。“他真的可以把一件小事做到极致，做到精益求精。还有做地质勘查的时候，在一个小矿区里他来来回回带我们走了不下十几次。他说，‘地勘要对这个矿区的具体位置、成矿条件等情况了然于胸，所以要多走多看，这样做出来的成果才可信’。”

蓝色地球仪上，一条名为“赤道”的红线将球体分为南半球和北半球。然而，在无边无涯的大洋中，在闪着耀眼光斑的波浪中，这条线究竟在哪里？我们真的即将穿越赤道？中国地质调查局广州海洋地质调查局“海洋六号”船离开夏威夷港口起，每个人几乎都在好奇中等待着那一刻。

坐船在太平洋上穿越赤道，即便对很多“老大洋”来说，也不是常有的机会。以“海洋六号”为例，全船61人，仅有首席科学家邓希光和科考队员姚会强、张学华、王海峰、吕文超有此经历。

“这次海洋六号首次跨越赤道来到南半球，主要是想了解深海资源的分布特征。”邓希光告诉记者，“海洋六号”已经在西太平洋开展过三个航次的深海资源调查，而这次驶进南半球，恰好可以比较不同构造环境下，深海资源的成因、特征、分布之异同。根据已经掌握的调查资料，此次南半球的深海资源调查大有可为。

当地时间11月16日晚，船离开夏威夷，便一直往东太平洋方向行驶。三四天风浪过后，大海开始展现它温婉多情的一面。“再过两天，就要越过赤道了。”船长蓝明华给大家吃了定心丸。

为了确保如期越过赤道，尽早抵达作业海区，甲板部和轮机部的小伙子们打起十二分精神24小时轮岗作战。

先尽情想象一下：来到五层驾驶台，坐在气派的大班椅上，手握罗盘，从宽阔的玻璃台面向外望去，“征服新世界”的豪情油然而生。然而，镜头下的真实画面却是——前几日，八级风浪如影相随，将船高高扬起又重重放下，“海六”跳起了华尔兹，驾驶台所在的五楼位于船的制高点，一波又一波浪袭来，那滋味简直“酸爽”了得。

机舱的每一个角落，从一层到五层，从船头到船尾，都是轮机部的工作范围。他们就像身着橙衣的“啄木鸟”，这里听听，那里查查，穿梭在船上的各个机器之间，为“海六”提供最可信赖的保障。

“预计后天下午，我们的船就要穿过赤道了！”当地时间11月21日，“海六”临时党委书记孙雁鸣在晚餐时不经意地“走漏风声”。“哇！”餐厅立即沸腾了，为更好地见证这个神奇的时刻，大伙儿你一言我一语，争相出谋划策。

23日15时，广播响起：“请不值班的全体成员到五层飞机平台集合”。大家身着黄色或蓝色T恤，每个人都抑制不住兴奋的表情，向五楼汇去。

时间定格在15:15，GPS的数据显示“00：00：000”，“海六”正在跨越赤道！虽然大伙儿看不到那根所谓的“分界线”，但无一例外都被彻底点燃了。宽阔的飞机平台上，年轻的小伙子和姑娘们笑着自拍或合影，资深的科学家或船员们也忍不住相互打趣，笑声、喊声、惊叹声，乘着海风向云朵深处飘去。

这一边，为了庆祝这个激动人心的时刻，“海六”的传统节目——飞镖大赛，再次隆重登场。“十环十环十环！”“哇！厉害！”“哦，再来！”，在不绝于耳的加油声中，大家尽情地笑闹着，享受这难得的轻松时刻。

那一边，大伙儿小心翼翼地将写着各自心愿的纸条，叠成不同形状，塞进小小的漂流瓶中。晶莹剔透的玻璃瓶中，安静地躺着绿色的小船、红色的千纸鹤、黄色的星星，还有几个90后的微信二维码……那些愿望，或有关祖国乃至全世界，或是一个小小家庭的梦想，又或者仅仅只和某个人有关。凉爽的海风拂过耳畔，一条优美的弧线划过，漂流瓶悄无声息地跳进浪花中。

南半球，我们来了！

那一刻，恍惚间我仿佛看到了一位十二、三岁的少年，站立船头，划桨入海。哗，哗，哗，穿越赤道……

海洋六号首次穿越赤道合影纪念 

海洋六号科考队员投放漂流瓶

作为国家首批十大地质文化村之一，山东省泰安市曹家庄村正在着力打造“地质﹢生态农业”的新型乡村——

岩石标本展览墙

曹家庄河道里的岩石

“画入水中秀，水在画上流”，位于泰山西麓的彩石溪景区，具有“北方小九寨”的美誉，是我国著名的观光休闲胜地。而泰山脚下与之毗邻的山东省泰安市曹家庄村，得益于地质文化村建设工作的推进，也正在从默默无闻的小村庄，变身成为一个产业兴旺、生态宜居、以地质文化为底色的新型美丽乡村。

融入地质文化

调整村庄产业结构

曹家庄位于泰安市的西北缘，地处泰山自然保护区外围。2020年，自然资源部中国地质调查局全力推进落实建设“中国十大地质文化村”，会同地方政府建设10处地质文化村（镇）示范样板。在中国地质调查局地质环境监测院古生物化石与地质遗迹调查工程团队的指导下，在中国地质调查局天津地质调查中心的推动下，曹家庄村被列为国家首批十大地质文化村之一。

驱车前往曹家庄，刚进入村口便感受到了浓郁的乡土气息。沿着蜿蜒的水泥路一路行进，道路两旁郁郁葱葱，一边是大片的茶园，一边是各式的林木，远处的晨雾柔美地飘荡在片片青翠之上。

村子的最中央是一处科普文化广场，陈列着各种地质标本，里面除了有泰山本地的山石标本，还有一些来自其他产地的代表性岩石。广场中最引人注目的是一面记事墙，墙上的《曹家庄赋》道尽了曹家庄的发展历史。

据记载，清朝乾隆年间，曹氏祖先从外地迁居到泰山脚下，“天工开物，靠山吃山”，村子里的人以开采泰山石材谋生。“凿凿以开石，兢兢以创业，孜孜以守成，欣欣以立村”。曹家庄村支部书记曹运强介绍说，曹家庄村紧邻泰山，早期村庄的经济来源主要以开采加工泰山石材为主，旅游相关经济产业起步较晚，属于泰山景区周边发展较滞缓的村庄。近些年来，随着人们对生态环境的重视，禁止开山采石、保护泰山地质景观，曹家庄开始逐步调整产业结构，探索新的村庄经济发展模式。

泰山是世界文化与自然双重遗产，其独特的自然风光和厚重的人文底蕴吸引着来自世界各地的游客，随着高铁经济圈的日益成熟，泰安市的旅游经济总量逐年增长。如何将泰山的游客吸引过来，发展村庄经济、调整村庄产业结构，成为曹家庄人日思夜想希望破解的一个难题。2019年，正在泰山进行地质调查研究的中国地质调查局天津地质调查中心的科研人员给曹家庄提出了建设“地质﹢生态农业”型地质文化村的建议，并为其提供了具体的技术支撑。

天津地质调查中心的地质专家不仅查明了曹家庄的地质遗迹资源，还经过多方调研梳理了村庄的人文历史脉络，通过地质调查、地质测试等手段明晰了曹家庄前寒武纪基底岩石对土壤、水和农作物品质的影响，建立起地质文化与生态农业之间的有机联系，不仅丰富了泰山地质文化的内涵，也健全了泰山全域旅游的地学科普内容，为曹家庄生态文明发展、实现经济产业转型提供了有效支撑。

到2020年底，曹家庄完成了地质文化村的建设，并进行了首批地质文化村的申报。

发挥地质优势

打造新型特色村庄

曹运强介绍说，目前曹家庄有居民986人，主要经济来源为种植、加工女儿茶和人工养殖螭霖鱼，其中茶叶种植年产值达560余万元，是曹家庄的支柱产业。

曹家庄的女儿茶颜色碧绿娇嫩、晶莹剔透，叶片肥厚坚结，口感甘甜清新，非常受喜爱品茶之人的欢迎。曹运强感慨说，曹家庄有多个家庭制茶工坊，还有一个村集体茶厂，村民们按照传统工艺从种植到生产最大限度地保持原生态。然而，尽管茶叶的品质极好，却一直卖不上好价钱，村民们也只能勉强维持生计。

天津地质调查中心的地质专家李怀坤等人在曹家庄进行地质调查时告诉村民，曹家庄地质条件非常好，不仅适合种植茶叶等经济作物，而且水质还适合养鱼。

据李怀坤介绍，曹家庄坐落于中低山区的河谷阶地之上，村庄地势顺河谷自西而东逐渐升高。曹家庄的地质特征与泰山主景区基本相同，主要以约25亿年前形成的傲徕山序列的花岗岩为主，其中的二长花岗岩属相对富钾的母岩类型，而“富钾”使其土壤肥力对于种植茶叶等经济作物具有天然优势。此外，花岗岩地区的基岩裂隙水一般水质都较好，并富含各种矿物质，适合进行农业种植和养殖。

天津地质调查中心的科技人员还对曹家庄内的农田土壤、新鲜茶叶以及水样进行了测试分析，结果显示该村土壤土质良好、无重金属污染，女儿茶符合我国有机茶、绿色食品和无公害茶叶等各项标准，且村内源自泰山的山涧水符合饮用富锶水国家标准。

良好的地质环境条件以及优良的水质对于养殖鱼类具有天然优势。螭霖鱼是一种产于泰山山涧溪流中的小型鱼类，在自然条件下，野生螭霖鱼长不足20厘米、重不超过100克，属于国家二级保护动物，极为珍贵。由于螭霖鱼养殖难度和成本较高，属于食用鱼市场上的高价鱼类。曹家庄因为良好的地质环境，在养殖螭霖鱼方面走在了前面，目前已经成功培育了从鱼苗到5年期的螭霖鱼，人工养殖已初具规模。

充分了解曹家庄的地质优势，让村民们对自身的发展有了底气。曹运强高兴地说：“现在我终于可以告诉别人为啥曹家庄的茶叶好喝，种出来的粮食香，养出的鱼也好吃了。”曹运强认为，发展“地质﹢生态农业”型地质文化村，不仅为曹家庄指明了发展方向，更为曹家庄的发展植入了灵魂，让一个曾经只会“靠山吃山”的村庄走上了科学且可持续发展的特色之路。泰山管委会的工作人员说，曹家庄地质文化村的建设，也为泰山周缘地区乡村振兴战略的落地实施探索了一条新的路径。

发展特色旅游

承接大众科普需求

“泰山石是什么样？为什么中国人对泰山石如此喜爱？为什么泰山脚下的女儿茶口感更好……”，这一连串的疑问来自一位8岁小游客洋洋。今年五一假期，洋洋跟随爸爸妈妈一起到泰山旅游，旅程中毕业于地质院校的父母被路旁的地质文化村的标牌吸引，便带着洋洋来到了曹家庄。

在曹家庄，洋洋玩得不亦乐乎，一会穿梭于“冥古宙”，一会爬上了“太古宙”，没过多久洋洋就已经对“冥古宙”“太古宙”“中生代”等地质年代记忆深刻。原来曹家庄的几处古院落被修葺为地质时代特色民宿，分别以“冥古宙”“太古宙”等地质年代命名，目前已经有6座小院正式对外营业。洋洋母亲王女士说，这几间特色民宿太火了，早早就被预订满了，这一次她只能带孩子参观参观，下次有机会再来入住体验一下。

参观中，洋洋一家看到了很多蕴含地质元素的陈设，有摆放在桌椅旁边的地质类科普图书，有院落里陈列的泰山石，还有房间里悬挂的一张张地质景观画等等。参观一圈下来，洋洋关于泰山石的疑问终于解开了。王女士很感慨，以往旅游经常去一些名山大川，但这种将地质景观和地质文化知识结合起来的旅游还是第一次，这次曹家庄游览不仅对小孩子是一次难得的科普之旅，对她来说也是一个全新的体验。

谈起曹家庄的地质科普旅游，泰山管委会副主任马生平介绍说，创建地质文化村、系统规划曹家庄地质研学的特色旅游形式，除了可以发展泰山周边乡村经济，对于承接泰山景区的文化旅游服务功能也具有重要意义。泰山地区的新太古代地质记录完整、清晰，是国内典型的花岗—绿岩带，具有较高的科学研究和科普研学价值。曹家庄村紧邻以高级变质作用为特色的彩石溪景区，村内的花岗岩地貌和地质现象，是对泰山景区现有科普内容的补充和完善。

针对这种情况，在建设曹家庄地质文化村的过程中，天津地质调查中心的地质专家不仅从物质基础、成景条件和成景过程3方面对地质遗迹资源进行系统研究和科普解析，而且针对典型地质现象和特色景观开展细致的成因剖析，注重提升游学景观科学内涵，还特别加强了对地学科普产品的设计和宣传推广工作。目前，曹家庄内已建立地质文化广场、泰山岩石家族实物影壁、三大岩类典型样品景观墙、地质遗迹解说牌、生态农业和人文历史解说牌、特色民宿—地质时代小院等，强化了对地质文化知识的科普。此外，天津地质调查中心地质专家融合女儿茶等特色资源，为曹家庄设计了地质文化村村标，并根据曹家庄的地形地貌、可通达性等特点，规划了3条研学游览路线，同时还结合村内地质和生态农业资源制作了科普推广图册和宣传视频。

2019年全国科普日期间，自然资源部中国地质调查局地学文献中心联合自然资源部中国地质调查局自然资源实物地质资料中心，组织北京石油附小师生开展了一场寓教于乐的研学实践活动。本次活动以探寻地下宝藏为主题，通过参观标本园、体验VR科普产品和心得分享三个环节让孩子们领略的地球科学的独特魅力。

在大标本园里，竞争激烈的“探宝活动”拉开了研学活动的序幕。师生齐动手为标本园内不同类型的矿石标本“定名”。师生们观察和触摸大型矿石标本，认真解答“探宝卡片”上关于矿物用途的问题。在实物地质资料展厅，师生们参观了十枚“金钉子”剖面系列、“松科二井”岩心和罗平生物群等精品标本，体验了“松科二井”岩心认知VR，在虚拟世界中探寻地下“宝藏”。在虚拟世界地下7000多米的深度，学生们了解了丰富的地质信息，在找到“宝藏”后发出了阵阵的欢呼。身临其境的体验展示了地球科学的神奇魅力，激发了学生们浓厚的学习兴趣。在心得分享环节，师生们激动地说，“第一次见到这么丰富的实物馆藏展品”，“我还想带着爸爸妈妈再来一次！”“我觉得我没看够！”北京石油附小带队的老师感谢地学文献中心和实物资料中心组织的这次研学活动。本次研学活动加深了学生对地球科学的了解，把课堂知识融入到实践中去，提升了学生的科学素养，是对学校教学的有益补充。

这次研学活动通过精心设计研学路线和课程，以兴趣引入地学科学知识，做到了地质调查成果让学生看得见，摸得着，切实扩大了地质调查工作的社会影响力。

石油附小40余名师生到实物资料中心开展研学实践活动

学生们参观实物地质资料展厅

身临其境体验“松科二井”岩心认知VR 

学生们在大标本园中认真“探寻宝藏”