2016年01月13日 星期三

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科技创新人物 杨志明:勇闯地质科学“无人区”

来源:i自然 作者:杨 旋 发布时间:2020-12-15

今年新冠肺炎疫情期间,杨志明收到了一个特殊的国际快递。包裹分量很轻,里面只有一个获奖证书——2020国际经济地质学会区域副主席讲席奖。奖项含金量很重,它来自国际矿床领域规模最大、最有影响力的学术组织——国际经济地质学会。

这让他很开心。“获奖并不仅是对我个人的认可,更重要的是代表了我国矿床学研究成果已经逐渐进入了国际同行视野。”

从进入中国地质科学院地质研究所学习、工作至今,杨志明一直潜心于青藏高原斑岩铜矿成矿规律及成矿机制研究。他在中国科学院院士侯增谦的带领下,与团队成员一起提出了一套全新的碰撞型斑岩铜矿成矿理论,并于2019年获得国家自然科学奖二等奖。

中国地质科学院地质研究所能源资源研究中心主任、研究员   杨志明

理论探索实现从0到1的突破

铜被广泛应用于机械制造、建筑工业、国防工业等重要领域,是维持社会经济发展的关键大宗金属之一,重要性不言而喻。

斑岩铜矿是最主要的铜矿类型,提供了全球近3/4的铜。国际矿床学界历经数十年研究,建立起了一套经典的成矿理论,认为斑岩铜矿主要产于岩浆弧环境,形成与大洋俯冲有关。因此斑岩铜矿的分布被认定主要在环太平洋带上,特别是在东太平洋带大陆边缘的智利等国。但在21世纪初,我国青藏高原地区发现的多处斑岩铜矿,形成时已无活动的大洋俯冲,其成因无法用经典的成矿理论解释。

西藏铜矿的铜从哪里来?怎么形成的?特征是什么?要回答这3个问题,就要进入一个理论的“无人区”,挖掘出新的“宝藏”。

自2005年进入中国地质科学院攻读博士学位起,杨志明几乎每年都要去西藏出野外,尤其是冈底斯带,有时候一待就是好几个月。跑野外、看露头、采样品,回到办公室做实验、分析数据、看文献、写文章……这样的工作模式循环往复,一直持续到现在。最终,在导师侯增谦的带领下,他和团队一起,实现了从0到1的突破,提出了一套系统的、全新的碰撞型斑岩铜矿成矿理论。该成果拓宽了全球找铜的区域,为斑岩铜矿的勘查指出了新的方向,同时也加深了对斑岩铜矿形成机制的理解和认识,在国际上产生了重要的学术影响。

被称为“国家科技三大奖”之一的国家自然科学奖,是奖励在基础研究和应用基础研究领域,阐明自然现象、特征和规律,作出重大科学发现的个人。2019年,碰撞型斑岩铜矿成矿理论获得了国家自然科学二等奖,其中,杨志明是第二主要完成人。

开展矿床学的应用基础研究,既可以利用创新理论拓展科学认知,又能与应用紧密结合,创造经济价值。这套成矿理论模式推动了青藏高原多处大型铜矿的勘查发现,包括驱龙铜矿等大型铜矿资源。

十多年,杨志明从地科院的一名学生成长为二级研究员。但是身份的转变并没有丝毫减弱他对地质科研的热情。最近几年,他带领自己的研究小组,连续在多个权威期刊上发表了一系列高水平论文,受到了国际关注。

板凳甘坐十年冷

攻读博士期间,杨志明遇到了人生中最灰心沮丧的时刻。

在阅读了大量文献后,他感受到了与国外矿床学研究的巨大差距。“我们国家的矿床学起步晚,成矿理论研究落后国外很多。就好比人家已经建立了高楼大厦了,我们还是在打地基的阶段。”

第一次,他因为研究地质的巨大落差和压力而差点崩溃。但也正是地质,令他以更宽广的胸怀去吸收了这种压力,转化为科研的动力。

“聊人生侃历史,不过是以百、千年计数,而地质学动辄几百万年,地球演化更是有46亿年历史。实验室分析样品,最小可以到微米级,而讨论成矿规律则是在一个区域甚至是全球范围,又将空间拉升到108米。这种时空上大尺度的来回跨越,会在潜移默化中拓宽认知。所以地质人看待事物的变化、规律,都会放到更长的时间、更宽的空间中来衡量。”身为北京科技大学的讲座教授,杨志明上课会对学生说,学地质能令人豁达、心胸宽广。

近20年的科研生涯,杨志明觉得自己的人生观都因地质而改变,这也是他坚持矿床学研究而毫不动摇的原因所在,因为他已融入其中、乐在其中。

随着科研取得创新成果,荣誉也纷至沓来。2018年,他获得国家杰出青年科学基金资助,成为自然资源部系统最年轻的“杰青”。同年,他入选科技部重点领域创新团队负责人。2019年,他成为第四批国家“万人计划”科技创新领军人才。

而这一切背后,是鲜为人知的艰辛和曲折。要知道,挑战西方奉之为圭臬的经典成矿理论,并让中国人研究出的理论在国际上得到认可,何其艰难。2007年,杨志明团队投了一篇关于碰撞型斑岩铜矿形成机制的文章到国际权威杂志,对方却以“不相信”的理由拒绝了。直到6年后,他们的文章才得以发表。

“虽然现在理论已经成型,但是还有一些细节问题需要补充,而且随着研究进展和思考的深入,又会出现新的想法,需要回头检查原来没有注意的地方。”杨志明表示,当下自己在做斑岩铜矿的同时,也会适当拓展对关键矿产的研究。青藏高原他还会继续跑下去,科研的“冷板凳”还会继续坐下去。

专注矿床学研究不动摇

科研的道路是漫长的,必须孜孜不倦、十几年如一日的坚持。杨志明却从未觉得辛苦,因为做的是自己喜欢的事情。

曾经有一个月,他每天10多个小时泡在地下室整理样品,看石头,只是为了梳理清楚一个矿床中矿脉的切穿关系。“如果想要成才,出成果,就要选择自己感兴趣的专业或方向,坚持下去,10年、20年,最后肯定能成为专家。”

在杨志明眼里,一辈子能够把一种矿床类型研究明白就已经很不错了。“我们所里很多专家都是在某一个领域研究了大半辈子甚至一生,才小有所成。如果别人都是花一生做一件事,那我只用10年,怎么比拼得过呢?”

于超是中国地质大学(北京)地质专业的学生,未毕业的时候听社团学长提起了杨志明,便慕名报考了他的硕士研究生。在他眼里,杨老师十分严格。野外跑了一天,晚上还要求他们整理资料或者读文献。但令于超佩服的是,导师同样以身作则,回到单位,杨志明必须将样品切割、打磨、抛光,然后扫描后存档,他办公室里十多筐样品全是如此,一个外行直接拿起来就能看到闪烁的金属铜。

如果为了某个事业付出了一生,却没有得到相应的回报,会后悔自己的选择吗?杨志明的回答就如同他的名字。“选择矿床学,选择做斑岩铜矿,肯定会一直坚持下去,从没考虑过获不获奖,也从无后悔两个字。”正是这种“无悔”的信念感,令他能够潜心近20年专攻一件事。