52年風雨兼程,半個世紀艱苦奮鬥。回顧歷史,經歷跌宕起伏;展望未來,前途光明寬廣。10月22日,中國地質大學(北京)地球化學系舉辦地球化學學科建設研討會。於崇文、張本仁、李曙光等院士、專家、學者就地球化學專業建設提出了意見和建議,為專業的發展指明了方向。
回顧歷史:艱苦歲月依然碩果纍纍
52年的發展中,地球化學專業經過幾代人的不懈努力,建成了具有特色的教學與科研配套的專業體系,形成了一支勇於開拓、團結協作、求實奮進、具有創新活力的教師隊伍,培養了數千名地球化學專業人才,為我國地球化學和化探事業做出了突出貢獻。然而,回顧發展歷程,地化專業走過了一條崎嶇、坎坷的道路。
中國地質大學(北京)教授趙倫山介紹,1960年2月,地質部《關於地質學院若干重大問題的決定》提出,北京地質學院單獨設立地球化學專業,「地球化學勘探教研室」設在地質礦產二系,任命曹添為教研室主任,抽調礦物教研室於崇文、張本仁,物探系林名章、阮天健、張承亮,地質勘探系李澤九、崔續昌、駱庭川、張伯行4名即將畢業的預備教員組成。
在院長高元貴的主持下,教研室提出按照地球化學理論與地球化學探礦實踐緊密結合的方向,地球化學理論為地球化學找礦服務的原則,使教學與科研、生產相結合,教研室更名為「地球化學及地球化學探礦教研室」,專業名稱為「地球化學及地球化學探礦」專業。
在教學過程中,他們組織學生到野外實踐,培養學生的動手能力和理論聯繫實際的學風,使地球化學專業畢業生在後期發展中具有較好的就業適應性和開拓新領域的能力。
1966年~1976年的文革10年,地化教研室經歷了幾輪遷校階段。動亂中的地球化學專業幾乎處於被取消的狀態。然而,國家建設需要地球化學、化探專業人才。於是,他們把課堂搬到野外、礦山。1969年起,地化教研室的老師們將工作積極投向野外地質隊、物化探隊及有關部門和學校等,開展以教改小分隊和培訓班為主要形式的教學和科研活動,向生產一線的技術人員傳播地球化學和地球化學探礦的理論和技術方法。
這期間,地化教研室的人員還參加了「北京西郊首鋼地區環境汙染調查與評價研究」項目,項目成果受到1978年全國科學大會表彰。
1978年~1998年,地球化學專業迎來了發展的春天。1987年,北京校區恢復招收地質學理科專業本科生,1997年,恢復地球化學專業理科四年制本科招生,從此,中國地質大學(北京)邁入了包含本科、碩士、博士完整層次地質專業教育的正規理工科綜合大學行列。
與此同時,武漢校區地球化學教研室發展迅速,成立了地球化學研究所,後擴展為地球化學系;一系列重大科研項目啟動,實驗室條件大大改善;開闢了獨具專業內容和要求的陽新地球化學野外實習基地,取得了一大批教學和科研成果。
1999年至今,地球化學專業進入了騰飛期,無論從招生人數、實驗室規模、辦公條件,還是師資隊伍、科研水平及地化學科建設等方面都發生了翻天覆地的變化,達到了歷史發展的最高峰,2002年被教育部評為重點學科,2012年獲批教育部特色專業建設。
儘管專業建設取得了豐碩的成果,但是在當今社會高度發展、國家經濟建設需要人才之際,地球化學專業發展仍存在很多瓶頸。地化教研室主任楊忠芳概括指出:學科力量還顯薄弱,知名度大的學科帶頭人仍很缺乏,不同研究方向實力不均,研究平臺有待搭建,科研環境還需改善。
總結現狀:勘查地球化學專業方向面臨機遇與危機
中國地質大學(北京)教授馬振東對勘查地球化學專業方向的機遇與危機進行了分析。他提出,勘查地球化學研究地球演化過程中物質萬分變化在地球表層系統的總體表現,為礦床形成的物質來源和礦物的富集賦存環境的空間分布提供了豐富的信息,是地質找礦的有效方法之一。
他主持編制的「礦產資源地球化學建模及資源量預測方法」操作手冊,曾作為2009年5個省(區)金、鉛、鋅、鎢、錫、銻、汞等資源的地球化學建模及資源量預測方法的工作指南,為開展國家急需礦產資源潛力評價工作做出貢獻。2010年6月,在蘇州舉辦了全國礦產資源潛力評價化探定量預測培訓班,之後決定在全國各省(市、自治區)以本課題的技術方法為指南進行銅礦產資源地球化學定量預測。實踐表明,該方法圈定的預測區和估算的資源量具有較好的可信度。由此可看出,勘查地球化學專業具有廣闊的發展前景。但是,勘查地球化學也面臨著一些危機:學校隸屬教育部後,樹立積極瞄準國家目標、參與地質找礦、服務社會需要的理念有所削弱,過度追求SCI數量。因此,在學科建設、人才培養模式、項目申報、人才選拔、崗位聘任等方面出現了許多不利於瞄準國家目標及服務地礦行業建設和地質找礦的傾向。由於自然減員,勘查地球化學的師資不足,室內教學和野外教學質量嚴重下滑。老一輩提出的地球化學理論與地球化學找礦相結合的方向將面臨邊緣化的危機。資源勘查地球化學專業方向的人才培養遠遠滿足不了野外地球化學找礦的急迫需要。
馬振東呼籲,中國地質大學要瞄準國家目標,服務能源資源勘查、環境保護、地質災害防治等國民經濟主戰場,走出片面追求SCI篇數的誤圈。馬振東認為,地球化學理論與地球化學找礦相結合是中國地質大學地球化學專業的特色,應該得以保持。
展望未來:重視氫地球化學問題,加快研究實驗室建設
核工業北京地質研究院學位委員會主席杜樂天提出,每個人都有一個習慣:看不見的就說「沒有」,不知道的就說「不信」,做不到的就說「不能」。實際上,我們自己只是一個個體,怎麼能無端地說其他人都像自己一樣?這麼多人中肯定就有看見的、知道的和做到的。
他指出,地質學、地球學研究至今存在一個重大的注意疏漏和理論空白氫地球化學。一旦深入到這一問題,中外至今為止的地球科學理論大廈會突然顯得陳舊,需要重建。
氫粒子極小、極輕,如按重量可以忽略不計,如按原子數就相當可觀了。不論研究礦物、巖石、地層、巖體、礦床、礦藏還是地下水、大氣,人們一般只注意主流、宏觀成分,即使注意五六十種微量元素,也很少考慮到氫。這種多年的忽視、輕視,構成了當代整個地球科學發展的一大隱患許多難題不得解。
怎麼辦?杜樂天建議,把學術概念和所用術語進行空前的基本性轉變,用氫為標度考察礦物、巖石、礦床、油氣及大氣圈、水圈的形成所有這些地質產物原來都是地核強大氫流主導的,而且大地構造運動也是該強大氫流導演的!
他提到,我們習見的礦物、巖石好像都是巖漿、熱液產物,和地球內部氫流沒有關係。現在看,這是表面性認識。我們應當深追巖漿、熱液是什麼物質和能流造成的?現在已有不少新證據說明,它們都是來自幔汁反應。簡言之,鹼型幔汁的鹼金屬實際上是被氫化成氫化鈉、氫化鉀、氫化鋰、氫化銣、氫化銫後向上遷移,上湧到淺部經減壓、降溫、氧化即轉化為水,而鹼金屬則形成富鹼熱液,通過鹼交代作用形成各類金屬礦床和油氣藏。不僅礦床,巖漿巖、巖石也是這些氫化物加氧反應形成的。因此他建議,當代的成巖學、成礦學應重新改寫。
關於研究實驗室建設問題,曾在美國麻省理工學院地球與行星科學系進修,先後多次赴德國馬普化學所、香港大學作訪問學者的我國著名地球化學家李曙光院士向與會者介紹了中國地質大學(北京)科學研究院同位素地球化學實驗室。
實驗室於2012年4月開始同位素分析方法建設,已開展的研究有溶液鉿同位素以及鐵、鎂、銅、鋅同位素研究。同時,已建有一個約80平方米的超淨化學實驗室,一個約10平方米的普通化學實驗室和一個多接收等離子體質譜實驗室。據了解,實驗室瞄準國際研究前沿,開展深部碳循環的Ca-Mg同位素示蹤的調研和預研究,今年已成功申請獲得國家自然科學基金重點項目資助。
李曙光提出,研究實驗室的建設不應以單純做樣、贏利為目標,而是要出成果、出人才。除了自主研究,還要廣泛與校內外開展合作研究,併兼顧為校內地球科學研究服務。在研究方向上,要站在同位素地球化學研究的前沿,以發展和開拓非傳統同位素地球化學方法和應用為主攻方向。
中國科學院院士、中國地質大學地球化學專業創始人之一於崇文最後表示,地化專業經過50多年的發展,取得了令人矚目的成績,培養了一批專業人才。隨著國家經濟建設的快速發展,地化專業將為國家「十二五」發展、地質找礦行動做出更多、更大的貢獻。
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