作者:記者 唐琳 來源: 發(fā)布時間:2014-11-18 12:30:45
深部探測,從“追趕者”到“同行者”
——專訪SinoProbe首席科學(xué)家董樹文

 
初見董樹文,很難將眼前這個儒雅的中年人與常年奔波在野外進(jìn)行實地考察的地質(zhì)學(xué)家聯(lián)系在一起。
 
1600人,5年。董樹文帶領(lǐng)著這支名副其實的中國“入地計劃”國家隊,完成了國外足足花費半個世紀(jì)才完成的深部探測成績。作為首席科學(xué)家的他,其中的酸甜苦辣可想而知。
 
如今,“深部探測技術(shù)與實驗研究專項”(SinoProbe)的9個項目、49個課題陸續(xù)通過驗收,國內(nèi)外好評如潮。但此時的董樹文卻一點兒都不顯得輕松:忙驗收、忙評估、忙總結(jié)還要親自撰寫論文。這樣的工作強(qiáng)度和工作狀態(tài)在過去的5年里,日復(fù)一日。但盡管難掩疲憊,他卻依然將繁雜的工作處理得行云流水。
 
談及SinoProbe和這支“入地計劃”國家隊,他盡顯欣慰;展望中國未來深部探測遠(yuǎn)景,他憧憬依然。
 
SinoProbe讓中國的深部探測從國際“追趕者”成為了國際“同行者”,但他卻不滿足。他說,希望未來新的深部探測計劃,使我們成為“領(lǐng)跑者”。
 
《科學(xué)新聞》:SinoProbe讓中國在深部探測領(lǐng)域用5年的時間,追趕上國外先進(jìn)水平,為什么我們能夠做到?
 
董樹文:一是國家支持辦大事。SinoProbe的實施,集中了前所未有的資金、人力、技術(shù)和資源,因此得以在短時間內(nèi)取得深部探測的重大進(jìn)展。過去的深反射剖面都是各個部門自己實施的,國家沒有一個大的項目對深部探測進(jìn)行統(tǒng)一。我國的“上天”、“下海”都有突破,“入地”卻起步甚晚。SinoProbe是我國首個“入地”專項,在國家強(qiáng)有力的支持下,匯集了各個部門的精英,形成我國地球深部探測的“國家隊”,體現(xiàn)了國家的實力和干大事的能力。
 
二是“后發(fā)優(yōu)勢”促成了跨越式發(fā)展。SinoProbe不僅利用了國際最先進(jìn)的探測技術(shù)和方法,使用了最先進(jìn)的裝備和儀器,而且借鑒了美國、加拿大、德國、澳大利亞等國的大科學(xué)計劃管理的先進(jìn)理念,使我們有可能在短期內(nèi)追趕國際先進(jìn)水平。在核心技術(shù)研發(fā)方面,我們站在巨人的肩膀上,采取“紅藍(lán)軍路線”,自主研發(fā)了一批關(guān)鍵探測裝置與儀器,力爭在硬件方面短期內(nèi)縮小與先進(jìn)水平的差距。
 
《科學(xué)新聞》:目前,SinoProbe的49個課題已經(jīng)陸續(xù)通過結(jié)題驗收,作為首席科學(xué)家的您,此刻的所感所想是什么?
 
董樹文:應(yīng)該說感慨萬千。中國深部探測的這一步跨出去了,雖然相較于國外晚了幾十年,但我們畢竟跨出去了,而且這一步跨得很堅實,也很有力量。我們借助國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的硬實力,充分利用國家的政策利好、國際合作的大好環(huán)境,以及全球深部探測的后發(fā)優(yōu)勢,大大縮短了與國際在深部探測上的差距,實現(xiàn)了幾代人的“入地”夙愿。
 
《科學(xué)新聞》:SinoProbe共有來自不同部門的約1600多名科學(xué)家、工程師以及研究生參加到研究工作中來。這是一個非常龐大的團(tuán)隊,您如何評價他們的總體表現(xiàn)?
 
董樹文:5年來,專項集中了國內(nèi)118個機(jī)構(gòu)、1600多位科學(xué)家和技術(shù)專家聯(lián)合攻關(guān),其中包括12名院士、900名高級研究員、眾多年輕科學(xué)家及超過600名研究員、一線施工人員共9000余人次,專業(yè)齊全,人員分工及年齡結(jié)構(gòu)合理。可以說,這支隊伍是我國“入地計劃”或者“深地計劃”名副其實的國家隊,代表了國家最高水平,而這個水平不是我們自己說的,而是國外業(yè)內(nèi)人士做出的普遍評價。目前,SinoProbe也是世界上地球深部探測領(lǐng)域規(guī)模最大的科學(xué)計劃。
 
《科學(xué)新聞》:目前,SinoProbe第一階段的工作基本結(jié)束,在您看來,其成果是否達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)?
 
董樹文:專項不僅達(dá)到了最初設(shè)定的目標(biāo),獲得了海量全國物性數(shù)據(jù)和地球化學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),而且整體探測能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了預(yù)想。
 
比如,我們最初設(shè)計的是7000米鉆機(jī),然而在項目實施兩年后,我們將其深度改成了1萬米,成為世界上為數(shù)不多擁有萬米科學(xué)鉆探能力的幾個國家之一;
 
在深地震反射探測方面,最初預(yù)計完成深地震反射剖面3500公里,但在過去5年中,專項通過合作和轉(zhuǎn)讓技術(shù)等,完成了6160公里“地殼CT”的深地震反射剖面,超過了此前50年完成的總和,使我國深地震反射剖面總長達(dá)到11000公里,我國從此步入全球深地震反射探測超萬千米大國行列;
 
在地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)和深部資源探測方面,最初并沒有直接找礦的任務(wù),但如今全球精度最高的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)的結(jié)果圈出了若干緊缺資源的重大異常,為找礦戰(zhàn)略突破提供了重大戰(zhàn)略線索,礦集區(qū)立體探測和科學(xué)鉆探工程發(fā)現(xiàn)了很多深部礦層,有的可以直接開采,緩解了國家的部分資源緊缺;
 
在地球科學(xué)理論方面,通過深部探測的最新的認(rèn)識,修改了許多傳統(tǒng)的地質(zhì)認(rèn)識和理論,甚至顛覆了很多過去的權(quán)威觀點。比如青藏高原東北部下地殼和莫霍面疊置的縮短結(jié)構(gòu)、龍門山陡立的地殼巖片走滑結(jié)構(gòu),挑戰(zhàn)了國際上的青藏高原東北緣物質(zhì)逃逸的“下地殼隧道流”主流模式等等。這都是一些意想不到的重大成果。
 
《科學(xué)新聞》:SinoProbe第一階段工作的順利完成,對整個中國深部探測來說意味著什么?
 
董樹文:首先,增強(qiáng)了趕超國際先進(jìn)的信心和能力。專項的順利實施,在深部探測技術(shù)方法上,使中國由“追趕者”逐步成為“并行者”,甚至在某些領(lǐng)域,我們已經(jīng)成為“領(lǐng)跑者”,比如地球化學(xué)填圖領(lǐng)域。
 
其次,成功組織了多學(xué)科聯(lián)合探測模式。SinoProbe是一個典型的多學(xué)科聯(lián)合探測的大項目,這與美國是不同的,美國基本是以地球物理學(xué)科為主。我們借鑒加拿大巖石圈探測計劃的經(jīng)驗,結(jié)合我國國情,選擇了多目標(biāo)、多學(xué)科和多手段的技術(shù)路線。今天看來應(yīng)該是成功的,并且得到了國際同行的一致認(rèn)可。
 
第三,探索了“大科學(xué)計劃”的管理運行模式。多部門的1600多名專家參與的科學(xué)計劃,首先是要確定管理模式,從而保證計劃順利有效的執(zhí)行。專項探討了基于“以國家需求為共同興趣、平等分享資源為共同利益”的管理理念;按照“頂層設(shè)計、高端綜合”的管理思路;設(shè)計了“自上而下分解目標(biāo)、自下而上成果集成”的反饋式管理程序;以及“引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),發(fā)展自主裝備”的技術(shù)路線;采用“國內(nèi)優(yōu)勢資源融合,國際全面深度合作”的開發(fā)方針;制定了“科研科普雙報告”的成果驗收制度;實現(xiàn)“階段性成果釋放,驗收后成果共享”的政策等等一系列管理辦法,保證了SinoProbe計劃的順利實施。
 
這樣,我們才有信心、有能力繼續(xù)我國地球深部探測計劃。有可能在不久的將來,中國將會引領(lǐng)地球深部探測的全球科學(xué)計劃。
 
《科學(xué)新聞》:目前,國內(nèi)外對于SinoProbe的數(shù)據(jù)公開情況都格外關(guān)注,可否進(jìn)行介紹?
 
董樹文:根據(jù)SinoProbe的管理辦法規(guī)定,探測專項驗收后2年,數(shù)據(jù)對外公開。
 
目前,專項49個課題驗收已近尾聲,9個項目驗收也擬定于2014年底結(jié)束,數(shù)據(jù)匯交年底結(jié)束。因此,國土資源部決定2014年底提前釋放第一批深測數(shù)據(jù),供地學(xué)界共享。同時,2014年底會出臺《深部探測專項數(shù)據(jù)共享辦法細(xì)則(試行)》。
 
按照《細(xì)則》,數(shù)據(jù)共享將會采用“會員制”。我們將會員分為4類:核心會員、普通會員、學(xué)生會員和國際會員,每一類別會員享受數(shù)據(jù)的范圍和權(quán)利都有所區(qū)別。比如,核心會員包括參與共建深部探測數(shù)據(jù)庫的單位和專家,將會享有使用原始數(shù)據(jù)的權(quán)利。
 
此外,涉密數(shù)據(jù)按照國家規(guī)定不在共享目錄之內(nèi),特殊需要可按照有關(guān)程序辦理數(shù)據(jù)使用手續(xù)。同時,深部探測數(shù)據(jù)將會在門戶網(wǎng)站陸續(xù)公布共享數(shù)據(jù)目錄,并接受公眾監(jiān)督。但所有共享數(shù)據(jù)發(fā)表和使用,需注明“深部探測數(shù)據(jù)(SinoProbe)”。
 
《科學(xué)新聞》:SinoProbe工作完成后,下一階段計劃是什么?
 
董樹文:我們通過5年“深部探測技術(shù)與實驗專項”的實施,啟動“地殼探測工程”國家入地計劃的基礎(chǔ)和條件已經(jīng)具備和成熟。
 
根據(jù)專項領(lǐng)導(dǎo)小組第四次會議決定,下一步計劃是:組織申報國家重大科技專項或重點科技專項;在國家重大專項批準(zhǔn)前,成熟探測技術(shù)方案將會向其他相關(guān)專項釋放,包括國家地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查專項、行業(yè)科技專項等;同時與國家自然科學(xué)基金委合作申請重大項目,對深部探測數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)研究和解釋。
 
《科學(xué)新聞》:作為SinoProbe的進(jìn)一步深化工作,您能否具體介紹一下“地殼探測工程”的內(nèi)容?其實施的意義是什么?
 
董樹文:我國入地計劃——“地殼探測工程”預(yù)計包括11個子工程,由四大基礎(chǔ)探測、三大應(yīng)用領(lǐng)域、三大支撐系統(tǒng)和一個科學(xué)綜合研究組成。
 
四大基礎(chǔ)探測,包括地殼結(jié)構(gòu)陣列觀測、地殼結(jié)構(gòu)剖面探測、地殼物質(zhì)探測、科學(xué)鉆探與觀測系統(tǒng);
 
三大應(yīng)用領(lǐng)域,包括能源潛力探測、深部礦產(chǎn)資源立體探測、地殼活動性與災(zāi)害監(jiān)測;
 
三大支撐系統(tǒng),包括深部地下實驗室、探測裝備與產(chǎn)業(yè)化、數(shù)字地殼與數(shù)據(jù)集成平臺;
 
一個科學(xué)綜合研究,即地殼演化與動力學(xué)。
 
地殼探測工程的實施,將會全面提升中國對地球科學(xué)的認(rèn)知水平,推動地球科學(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;實現(xiàn)“國土資源”的空間延拓,從深部探索解決能源、重要礦產(chǎn)資源短缺和自然災(zāi)害機(jī)理新途徑;發(fā)展陸基、空間和海域立體探測與實時監(jiān)測技術(shù)方法體系,形成“入地工程”新產(chǎn)業(yè);實現(xiàn)地質(zhì)調(diào)查方式從二維走向三維的革新,將大幅度提高國土深部調(diào)查程度,形成新一代國家基礎(chǔ)地質(zhì)產(chǎn)品。
 
《科學(xué)新聞》:目前地殼探測工程的準(zhǔn)備工作如何?距離實現(xiàn)其順利實施的路還有多遠(yuǎn)?
 
董樹文:第二階段的計劃正在準(zhǔn)備和論證之中,何時能否實施主要在于:一是取決對第一階段目標(biāo)、成果的總結(jié)和國家評價;二是取決于國家科技投入強(qiáng)度,科學(xué)家的愿望要和國家經(jīng)濟(jì)實力相協(xié)調(diào)。
 
值得欣慰的是,我們?yōu)榈诙A段項目做了非常好的前期準(zhǔn)備工作,組織了一支非常好的隊伍,在技術(shù)方法上的試驗也很成功,并形成了一套有效的管理辦法,取得了很好的國際反響?偟膩碚f,我們對未來是很憧憬的。雖然第二階段的工作依舊需要國家較大的資金支持,但與“上天”、“下海”一樣,作為大國,“入地”項目是繞不過去的。■
 
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2014年10月刊 展望)
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