“SinoProbe已經(jīng)實施5年了。5年來，來自國內(nèi)118家科研機(jī)構(gòu)的1600多名科學(xué)家和專家參與到深部探測技術(shù)與實驗研究。我們獲得了海量的全國物性數(shù)據(jù)和地球化學(xué)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；完成了6160公里深反射地震剖面��”
“SinoProbe5年的成績已經(jīng)超過了過去的50年，深部探測能力已與國際同行，達(dá)到國際水準(zhǔn)，局部處于國際領(lǐng)先地位。”
2014年10月20日下午，在北京國際會議中心舉行的“中國地球科學(xué)聯(lián)合學(xué)術(shù)年會”深部探測專項分會場上，“深部探測技術(shù)與實驗研究”專項（SinoProbe）首席科學(xué)家、中國地質(zhì)科學(xué)院副院長董樹文的專項匯報，讓與會的數(shù)百名科技工作者倍感振奮。
5年超過50年
2008年，在財政部、科技部支持下，國土資源部組織實施了我國“地殼探測工程”的培育性啟動計劃——“深部探測技術(shù)與實驗研究”專項。
在短短的5年間，中國地學(xué)界戮力同心，圍繞深部探測實驗和示范，在全國部署了“兩網(wǎng)、兩區(qū)、四帶、多點”的深部探測技術(shù)與實驗研究工作。
成千上萬的SinoProbe科研人員不辭辛苦地奔波在青藏高原、沙漠戈壁、森林泥沼，他們不斷摸索前進(jìn)，攻堅克難，在中國地學(xué)界的“集結(jié)號”上開創(chuàng)了深部探測領(lǐng)域一個又一個的“第一次”：
——第一次打破國外壟斷，自主研制了一批深部探測地震、地面電磁、無人機(jī)航磁等關(guān)鍵儀器和萬米科學(xué)鉆機(jī)；自主研發(fā)了深部探測移動數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件；申請專利近百項，獲批發(fā)明專利51項、實用新型專利18項，獲批軟件著作權(quán)21項。
——第一次系統(tǒng)建立了適應(yīng)我國大陸復(fù)雜巖石圈、地殼的深部立體探測技術(shù)體系。
——第一次建立了4°×4°覆蓋全國大陸范圍的大地電磁標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)，華北和青藏高原1°×1°大地電磁觀測網(wǎng)達(dá)到世界密度最大，獲得一批高質(zhì)量的全國物性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
——第一次按照國際標(biāo)準(zhǔn)，建立了一個覆蓋全國大陸的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)（160公里×160公里），分析測試水平達(dá)到世界領(lǐng)先，獲得一批高質(zhì)量的全國地球化學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；第一次利用類似于GoogleEarth軟件技術(shù)，建立了化學(xué)地球的數(shù)字表達(dá)。
——第一次系統(tǒng)建立了大型礦集區(qū)立體探測技術(shù)方法體系和示范區(qū)，形成了成礦區(qū)帶深部控制因素、礦集區(qū)富集條件和礦床定位的數(shù)據(jù)采集與處理解釋的技術(shù)流程，礦集區(qū)“透明化”技術(shù)日臻完善。
——第一次系統(tǒng)建立了青藏高原東南緣（包括龍門山斷裂和汶川地震帶）和北京周邊首都圈現(xiàn)今深孔地應(yīng)力監(jiān)測區(qū)域網(wǎng)，自主研發(fā)了新型地應(yīng)力監(jiān)測裝備，取得了高質(zhì)量的深井地應(yīng)力測試數(shù)據(jù)與原地應(yīng)力隨深度變化規(guī)律，探索實驗地殼現(xiàn)今活動性監(jiān)測取得重要進(jìn)展。
——第一次建立了亞洲最大規(guī)模的地球動力學(xué)數(shù)值模擬平臺，實現(xiàn)全球、區(qū)域、局部尺度的三維地球模擬的跨越，為我國地殼活動性監(jiān)測和地震預(yù)警提供了新的技術(shù)路線。
——SinoProbe完成了6160公里“穿透地殼”的深反射地震剖面，大幅度提升了我國深部探測技術(shù)能力，我國已躋身世界深部探測大國行列。
——科學(xué)鉆探在西藏、安徽、江西和甘肅等省區(qū)打下了一個又一個的“金柱子”，創(chuàng)造了多個區(qū)域深度第一的記錄，實施了全國最大深度之一的金屬礦科學(xué)鉆探，實現(xiàn)了鉆探技術(shù)的多項原始創(chuàng)新。
這一系列的重大發(fā)現(xiàn)，引起全球?qū)χ袊年P(guān)注。
美國大陸反射地震探測計劃（COCORP）首席科學(xué)家Larry Brown十分關(guān)注中國的進(jìn)展，他曾在接受采訪時表示：“SinoProbe的技術(shù)和成果遠(yuǎn)超出了過去的美國COCORP計劃的水平。”
20世紀(jì)70年代，美國、歐洲、加拿大先后發(fā)起了COCORP、歐洲地球探測計劃（EUROPROBE）和巖石圈探測計劃（LITHOPROBE）。40年后的中國，正迎頭趕上，并逐步與國際同行。
多學(xué)科聯(lián)合探測 集成效應(yīng)凸顯
“其實地球深部探測大部分屬于地球物理學(xué)范疇，但是受到加拿大LITHOPROBE計劃的啟發(fā)，在專項立項之初便構(gòu)建了多學(xué)科聯(lián)合探測的模式。”董樹文告訴《科學(xué)新聞》。
解決地球問題需要多學(xué)科共同參與。
因此，SinoProbe在設(shè)立之初，便以探測地殼的物性、結(jié)構(gòu)及活動性為目標(biāo)，設(shè)置了9大項目。每個項目都與經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需求，與礦產(chǎn)資源勘查、自然災(zāi)害預(yù)警緊密結(jié)合。
SinoProbe不僅要研究地球物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，還要涉及到深部科學(xué)、礦產(chǎn)勘探、地球活動性等問題，這樣就將深部探測與礦產(chǎn)資源、災(zāi)害環(huán)境緊密結(jié)合，對全面推動地球科學(xué)各學(xué)科共同發(fā)展至關(guān)重要。
中國科學(xué)院院士孫樞非常欣賞這種多學(xué)科聯(lián)合探測模式的應(yīng)用。
他對《科學(xué)新聞》說：“與國際上的其他深部探測計劃相比，SinoProbe不僅綜合了地球物理、地球化學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科，還融合了深部結(jié)構(gòu)探測、物質(zhì)組分探測、地球活動性探測、大陸科學(xué)鉆探和地球動力學(xué)模擬等多種技術(shù)方法，多方面的結(jié)合和綜合研究，是SinoProbe的一個重要的特色。”
后發(fā)優(yōu)勢 一觸即發(fā)
與世界其他國家相比，中國的深部探測起步較晚。但這絲毫不影響中國在地心爭奪戰(zhàn)中的力量角逐。
40年前，中國在深部探測領(lǐng)域還只是一個追趕者；40年后，中國已然迎頭趕上，正逐漸與國際同行并行。
談到中國在深部探測領(lǐng)域的角色轉(zhuǎn)變，董樹文不無感慨地說：“這與我們充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢是分不開的。”
他解釋說，中國在深部探測方面與國外的差距明顯，工作空白很多，因此在SinoProbe第一階段主要是補(bǔ)空白。
作為一個多學(xué)科的計劃，為了加快進(jìn)度，SinoProbe不能走彎路，這就要把國外先進(jìn)的技術(shù)、成果等直接吸收過來，充分發(fā)揮后發(fā)的優(yōu)勢。
比如在儀器研發(fā)上，中國多年以來一直在走儀器研發(fā)的道路，最后還是放棄了。
“此次，我們集中購買了一批國際領(lǐng)先的儀器，保證高質(zhì)量探測數(shù)據(jù)獲得的同時，SinoProbe設(shè)立了自主研發(fā)關(guān)鍵設(shè)備課題，SinoProbe總經(jīng)費的30%用于支持核心技術(shù)研發(fā)。”他說。
正是在這種思路的引領(lǐng)下，SinoProbe通過自主研發(fā)儀器設(shè)備，采用了“紅藍(lán)軍”的技術(shù)路線，形成了包括萬米大陸科學(xué)鉆探裝備、超大深度大功率電磁儀、無人機(jī)航磁探測系統(tǒng)和無纜地震儀、以及一大批自主知識產(chǎn)權(quán)的移動平臺探測數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)等，部分已占據(jù)國際領(lǐng)先地位。
“后發(fā)優(yōu)勢雖然有很多的好處，但我們要時刻保持清醒，因為我們是站在別人的肩膀上起步的，需要長期艱苦的努力。”董樹文說。
大科學(xué)管理模式 且行且進(jìn)
作為中國“入地”計劃的國家隊，SinoProbe集結(jié)了一支1600多人的大團(tuán)隊，在專項管理上，逐漸探索出了“大科學(xué)計劃”的管理運(yùn)行模式。
董樹文告訴《科學(xué)新聞》：“在大科學(xué)（Big Science）計劃中，有凝聚力的團(tuán)隊是首要條件，合作是唯一的途徑。而保證共同興趣和共同利益則是大科學(xué)計劃成功運(yùn)行機(jī)制的核心。”
據(jù)此，SinoProbe集中了國內(nèi)深部探測領(lǐng)域的優(yōu)勢力量，堅守國家目標(biāo)為先的“頂層設(shè)計、高端綜合”部署原則，堅持“自上而下、逐層分解”的目標(biāo)落實路線，將國家的需求放在首位。
同時堅持“技術(shù)先導(dǎo)、多學(xué)科合作”的技術(shù)途徑，堅持“國家專項、部門合作”的合作原則，實施了“目標(biāo)責(zé)任、分級管理”的運(yùn)行模式。這樣就可以讓每個參與項目的人都能充分發(fā)揮各自的專長，凸顯集成優(yōu)勢，有效地保證國家目標(biāo)的實現(xiàn)。
此外，SinoProbe還實施了“集中探測、數(shù)據(jù)共享”的共享原則以及“國內(nèi)平臺、國際合作” 的開放模式。
“從目前實施的效果來看，這一系列的管理模式都取得了不錯的反響，是行之有效的。”董樹文表示。
走向公眾的科普
通常，在其他國家專項結(jié)題驗收時只需要提交一份科學(xué)報告即可，但是SinoProbe卻不同，它的驗收需要兩份報告：一是科學(xué)報告，二是科普報告。
“科普成果是各項目驗收的必要條件。我們堅持要在科研的同時走科普化道路。”董樹文說，“要讓公眾感受到科學(xué)行動、科學(xué)計劃的目標(biāo)與每個納稅人息息相關(guān)。”
所以，SinoProbe自實施以來，十分重視科普與公眾宣傳，主動向社會宣傳、普及相關(guān)地球科學(xué)知識。
SinoProbe不僅在官網(wǎng)上設(shè)置科普專題、制作科普資料、與中央電視臺科普頻道合作制作了《中國度-中國深度》、《深部礦脈》等系列科普宣傳片，在國土資源總工培訓(xùn)班、中科院研究生院、中國地質(zhì)學(xué)會等開辦了多期專業(yè)講座，而且還將科普成果考核作為專項每個項目結(jié)題驗收時的必要標(biāo)準(zhǔn)之一。
另外，SinoProbe將最新探測成果結(jié)合國際深部探測前沿技術(shù)，在國內(nèi)深部探測領(lǐng)域內(nèi)開辦了多期國際專業(yè)短訓(xùn)班；在地球日和公眾休息日接待中小學(xué)生與公眾的訪問，向他們講解深部探測工作的內(nèi)容和意義。
在孫樞看來，“把SinoProbe的成果及時、經(jīng)常地向社會傳播，這是科學(xué)家應(yīng)該做的重要事情”。
作為“地殼探測工程”的先導(dǎo)研究計劃，SinoProbe的驗收意味著下一階段立項申報和全面實施的開始。隨著國家科技投入的不斷加大和SinoProbe等重要科研計劃的實施，各國地球科學(xué)家所向往的“玻璃地球”或?qū)⒉辉龠b遠(yuǎn)。
“通過六年來SinoProbe的實施，我們已經(jīng)具備了啟動‘地殼探測工程’的基礎(chǔ)和條件。下一步希望通過我們的努力能夠推動科學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展，實現(xiàn)我國從地質(zhì)大國到地質(zhì)強(qiáng)國的跨越。”董樹文對深部探測的前景充滿期冀。■