廣東科技向“新”力|中國科學院院士徐義剛:在冷門裡深耕30餘年,勇闖深地科學“無人區”

南方財經全媒體記者吳佳楠 廣州報道

近日,中國科學院院士,中國科學院廣州地球化學研究所研究員、地質學家徐義剛獲得2023年度廣東省科學技術獎突出貢獻獎。

作爲長期從事地幔岩石學和深地科學研究的專家學者,徐義剛紮根“深地科學”30餘載,埋頭鑽研地球深部,通過對深部地質樣品的系統研究,重塑地球深部演化的歷史。目前,他正全力投入到深海、深空、深地“三深”的跨界領域研究工作中,還參與了“天問三號”在火星上生命遺蹟探尋的科學論證和選址工作。

徐義剛院士在全省科技大會上表示,在普通民衆看來,地球科學看似小衆冷門。實則不然,地球科學作爲一門基礎科學,在整個人類文明和社會發展歷史過程中作出了巨大貢獻。廣東歷來重視科技創新,爲科技工作者勇闖“無人區”保駕護航,這才讓自己有機會在深地深海深空領域進行探索,努力搶佔科技制高點,解鎖地學科技新深度。

學科無高低之分

地球科學涉及數學、物理、化學、生物等多個學科,是一個綜合性很強的學科。在徐義剛看來,地球科學有獨特的樂趣。

“地質考察時常在野外,儘管很辛苦,卻可以親近大自然,能看到辦公室白領們看不到的風景。”徐義剛在接受南方財經全媒體記者採訪時表示,野外考察有時候可以幫助自己打開新的科研思路,隨着國家發展,野外工作條件已然改善,效率也隨之提高。

但談及地球科學,徐義剛時常感慨:這門學科的社會認知度雖然不高,但實際上特別接地氣。沒有地質學就沒有進化論,沒有地質學就沒有工業革命。地學在解決全球氣候變化和環境問題方面具有重要的作用,同時對改變世界經濟發展方向也有深遠影響。

“地球科學這一學科說到底就是要研究透徹地球深部發生了什麼,我們需要具備透視地球的能力,這對國家尋找各種礦產資源、防禦各種自然災害至關重要。”徐義剛說。

在他看來,國家在軍工、航空等領域常面臨西方國家的“封鎖”,尤其關鍵技術、關鍵裝備會遇到受制於人的局面,而地質行業在礦產資源挖掘方面擔任排頭兵的角色,承擔着突破性任務。

例如,伴隨着國家工業化進程加快,礦產資源利用種類急劇增多。地質學上成礦理論的研究,爲礦產資源的勘探和開發提供了理論支撐。徐義剛透露,廣東的地質工作者早在20世紀60年代就在惠州、從化等地,發現了特需的金屬礦產,爲我國“兩彈一星”工程提供了重要的資源保障。

現如今,新能源汽車、鋰電池、光伏產品已經成爲我國外貿“新三樣”。徐義剛認爲,“透視”地球就是爲了摸清礦產資源“家底”,但與“新三樣”相關的鋰、鈷、鎳等9種金屬的對外依存度仍超過50%,所以要關注新能源金屬的成礦理論和找礦突破,纔能有助於開展戰略貿易、彌補短板。

爲了推動地學這門基礎學科在全社會的普及,徐義剛在今年舉行的中國科學院學部第九屆學術年會上,作了題爲《地球科學對人類文明的貢獻》的大會報告,生動地闡明瞭地球科學對人類社會的巨大貢獻。

他認爲,地球科學工作者應重視科普教育工作,擴大學科的影響力。未來自己會盡力擠出時間,走進學校做科普宣傳,讓更多人瞭解地球科學的重要性。

“學科本無高低之分,研究地質學也好,做其他學科研究也罷,關鍵是要熱愛它,所謂幹一行愛一行,有了出發點,就一定可以把事情做好。”徐義剛常常如此勉勵新一代的地學學子。

廣東科技工作者勇闖創新“無人區”

解決重大科學難題離不開學科交叉。徐義剛認爲,30多年的科學研究生涯,深地科學的內涵已經擴大許多,自己已從當初單純研究地幔岩石學,轉化爲研究地球深部的過程如何影響水圈、大氣圈和生物圈等地球表層系統,研究對象的複雜度顯著增強。

近年來,我國聚焦深海、深地、深空“三深”領域發力。如今,徐義剛的研究對象也從探索地球深部,跨界到“深海”與“深空”領域。

談及“三深”領域的跨界,在採訪中,徐義剛謙虛說道,深海、深空領域的一些科學問題與自己學習的地幔岩石學專業相關,可能是由於這個原因才能“跨界”進來做戰略研究和諮詢工作,自己只是“剛入門”,時間、知識儲備不夠,挑戰很多。

“之前暗下決心,希望自己能每10年換一個方向,而不是在地幔岩石學這個相對基礎、狹窄的學科裡做一輩子。”徐義剛表示。

在深地領域,徐義剛圍繞華北克拉通破壞、峨眉山大火成岩省與地幔柱研究、東亞大地幔楔、地球內部圈層相互作用和地球宜居性等開展攻關研究,不斷“透視”地球內部發生的過程。

在深海領域,徐義剛選派課題組成員積極參與國際大洋發現計劃(IODP),通過擔任地學科考專家,探索深海地質過程。目前,在板塊起始俯衝、南海形成機制、東南亞環形俯衝以及全球地幔不均一性方面,均取得了多項原創成果。

在深空領域,作爲嫦娥月樣專家委員會成員,他積極爲行星科學研究和發展建言獻策,促成了國家自然科學基金委員會月球和行星研究專項的設立;作爲天問三號科學論證專家組成員,他積極參與了選址和生命遺蹟探尋的全鏈條設計。在研究所,他還牽頭組建了一支行星科學研究青年團隊,帶領大家協力攻關嫦娥工程返回月樣的研究,積極探索月球的前世今生、揭開宇宙的奧秘。

當回顧自己三十幾載的科研生涯時,徐義剛坦言:“年輕人必須要能吃苦、敢拼搏。在法國讀博時,實驗室提供的幫助非常有限,我抓住機會閱讀文獻,大概精讀了300篇以上經典論文,形成了良好的知識儲備,這也爲我此後的科研生涯打下了堅實基礎。”

如今人才培養成爲徐義剛的主要工作之一,他經常勉勵學生,要多讀高水平的文獻,做出高質量的貢獻,而不是做重複性的工作。他自己也親自修改、把關學生的第一篇論文、第一次學術報告、第一份基金申請等。

“對科技創新來說最重要的因素是熱愛和堅持。”徐義剛認爲,地學研究不分老幼,年輕人要首先能站出來,要熱愛自己的學科,要有執着的精神,這是通向突破的關鍵。

他認爲,科學研究有兩個驅動力,一是好奇心,二是需求導向。廣東要做到好奇心驅動的基礎研究和需求驅動的應用基礎研究之間的相對平衡,這對廣東經濟社會發展吸引更多優質人力資源和提升新質生產力,是大有裨益的。

近幾年,廣東省把基礎研究擺在更加重要的位置,支持和鼓勵廣大科技工作者勇闖創新“無人區”。2022年出臺廣東省基礎與應用基礎研究十年“卓粵”計劃,提出要建立基礎研究投入穩定支持機制;今年10月1日正式實施的《廣東省科技創新條例》,進一步以法規形式明確省級財政科技專項資金投入基礎研究的比例不低於三分之一。

“在這些方面廣東走在了全國的前列,廣東科技創新的春天正在到來。”徐義剛表示。