“SinoProbe已經(jīng)實(shí)施5年了。5年來(lái)，來(lái)自國(guó)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(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究。我們獲得了海量的全國(guó)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(jī)已經(jīng)超過(guò)了過(guò)去的50年，深部探測(cè)能力已與國(guó)際同行，達(dá)到國(guó)際水準(zhǔn)，局部處于國(guó)際領(lǐng)先地位。”
2014年10月20日下午，在北京國(guó)際會(huì)議中心舉行的“中國(guó)地球科學(xué)聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)”深部探測(cè)專項(xiàng)分會(huì)場(chǎng)上，“深部探測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究”專項(xiàng)（SinoProbe）首席科學(xué)家、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院副院長(zhǎng)董樹(shù)文的專項(xiàng)匯報(bào)，讓與會(huì)的數(shù)百名科技工作者倍感振奮。
5年超過(guò)50年
2008年，在財(cái)政部、科技部支持下，國(guó)土資源部組織實(shí)施了我國(guó)“地殼探測(cè)工程”的培育性啟動(dòng)計(jì)劃——“深部探測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究”專項(xiàng)。
在短短的5年間，中國(guó)地學(xué)界戮力同心，圍繞深部探測(cè)實(shí)驗(yàn)和示范，在全國(guó)部署了“兩網(wǎng)、兩區(qū)、四帶、多點(diǎn)”的深部探測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究工作。
成千上萬(wàn)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(jiān)克難，在中國(guó)地學(xué)界的“集結(jié)號(hào)”上開(kāi)創(chuàng)了深部探測(cè)領(lǐng)域一個(gè)又一個(gè)的“第一次”：
——第一次打破國(guó)外壟斷，自主研制了一批深部探測(cè)地震、地面電磁、無(wú)人機(jī)航磁等關(guān)鍵儀器和萬(wàn)米科學(xué)鉆機(jī)；自主研發(fā)了深部探測(cè)移動(dòng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件；申請(qǐng)專利近百項(xiàng)，獲批發(fā)明專利51項(xiàng)、實(shí)用新型專利18項(xiàng)，獲批軟件著作權(quán)21項(xiàng)。
——第一次系統(tǒng)建立了適應(yīng)我國(guó)大陸復(fù)雜巖石圈、地殼的深部立體探測(cè)技術(shù)體系。
——第一次建立了4°×4°覆蓋全國(guó)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(cè)網(wǎng)達(dá)到世界密度最大，獲得一批高質(zhì)量的全國(guó)物性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
——第一次按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，建立了一個(gè)覆蓋全國(guó)大陸的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)（160公里×160公里），分析測(cè)試水平達(dá)到世界領(lǐng)先，獲得一批高質(zhì)量的全國(guó)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(cè)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(cè)區(qū)域網(wǎng)，自主研發(fā)了新型地應(yīng)力監(jiān)測(cè)裝備，取得了高質(zhì)量的深井地應(yīng)力測(cè)試數(shù)據(jù)與原地應(yīng)力隨深度變化規(guī)律，探索實(shí)驗(yàn)地殼現(xiàn)今活動(dòng)性監(jiān)測(cè)取得重要進(jìn)展。
——第一次建立了亞洲最大規(guī)模的地球動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全球、區(qū)域、局部尺度的三維地球模擬的跨越，為我國(guó)地殼活動(dòng)性監(jiān)測(cè)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(guó)深部探測(cè)技術(shù)能力，我國(guó)已躋身世界深部探測(cè)大國(guó)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(gè)又一個(gè)的“金柱子”，創(chuàng)造了多個(gè)區(qū)域深度第一的記錄，實(shí)施了全國(guó)最大深度之一的金屬礦科學(xué)鉆探，實(shí)現(xiàn)了鉆探技術(shù)的多項(xiàng)原始創(chuàng)新。
這一系列的重大發(fā)現(xiàn)，引起全球?qū)χ袊?guó)的關(guān)注。
美國(guó)大陸反射地震探測(cè)計(jì)劃（COCORP）首席科學(xué)家Larry Brown十分關(guān)注中國(guó)的進(jìn)展，他曾在接受采訪時(shí)表示：“SinoProbe的技術(shù)和成果遠(yuǎn)超出了過(guò)去的美國(guó)COCORP計(jì)劃的水平。”
20世紀(jì)70年代，美國(guó)、歐洲、加拿大先后發(fā)起了COCORP、歐洲地球探測(cè)計(jì)劃（EUROPROBE）和巖石圈探測(cè)計(jì)劃（LITHOPROBE）。40年后的中國(guó)，正迎頭趕上，并逐步與國(guó)際同行。
多學(xué)科聯(lián)合探測(cè) 集成效應(yīng)凸顯
“其實(shí)地球深部探測(cè)大部分屬于地球物理學(xué)范疇，但是受到加拿大LITHOPROBE計(jì)劃的啟發(fā)，在專項(xiàng)立項(xiàng)之初便構(gòu)建了多學(xué)科聯(lián)合探測(cè)的模式。”董樹(shù)文告訴《科學(xué)新聞》。
解決地球問(wèn)題需要多學(xué)科共同參與。
因此，SinoProbe在設(shè)立之初，便以探測(cè)地殼的物性、結(jié)構(gòu)及活動(dòng)性為目標(biāo)，設(shè)置了9大項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目都與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(dòng)性等問(wèn)題，這樣就將深部探測(cè)與礦產(chǎn)資源、災(zāi)害環(huán)境緊密結(jié)合，對(duì)全面推動(dòng)地球科學(xué)各學(xué)科共同發(fā)展至關(guān)重要。
中國(guó)科學(xué)院院士孫樞非常欣賞這種多學(xué)科聯(lián)合探測(cè)模式的應(yīng)用。
他對(duì)《科學(xué)新聞》說(shuō)：“與國(guó)際上的其他深部探測(cè)計(jì)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(cè)、物質(zhì)組分探測(cè)、地球活動(dòng)性探測(cè)、大陸科學(xué)鉆探和地球動(dòng)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(gè)重要的特色。”
后發(fā)優(yōu)勢(shì) 一觸即發(fā)
與世界其他國(guó)家相比，中國(guó)的深部探測(cè)起步較晚。但這絲毫不影響中國(guó)在地心爭(zhēng)奪戰(zhàn)中的力量角逐。
40年前，中國(guó)在深部探測(cè)領(lǐng)域還只是一個(gè)追趕者；40年后，中國(guó)已然迎頭趕上，正逐漸與國(guó)際同行并行。
談到中國(guó)在深部探測(cè)領(lǐng)域的角色轉(zhuǎn)變，董樹(shù)文不無(wú)感慨地說(shuō)：“這與我們充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)是分不開(kāi)的。”
他解釋說(shuō)，中國(guó)在深部探測(cè)方面與國(guó)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(gè)多學(xué)科的計(jì)劃，為了加快進(jìn)度，SinoProbe不能走彎路，這就要把國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)、成果等直接吸收過(guò)來(lái)，充分發(fā)揮后發(fā)的優(yōu)勢(shì)。
比如在儀器研發(fā)上，中國(guó)多年以來(lái)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(gòu)買了一批國(guó)際領(lǐng)先的儀器，保證高質(zhì)量探測(cè)數(shù)據(jù)獲得的同時(shí)，SinoProbe設(shè)立了自主研發(fā)關(guān)鍵設(shè)備課題，SinoProbe總經(jīng)費(fèi)的30%用于支持核心技術(shù)研發(fā)。”他說(shuō)。
正是在這種思路的引領(lǐng)下，SinoProbe通過(guò)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(wàn)米大陸科學(xué)鉆探裝備、超大深度大功率電磁儀、無(wú)人機(jī)航磁探測(cè)系統(tǒng)和無(wú)纜地震儀、以及一大批自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的移動(dòng)平臺(tái)探測(cè)數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)等，部分已占據(jù)國(guó)際領(lǐng)先地位。
“后發(fā)優(yōu)勢(shì)雖然有很多的好處，但我們要時(shí)刻保持清醒，因?yàn)槲覀兪钦驹趧e人的肩膀上起步的，需要長(zhǎng)期艱苦的努力。”董樹(shù)文說(shuō)。
大科學(xué)管理模式 且行且進(jìn)
作為中國(guó)“入地”計(jì)劃的國(guó)家隊(duì)，SinoProbe集結(jié)了一支1600多人的大團(tuán)隊(duì)，在專項(xiàng)管理上，逐漸探索出了“大科學(xué)計(jì)劃”的管理運(yùn)行模式。
董樹(shù)文告訴《科學(xué)新聞》：“在大科學(xué)（Big Science）計(jì)劃中，有凝聚力的團(tuán)隊(duì)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(jì)劃成功運(yùn)行機(jī)制的核心。”
據(jù)此，SinoProbe集中了國(guó)內(nèi)深部探測(cè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)力量，堅(jiān)守國(guó)家目標(biāo)為先的“頂層設(shè)計(jì)、高端綜合”部署原則，堅(jiān)持“自上而下、逐層分解”的目標(biāo)落實(shí)路線，將國(guó)家的需求放在首位。
同時(shí)堅(jiān)持“技術(shù)先導(dǎo)、多學(xué)科合作”的技術(shù)途徑，堅(jiān)持“國(guó)家專項(xiàng)、部門合作”的合作原則，實(shí)施了“目標(biāo)責(zé)任、分級(jí)管理”的運(yùn)行模式。這樣就可以讓每個(gè)參與項(xiàng)目的人都能充分發(fā)揮各自的專長(zhǎng)，凸顯集成優(yōu)勢(shì)，有效地保證國(guó)家目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
此外，SinoProbe還實(shí)施了“集中探測(cè)、數(shù)據(jù)共享”的共享原則以及“國(guó)內(nèi)平臺(tái)、國(guó)際合作” 的開(kāi)放模式。
“從目前實(shí)施的效果來(lái)看，這一系列的管理模式都取得了不錯(cuò)的反響，是行之有效的。”董樹(shù)文表示。
走向公眾的科普
通常，在其他國(guó)家專項(xiàng)結(jié)題驗(yàn)收時(shí)只需要提交一份科學(xué)報(bào)告即可，但是SinoProbe卻不同，它的驗(yàn)收需要兩份報(bào)告：一是科學(xué)報(bào)告，二是科普?qǐng)?bào)告。
“科普成果是各項(xiàng)目驗(yàn)收的必要條件。我們堅(jiān)持要在科研的同時(shí)走科普化道路。”董樹(shù)文說(shuō)，“要讓公眾感受到科學(xué)行動(dòng)、科學(xué)計(jì)劃的目標(biāo)與每個(gè)納稅人息息相關(guān)。”
所以，SinoProbe自實(shí)施以來(lái)，十分重視科普與公眾宣傳，主動(dòng)向社會(huì)宣傳、普及相關(guān)地球科學(xué)知識(shí)。
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(tái)科普頻道合作制作了《中國(guó)度-中國(guó)深度》、《深部礦脈》等系列科普宣傳片，在國(guó)土資源總工培訓(xùn)班、中科院研究生院、中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)等開(kāi)辦了多期專業(yè)講座，而且還將科普成果考核作為專項(xiàng)每個(gè)項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收時(shí)的必要標(biāo)準(zhǔn)之一。
另外，SinoProbe將最新探測(cè)成果結(jié)合國(guó)際深部探測(cè)前沿技術(shù)，在國(guó)內(nèi)深部探測(cè)領(lǐng)域內(nèi)開(kāi)辦了多期國(guó)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(wèn)，向他們講解深部探測(cè)工作的內(nèi)容和意義。
在孫樞看來(lái)，“把SinoProbe的成果及時(shí)、經(jīng)常地向社會(huì)傳播，這是科學(xué)家應(yīng)該做的重要事情”。
作為“地殼探測(cè)工程”的先導(dǎo)研究計(jì)劃，SinoProbe的驗(yàn)收意味著下一階段立項(xiàng)申報(bào)和全面實(shí)施的開(kāi)始。隨著國(guó)家科技投入的不斷加大和SinoProbe等重要科研計(jì)劃的實(shí)施，各國(guó)地球科學(xué)家所向往的“玻璃地球”或?qū)⒉辉龠b遠(yuǎn)。
“通過(guò)六年來(lái)SinoProbe的實(shí)施，我們已經(jīng)具備了啟動(dòng)‘地殼探測(cè)工程’的基礎(chǔ)和條件。下一步希望通過(guò)我們的努力能夠推動(dòng)科學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國(guó)從地質(zhì)大國(guó)到地質(zhì)強(qiáng)國(guó)的跨越。”董樹(shù)文對(duì)深部探測(cè)的前景充滿期冀。■