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。

近日，中国地调局水环中心“贵州冷水井水力压裂”项目组与贵州111地质大队合作实施完成了贵州省首个基岩水井水力压裂实验工程，水井改造效果优异，涌水量大幅提高，解决了当地300多户居民生活用水紧张的问题。

该工程是水环中心水井压裂技术在南方岩溶区的首次应用，也是贵州省的第一个基岩水井水力压裂项目，该项目的成功实施验证了基岩水井水力压裂技术的在岩溶地区的可行性和有效性，为南方岩溶区水井改造增水提供了宝贵的经验。

该实验井位于贵州省黔西南布依族苗族自治州兴义市万屯镇大山村，完井井深178米，含水层为三叠系中统关岭组灰岩，地下水类型为溶洞—裂隙水，本次压裂采用了水环中心自主研发的基岩水井压裂工艺，总压入清水量113.3立方米，压裂作业后，经过72小时抽水试验结果显示，该井稳定出水量由不到96立方米/天增加到超过235立方米/天，改造增水效果显著，实现了裸眼井的分段压裂，易于操作、适应性强、压裂效果好。

下一步，水环中心将会对另一口实验井进行水力压裂试验。

“海马”号深海遥控水下机器人是“863”计划海洋技术领域“4500米级深海作业系统”重点项目的研制成果，也是我国“十二五”深海技术装备重大科研成果，实现了我国在大深度无人遥控潜水器自主研发领域零的突破。自2015年正式投入海洋地质调查应用以来，已连续多年顺利完成多项任务，取得了在南海北部陆坡首次发现“海马冷泉”、成功打捞大型设备等具有里程碑意义的重大成果，填补了多个调查领域的空白。

正如“海马”这个名字一样，它既像一匹踏实勤劳的骏马，驰骋于大洋深处；又像中国海洋调查事业中一匹“黑马”，带领着科研人员屡建“大功”，是科研成果迅速转化的优秀典范。

“海马”号一举成功

自然资源部中国地质调查局广州海洋局技术方法所ROV技术室副主任陈宗恒向记者介绍说，自20世纪50年代美国人把摄像机密封起来送到海底开始，世界上在无人遥控潜水器领域的研发使用已有了半个多世纪的历程，而我国才刚刚起步。为了打破这一海洋探查和资源开发关键技术装备被少数发达国家垄断的局面，国家863计划海洋技术领域于2008年启动了“4500米级深海作业系统”重点项目，主要任务就是研发实用化的作业型4500米无人遥控潜水器。

这一项目由广州海洋局牵头，联合上海交通大学、浙江大学、海洋化工研究院、同济大学和哈尔滨工程大学等单位，历经6年，最终突破了深海无人遥控潜水器核心技术。2014年，“海马”号三次下潜到南海中央海盆最深处4502米的海底，圆满完成了预定的海试作业任务，并通过了114项考核指标的现场考核和海试验收。

陈宗恒回忆起这个过程直叹不容易。当时，国内大深度作业型ROV的研发尚属空白，基本无经验可循，项目组的中青年技术力量缺乏深潜器相关研究基础，只能从零开始。ROV系统要在4500米的深海工作，每个零部件都要适应高压力和腐蚀性的工作环境，任何一个环节的缺陷都可能成为致命弱点。而在材料和工艺方面，国内的技术水平存在先天不足的缺陷，每一根电缆、每一颗螺丝都有可能影响到整个系统的运行，成千上万根电缆和螺丝都要一一挑选和测试，系统设计更不用说，一个拳头大小的耐压密封灯罩都要经过十多轮的设计和改进才能最终满足使用要求，难度可见一斑。

6年间，团队成员翻译和查阅文献超过1000篇，进行了大大小小上千次试验。作为广州海洋局主要参与“海马”号研发的工作者，陈宗恒驻扎上海交通大学项目组累计时间长达3年。最终，这套系统的国产化率超过了90%，突破了4500米作业级无人遥控潜水器控制系统、重型升沉补偿器、4500米级浮力材料、4500米级升降装置和系列化作业工具等核心技术，不仅打破了国外的垄断，还达到了国际同类产品的先进水平。

陈宗恒谈到，“海马”号具有国际上所有无人遥控潜水器的常规功能，能够应用于海洋工程、救助、打捞、考古和海洋观测、科学考察作业等众多领域。通俗来说，如果我国海域发生了类似2010年墨西哥湾海上钻井平台爆炸导致的严重海上漏油事故，“海马”号能够像当时起到关键作用的无人遥控潜水器那样潜入水下执行艰巨复杂的长时间排险作业任务，制止原油泄漏。如果要打捞某个沉到海底的飞行器，“海马”号有能力执行如1999年7月在大西洋海底打捞自由钟7号同样的任务。最值得一提的是，“海马”号能够进行清晰的海底拍摄，并通过电缆光纤实时回传高清图像。“就像在大洋深处长了一双眼睛一样，可以根据看到的内容进行高效率的作业。”

“海马”号在“海马冷泉”进行取样（上图为贻贝，下图为碳酸盐结壳）

强化深海作战力

“从立项到设计，从模型到设备，六年努力，‘海马’号一举成功，达到世界同类深海遥控潜水器的技术水平。这是我们自己研制的，驰骋在我国大洋深处的骏马。”陈宗恒动情地说。

陈宗恒介绍，深潜器是挺进深蓝最重要的技术装备手段，深海遥控潜水器是世界上数量最多、技术最成熟、应用最广泛、类型最复杂、最经济实用、功能最强大的一类潜水器。与载人潜水器相比，深海遥控潜水器具有无可替代的优势：一是适应性强、功能强大，几乎可以应用于所有海洋开发活动，受海况和海底环境影响小，推进系统和机械手功率大，覆盖海底作业链各个环节，在海洋地质调查中应用前景广阔，可大幅提升调查能力；二是作业灵活、经济高效，可根据不同的海底作业任务进行功能扩展配置，收放便捷，不需要专门支持母船，占用甲板空间和作业人力等资源少，建造、运行和维护成本低；三是无载人风险，可在母船实时遥控操作，不需水面工作艇支持；四是能够长时间驻留海底，母船通过脐带缆提供电能，可无限时地执行高强度、复杂的海底定点作业任务。

“海马”号的优势显而易见。但是，目前美、日、俄、法等国家已经拥有从先进的水面支持母船到可下潜3000至11000米的潜水器系列装备。“海马”号是不是已经落后？陈宗恒解释，海底4500米的深度可以覆盖我国98%的海域，以及绝大部分国际海域多种资源富集区。研制这一深度级别的深海作业系统，能够满足目前我国深海探查和作业的需求。

2015年3月，“海马”号随母船“海洋六号”开赴南海，对海底“冷泉”活动和与天然气水合物赋存相关的微地貌特征展开勘查。陈宗恒介绍，“海马”号第一次下潜就取得了重大发现，在南海北部陆坡西部海底首次发现了与天然气水合物相关的双壳类生物群、甲烷生物化学礁、碳酸盐结壳、菌席和气体渗漏等活动性“冷泉”标志，获取了高清视频和实物样品，同时记录了海底温度异常和超高甲烷含量异常。“海马冷泉”是在我国管辖海域内由我国自主研发的深海高科技探查装备第一个发现的海底活动性“冷泉”，这充分证明了“海马”号强大的作业能力，该“冷泉”也因此被命名为“海马冷泉”。

2018年4月底，广州海洋局“海洋六号”科考船与中国科学院深海科学与工程研究所“探索一号”科考船分别搭载“海马”号和“深海勇士”号，对南海珠江口盆地西部海域“海马冷泉”区进行联合科学考察。期间，“海马”号开展对海底“冷泉”的综合探查及取样作业；“深海勇士”号查明海底“冷泉”的分布范围、区域性特征、地形特征，并进行取样等作业。这次联合科考取得了“一加一大于二”的超预期多方面科学技术成果，为国产深海技术装备的业务化运作起到了先行示范作用。

这几年来，“海马”号马不停蹄拓展功能，强化深海作战力，“‘海马’号一次下潜可以完成结壳取样、海底钻探、生物取样、海底摄像、测流、声学测厚等多种作业，功能非常强大，海马’号的作业工具已经武装到了牙齿。”陈宗恒说。

“大海捞针”不再是难题

“海马”号不仅应用于南海的调查作业，更远赴太平洋，在太平洋海山区开展富钴结壳资源调查活动。

大洋调查与南海调查作业最大的区别是远离国门，出现故障只能自力更生解决。2015年6月11日，“海马”号第一次大洋试潜，前右垂直螺旋桨就出现了液压油渗漏的故障。作业人员顶着烈日仔细检查每一处可能的故障点，只用了不到两个小时就排除了漏油故障。然而在接下来的潜水中，“海马”号又出现了漏水的警报。检查和维修再次上演。此番征程，“海马”号利用携带的作业工具完成了对海底多金属结核样品和生物样品的抓取，获取了大量的高清晰海底视频资料。这是我国首次成功将自主研制的4500米级无人遥控潜水器应用于富钴结壳合同区调查，填补了我国在海山区资源和环境调查手段方面的一项空白。

在随后的大洋调查中，“海马”号配备了结壳钻机、强力爪、温盐传感器、富钴结壳实时在线测厚系统等调查设备，成功实现了近海底高清视频拍摄、声学在线实时测厚、定点精确岩芯取样等多项海底任务，并成功实现了中国ROV第一钻，开展了国内首创的富钴结壳声学测厚工作，创造了我国深海作业的多项新纪录。

此外，“海马”号“大海捞针”的本领同样令人刮目相看。科考人员将生物诱捕器和海流探测设备搭载至海底，进行精确布放，待海底作业任务完成后，根据布放的定位点，成功搜寻，再操纵ROV机械手通过自制的带缆挂钩轻松勾住布放设备，整个动作一气呵成。借助高精度水下定位系统和图像声呐搜索系统，以往令人望而却步的“大海捞针”不再是难题。

“海马”号经过多年的大洋矿产资源调查，以及不断的技术升级，逐步形成了基于ROV作业平台，集高清光学视像、高频声学厚度探测、强力爪和钻机等多种取样工具为一体，适用于富钴结壳精细探测的技术方法体系，大大提高了富钴结壳探测效率和精度，展现了ROV在大洋科考中强大的工程应用能力。

2018年10月8日的《人民日报》用整版篇幅刊载了“中国中小城市科学发展指数研究成果”，同时发布了2018年度全国中小城市综合实力百强县市名单。广西百色市平果县自2011年以来已经连续第八次入选该名单，最新排名为全国第83位，而且仍然保持着广西唯一一个上榜“全国百强县市”城市的记录。

因为邓小平1929年发起的“百色起义”，平果县成为了意义非凡的红色革命老区；因为丰富的铝土矿等矿产资源，这里成为了全国举足轻重的有色金属产业基地；因为以火龙果种植等为代表的特色农业，这里又成为了我国西南地区石漠化生态修复助推产业发展、助力精准扶贫的典型范例。

平果县为何能在短短时间里摘掉贫困帽，一跃进入全国百强县？这是该县积极调整产业结构、创新发展理念的必然结果。我们也要看到，在该县开展生态保护修复、推进资源型城市转型升级、打赢脱贫攻坚战的过程中，地质科技创新成果发挥了不可替代的引领作用。

要知道，石漠化是我国西南岩溶区最为严重的生态问题之一，贫困和生态恶化的双重压力是制约当地实现可持续发展的主要因素。以平果县等为代表的石漠化问题严重的地区，如何才能突破自然环境的桎梏，在生态文明建设的实践中实现自身的蜕变？

陡坡地种植生态经济植物苦丁茶对比图（平果示范区） 向悟生 摄

洼地种植优质果树对比图（平果示范区） 向悟生 摄

近日，由自然资源部中国地质调查局、广西科学技术厅、广西自然资源厅共同主办的“石漠化生态修复技术成果研讨会”在南宁落下帷幕。会议期间，与会代表就石漠化生态修复工作的成果和经验进行了交流。记者也随着众多专家的脚步，来到“果化模式”的诞生地——平果县果化镇石漠化生态修复示范区和国家重点研发计划项目太平生态示范区进行了野外实地考察，探寻推动石漠化地区可持续发展动力之源。

科学研究助力产业发展

“平果县果化镇龙何屯及周边山地曾是桂西南石漠化程度最严重的区域之一，石漠化面积占到了土地面积的70%。”据自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所副所长蒋忠诚介绍，自上世纪90年代起，广西石漠化面积以年均3.3%的速率高速增长，到2005年全区石漠化面积已经达到3.07万平方千米，不断恶化的生态环境不仅导致了耕地丧失、土地质量下降、水源枯竭、旱涝灾害频繁，还严重制约着岩溶山区经济社会的健康可持续发展，威胁着珠江中下游地区人民的生态安全。

“广西岩溶地区的高速石漠化只是我国西南地区石漠化持续加剧的一个缩影。”蒋忠诚说，我国西南地区石漠化面积由1990年的9.12万平方千米增加到2005年的12.96万平方千米，引起的水土漏失、植被退化、岩石裸露以及每年一个中等县（约30万亩）耕地流失，导致了4200万人缺水和5000万贫困人口。

据了解，虽然当时国家和地方采取了一系列治理措施，由于对西南岩溶的特点、区域石漠化成因及其形成演变规律以及石漠化对水土资源、生态环境和区域经济的影响机理和过程认识不清，尤其是缺乏有效的地下水探测与开发利用技术、适宜性生态重建技术和生态产业，人们的努力没有取得明显的效果，石漠化加剧、生态环境和区域经济恶化的严峻形势迫切地需要一套更为科学的治理方案。

2001年以来，自然资源部中国地质调查局组织岩溶地质研究所等局属单位，联合中国科学院、相关高校和地勘单位等20多家单位联合攻关，以地球系统科学理论和岩溶动力学理论为指导，在以广西百色等为代表的西南岩溶区，针对岩溶峰丛洼地石漠化严重、缺水少土、旱涝灾害频繁、生态环境脆弱、居民贫困等问题和特殊岩溶地貌结构特点造成的“土在楼上、水在楼下”水土格局，提出了以“岩溶流域为单元-地质调查为基础-岩溶水开发为龙头-选择适生植物发展生态产业为突破口-人与自然协调发展”的石漠化综合治理科学思路和“试验先行-示范带动-辐射推广”的行动方略。

10多年来，岩溶地质研究所在西南岩溶石漠化区组织实施了120多个地质调查项目及国家、省部级科技项目，累计投入经费约2亿元，取得了石漠化生态修复基础理论、技术研发、产业示范等方面的工作成果，建立了20处石漠化综合治理示范区，在支撑服务石漠化地区脱贫攻坚和生态文明建设方面取得了实效。

“2001年，我们以果化镇龙何屯为中心，建立了果化石漠化生态修复示范区，这也是中国地质调查局建立的第一个石漠化生态修复示范区。”蒋忠诚介绍说，在科技部实施的“喀斯特峰丛洼地生态重建技术与示范”项目等支持下，科技人员在龙何屯引进火龙果并进行试种，很快就获得了成功。通过十几年的系统研究和实践，目前果化示范区已经形成了以火龙果种植为主的特色生态产业，建立了以表层岩溶水开发为龙头的立体生态农业模式，总结形成的一套可复制可推广的石漠化综合治理模式及关键技术体系——“果化模式”也已经在西南八省300多个县40万平方公里岩溶区辐射推广，取得了较好的生态、经济和社会效益。

保留住脱贫攻坚的种子

在果化石漠化生态修复示范区现场，岩溶地质研究所岩溶生态与石漠化室主任罗为群介绍说，火龙果具有耐旱耐瘠、根系发达、适应性强、管理粗放、经济效益高等特点，在石漠化地区发展火龙果产业，有利保持水土、改善生态环境，可收到农业增效、农民增收、石山增绿三重效果。他还向与会专家介绍了这样一组数据：

自实施综合治理以来，果化示范区植被覆盖率增加60%，土壤侵蚀速率下降80%，水资源利用率增长5倍，土地利用率提高60%；石漠化区火龙果等生态产业经济效益由治理前的800元/亩提高到1.5万元/亩，农民人均纯收入由不足600元/年增加到1.8万元/年；平果县推广火龙果种植5万亩，直接经济效益7.5亿元/年；百色市推广火龙果种植20多万亩，年产值30多亿元，带动近20万人脱贫致富；带动西南地区治理石漠化2万平方公里，解决1500万人饮用水困难，指导30多个县实施土地整治500万亩；“果化模式”吸引西南八省干部和农民群众近20万人次前往考察学习，1000多万人间接受益……

“我们的研究成果，可以说在推动百色市革命老区、广西乃至整个西南岩溶区石漠化综合治理与脱贫攻坚、生态保护修复与经济社会发展中发挥了重要的科技支撑作用。”罗为群颇为自豪地向记者说到。

资料显示，广西共有28个国家级贫困县，其中有25个地处岩溶石漠化地区，“果化模式”无疑为这些县取得脱贫攻坚的胜利打开了希望之门。

记者在位于平果县太平镇的贫困山区红色果业核心示范区了解到，该镇火龙果种植面积已达5000亩，目前正在进行万亩示范区建设规划。该镇镇长冯晓东说，科学种植火龙果已经成为了贫困石漠化地区农民增加收入的主要渠道，一方面，当地政府通过引进龙头企业、对农民种植进行补贴、鼓励成立农业专业合作社等方式，保证了农户的种植收入；另一方面，通过土地流转和到基地务工，农民又可以增加土地租金和劳务收入，“从多方面保障了当地农民的收入问题”。

据了解，果化镇、太平镇等示范开展石漠化综合治理的村镇，均已在近几年先后全面脱贫。记者在采访中看到，不少农户家里已经盖起了新房。一位村民与记者闲聊时说道：“原来我们村（龙何屯）是下雨淹水、晴天大旱，石头山上除了种点玉米啥也不长，收成还不够一家人自己吃的。专家们来了后，村子里的石头山变绿了，下雨天村里也基本没再被淹过。而且，现在我们很多人都不再出去打工了，有种火龙果的，有在基地打工的，钱也不比在外打工挣得少。”

回忆起十几年前刚到果化镇开展石漠化综合治理研究工作的情景，蒋忠诚也是记忆犹新。“刚来时，当地的村民确实相当贫困，烧的是柴火、牛粪，电也没通，玉米糊糊加辣椒面就是一顿饭。我们既要开展岩溶石漠化地区的地质调查和科学研究，也要想办法帮助当地人民脱贫致富。但一开始，当地村民对我们不够熟悉、不够信任，我们的工作推进得非常缓慢。”蒋忠诚说，在建设果化石漠化生态修复示范区的最初一段时间里，当地村民认为他们是来走马观花地做做“形象工程、面子工程”，因此几乎没有人出面支持他们，“就连项目组想付钱请村民们来帮忙搬运基建材料都没人来”。

为了赢得当地村民的信任和支持，岩溶地质研究所的科技人员先是充分发挥专业优势，帮助村子里解决了用电、吃水、内涝等实际问题，而后又通过与村委会积极沟通协调，在村民中确定了第一批愿意“吃螃蟹”的火龙果种植示范户，这才算迈出了示范区建设的第一步。

没过多久，从国外引进的第一批火龙果苗顺利入土了，看着一天天变绿的石头山，科技人员的眼中充满了期待。可新的问题又出现了：原来，当地盛产一种名叫“霸王花”的植物，与火龙果同种同属，外形也十分相似，但是只开花、不结果，无法给人们带来任何经济收入。当地不明真相的村民误将还没有长成的火龙果苗认为是霸王花，纷纷到地里拔掉了还在生长的火龙果苗，又重新种上了玉米。

中国科学院广西植物研究所研究员李先琨回忆起这一段故事，也有点哭笑不得：“我们好说歹说，总算从村民们手中‘抢’过来几亩地没让拔苗。这几亩地里的火龙果苗，就像是石头地里的星星之火，保留住了脱贫攻坚的种子。第二年，这几亩‘星星之火’开花了、结果了，这才让村民们相信我们不是‘大忽悠’。”

李先琨说，为了让火龙果真正成为石漠化地区贫困群众脱贫致富的帮手，项目组先后开展了岩溶石山火龙果栽培管理技术的系统研究与应用推广，内容涉及增强抗病抗旱性能、增加可溶性固形物（甜度）、与同属的霸王花嫁接、火龙果花粉储藏保鲜、适应性强品种培育、花果兼收等，不断提升了当地火龙果的产量、质量和附加经济价值。

科学研究不能架在空中

据了解，对石漠化的研究起源于1977年联合国召开的荒漠化大会，中国学者在会上首次提出：石漠化是荒漠化的一类。石漠化也被称作“地球癌症”，几十年来，全球众多国家相关行业的专家们不遗余力地开展相关研究，一直在寻找攻克这一“恶疾”的良药良方。

1976年成立的自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所，是我国从事岩溶地球科学领域相关研究的专门机构，也是我国最早开展岩溶生态系统与石漠化治理科学研究的科研机构之一。几十年来，该所不仅形成了一大批原创性的理论、技术研究成果，为我国岩溶地区生态环境的改善提供了重要的科技支撑，也逐渐形成了以袁道先院士、蒋忠诚、罗为群等为代表的老中青三代梯队人才团队。

“科学研究不能架在空中，要落到地里。”这是罗为群经常挂在嘴边的一句话。别看他只有38岁，却已经是岩溶生态与石漠化治理工作的“老同志”，我国西南广袤的岩溶山区到处都留有他的足迹。

由于常年工作在岩溶贫困山区，罗为群对当地百姓生活的疾苦有着真切的体会。他深入农户，了解他们的困难和需求，向他们讲解石漠化、水土流失的危害，宣传推广先进的种植模式和经验，引导村民树立起治理石漠化和脱贫致富的信心。为了获取第一手资料，他在野外一直都与当地村民同吃同住，一边从事研究，一边深入田间地头，指导当地村民进行表层岩溶泉水开发和生态农业建设，手把手传授优质水果、药材、牧草等先进种植技术，耐心指导土地整理和土壤改良的技术方法。

罗为群还兼任着果化石漠化生态修复示范区的项目野外临时党支部书记。果化镇龙何屯的一位村民告诉记者，不管是田边的排水沟堵了，还是地里的种植出现疑问，甚至是家中发生什么琐碎趣事，村民们有事没事总爱去找“罗书记”聊聊天。只要时间允许，罗为群基本都是“来者不拒”，他对记者说，野外临时党支部是联系群众的纽带，“我们带领当地农民脱贫致富，他们也会把我们当做家人一般对待”。

罗为群只是岩溶地质研究所石漠化生态修复人才团队中的一个典型代表。据了解，该所近年来共承担了石漠化生态修复相关项目 120 多项，获得国家级国际合作奖 1项、省部级一等奖 4 项与二等奖 8 项，培养了自然资源部首批科技领军人才 1 人、自然资源部杰出青年科技人才 3 人、广西高层次人才 2 人，还培养了百余名研究生，获得专利 13项，注册商标 2 项，获批立项国家技术标准 4 项，编写了中国地质调查局地调技术标准 1 项、中国地质调查百项技术 2 项、中国地质调查百项理论 1 项，研发了技术规程 12 项，为制定相关地方和行业技术标准提供了科学依据。

几十年来，这支队伍在岩溶地区石漠化综合治理研究方面也实现了重要理论创新和技术突破。

据蒋忠诚介绍，在理论研究方面，团队创建了岩溶生态系统、石漠化、水土漏失理论和研究方法。首次提出岩溶生态系统概念、结构特征、驱动机制和主要功能，创立岩溶生态系统理论，开拓岩溶生态学研究方向，揭示全球不同类型岩溶生态系统的运行规律。明确石漠化概念及其分级，揭示了石漠化在加剧水土流失和漏失、减弱岩溶环境对降雨和地表水资源的调蓄能力、破坏植被、加速植物入侵速度、降低土壤质量、加深居民贫困等方面的危害，奠定了石漠化生态修复理论基础。

在水土调蓄和生态重建方面，团队取得了关键的技术突破。形成了表层岩溶水综合调蓄技术、岩溶地下河水资源开发利用技术、岩溶石山景观生态型土地整理技术、岩溶土壤改良技术、岩溶石山火龙果栽培管理技术和人工诱导植被恢复等12项关键技术，为岩溶区水土调蓄和生态重建提供了技术支撑。

此外，在石漠化生态修复和综合治理示范方面，团队将西南岩溶区划分为八大石漠化治理类型区，明确451个石漠化县，对各区提出因地制宜的石漠化综合治理对策建议。通过建立示范区和总结提出“果化模式”等，形成了可复制可推广的石漠化综合治理模式及其配套的关键技术体系，构建了“科研单位+政府+公司+农户+市场”的运作方式，为实施石漠化综合治理和水土流失防治工程提供了经验。

当记者置身于平果县石漠化生态修复示范区，一眼望见那绿意盎然、绵延千亩的火龙果园，忽然意识到，当年的星星之火如今已成燎原之势，正要将石漠化地区人民的生活烧得愈发红红火火。