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忆峥嵘岁月,赓续科研精神
时间:2022-10-31 23:38:10   作者: 吴仁喜、张地珂、赵得爱


 

春秋代序,七秩沧桑。70年峥嵘岁月,中国地质大学(武汉)心怀“国之大者”,始终以服务国家发展为己任。

从载入航天到地质灾害防治,从南海深水气勘探到极地科考,一批又一批立志在艰苦行业和基层建功立业的地大人,赓续创新奋斗的科研精神,在各自的岗位上,为祖国和人民奉献着自己的青春和热血。

开启中国月球探测的浩瀚长征

“年轻的学子们,你们应该去唤醒沉睡的高山,让它们献出无尽的宝藏。”1952年,广播里反复播放的这句话让欧阳自远深受触动。他毅然报考了北京地质学院,决心为新中国工业化做出贡献。

1956年毕业后,欧阳自远在中国科学院地质研究所做矿床学副博士研究生,研究长江中下游铁矿与铜矿的成因与找矿方向。回忆起那段背着地质背包采集样品的日子,他说:“非常艰苦,但很愉快,因为我在为国家把这些矿搞清楚。”

欧阳自远还有另外一个梦想,那就是开辟中国的太空时代,他坚信“中国是有能力搞月球探测的!”

1976年,吉林省境内发生了一次历史上规模罕见的陨石雨,欧阳自远带队前往现场实地考察,发表了100多篇论文,为我国天体研究打下了坚实基础。1993年起,欧阳自远团队开始了长达10年的中国月球探测科学论证。2004年1月,欧阳自远和孙家栋院士带领专家组起草完成《中国首次月球探测立项报告》,获得国务院批准立项。中国人的探月之旅从此拉开序幕。

2007年10月24日18时05分,中国第一颗绕月人造卫星嫦娥一号成功发射。 “绕起来了,绕起来了!”测控大厅内,欧阳自远将这四个字重复了好几遍,激动得潸然泪下。

这一幕被定格在了中国探月的历史中,随后的每颗探测器都圆满完成任务:嫦娥二号绘制出月球表面最好、最清晰的地形图与三维立体图;嫦娥三号创造了全世界在月工作最长纪录,并拍摄出迄今为止最清晰的月面照片;嫦娥四号成功在月球背面软着陆,实现了人类首次对月球背面的探测;嫦娥五号带着1731克月壤成功返地,我国成为世界上第三个完成了月表采样的国家。至此,中国探月工程“绕、落、回”三步走规划圆满收官,一步一个脚印,走得踏踏实实。

“我觉得一个人的命运跟国家的命运联系起来,为国家的发展做出贡献来,这种责任一定会给自己更大的力量,使自己去完成这些任务。”欧阳自远说。

 

入地7018米!钻穿白垩纪地层

2018年5月26日,位于我国黑龙江省安达市的大陆科学钻井松科二井完井。该井入地7018米,创造了国际大陆科学钻探计划实施22年以来最深的深度,以高于96%的岩心采取率获得了连续完整的6500米岩心,成为大陆和大洋科学钻探计划最长岩心纪录,被誉为“中国金柱”。

地球是我们赖以生存的家园,从诞生之初到现在,地球已经经历了46亿年沧桑巨变。自从人类文明高速发展以来,人类一直不断试探地球的“底线”,但由于固体岩石的阻隔,要想解开地球深处的秘密仍然困难重重。

随着科技不断发展,从上世纪60年代开始,地质学家才开始利用钻探技术向地球深处伸出“望远镜”。

自松科二井开钻以来,中国地质大学(武汉)工程学院勘察与基础工程系乌效鸣教授、胡郁乐教授、张惠副教授等一直在工程现场,带领十几位研究生开展相关技术攻关工作。乌效鸣教授研制的超高温水基钻井液配方,胡郁乐教授研制的随钻式高温井内参数测量系统,张惠副教授联合宁波意宁液压有限公司研制的6500米绳索取心绞车,这些科研成果都对工程顺利实施做出了巨大贡献。

此外,松科二井工程领导小组组长李金发、现场总指挥张金昌、总工程师朱永宜等均为地大校友。数十名地大师生和校友作为现场技术人员,为工程顺利实施贡献地大智慧和力量。

“对松科二井现有成果进行全面、系统、深入、充分的总结和提升,加快成果的转化应用,是公益性地质调查的重要使命,也是松科二井转入后续科研阶段的重要方向。”李金发说。

松科二井的后续研究成果将使我国在地球深部钻探技术领域到达国际领先水平,同时拓展我国深部能源勘查开发的新空间,尤其是引领了全球白垩纪陆相古气候研究,提升我国在地球深部探测领域的科技创新能力和国际影响力。

 

赴月取壤,筑梦苍穹

月球是离地球最近的星体,也是人类探索太空的第一站。千百年来,上九天揽月一直是人类的梦想。

2020年底,嫦娥五号月球探测器完成中国首次地外天体采样,从月球带回1731克月壤。中国地质大学(武汉)佘振兵教授、汪在聪教授和肖龙教授领到了部分样品,他们对嫦娥五号样品的研究刷新了人类对月球演化的认知。

月面采样能否成功的关键因素之一,是要了解月壤的性质,并研制出与实际月壤性质较为相似的模拟月壤,用于采样工程技术验证。

肖龙教授所在的团队从2009年开始做模拟采样。从预选着陆区地质分析,到在地球上寻找类似的岩石类型,进行后续模拟研制,其间遇到了很多挑战。为了更好地模拟月壤,他带领团队对海南、东北、江苏、山东等很多地方的玄武岩的性质进行了调研。实验过程中总共研制了30多种模拟月壤,最后真的选用进行模拟钻取的有十几种。“我们进行了上千次实验,失败了很多次,但最终在2017年完成了所有工作。”肖龙说。

2021年4月,肖龙教授团队利用已有的遥感探测数据,对嫦娥五号着陆点及其区域地质背景进行了研究,总结出嫦娥五号样品六大潜在科学价值,为今后围绕样品开展深入科学研究提供参考。

20世纪70年代以来,科学家开始使用各种手段研究月壤样品,但前人所采用的方法通常需要消耗较多样品,并难以同时获得矿物组成和粒度、形貌等多方面信息。

为了解决这一难题,地大佘振兵、汪在聪教授科研团队开发了一种样品消耗极低的新技术,可同时测定月壤的粒度和矿物组成。这对解释月球深空探测轨道遥感光谱数据、理解月球岩浆活动和空间风化过程具有重要意义。

 “样品非常珍贵,我们获取的样品极为有限,可允许的损耗量仅为50毫克,要出更多研究成果,我们只能尽可能降低损耗。”汪在聪说。

据介绍,该技术每次仅需约30微克样品,获取多维度信息的同时,将样品损耗降到最低,且样品制备简单,极大降低可能带来的样品污染问题,为研究月壤提供了更多的可能性。

 

极地科考,揭秘未知世界

极地科考一直以来受到世界各国高度重视。遥远神秘的南极大陆蕴藏着无数的未解之谜。它驱动着全球大气、大洋环流和碳循环,有着丰富的陨石资源、矿产资源和海洋生物资源,是各国科学家眼中的科学宝库。南极不仅是大国之间博弈竞争的高点,也是各国参与全球治理的重要窗口。因此,南极远征的科学意义不亚于太空之旅。

2022年4月26日,位于上海浦东的中国极地考察国内基地码头, “雪龙”号极地科学考察船远航归来。这标志着中国第38次南极科学考察圆满收官,蓝木盛的第10次极地考察也画上了句号。

蓝木盛是中国地质大学(武汉)资源勘查工程专业2011届校友,现任中国极地研究中心工程师。他自研究生时代就投身极地事业,迄今共10次、历时944余天参加南北极科学考察,曾参加“雪龙”号环南极、环北冰洋航行考察以及“雪龙2”号北极首航考察,是我国参加极地考察次数最多的85后科研工作者。

“就像我们时常看不见海平面以下的冰山一样,我们所看到的南极、我们所了解的南极只是真正南极的冰山一角。”蓝木盛这样形容南极科考事业。

在此次考察中,蓝木盛担任中国第38次南极科学考察队首席科学家助理。他的研究方向是极地海洋生态调查研究与观监测技术研发应用方面,在极地考察的大部分时间都在‘雪龙2’号上进行。“‘雪龙2号’齐全的实验室设施和先进的科考设备让我们的现场科考能力有了巨大提升,现在我们观测和采样的生物覆盖范围也大了很多。”蓝木盛介绍道。

中国第38次南极考察队于2021年11月5日出发,历时174天,顺利完成南极长城站、中山站物资补给和人员轮换任务,开展了站基多学科和近岸海洋业务化观测,对南大洋生态系统进行了调查,积极开展考察物资补给国际合作,取得了多项科研成果。

“极地依然是充满未知和风险的领域,作为人类探索未知世界的一部分,极地考察任重而道远,科学精神和勇气是激励我们人类不断探索前行的宝贵财富。”蓝木盛说。

 

 “炭合” 团队“炭”索未来

2022年6月23日,中国地质大学(武汉)毕业典礼上,校长王焰新在讲话中用“发挥学科专业优势、付诸创新创业实践”来评价程毅康,用“大有可为”寄语他带领的炭合团队,让人印象深刻。

程毅康是地大环境学院地下水科学与工程专业2022届本科毕业生,他同时攻读了加拿大滑铁卢大学环境科学/水科学学士学位,是炭合环境科创团队的创始人,也是全球零碳联盟成员。

因为小时候在煤矿区长大,程毅康一直都很关注矿坑塌陷、道路沉降、煤粉扬尘等环境问题,“还矿区碧水蓝天”的梦想在他心里深深扎根。怀着对环保事业的憧憬,高三那年,程毅康如愿考入环境学院,并从大一就开始接触相关科学研究。

大三时,程毅康和几位志同道合的同学一起成立了炭合环境科创团队。该团队以环境学院和生物地质与环境地质国家重点实验室为主要科研平台,主要基于环境地质特色挖掘多个不同的研究领域,从土壤地下水协同治理,到碳中和碳达峰等多个领域开展科研工作,并且已经孕育出了很多科研项目。

至今,团队已经发展到50多人的规模,成员来自十几个不同的学院,并形成了本-硕-博的科创梯队 。“真的要感谢学校、学院的大力支持,让我们的团队能够不断发展,能够在生态环境科研领域做出一点我们的探索。”程毅康说。

2021年,在学校支持和老师指导下,程毅康成立了炭合环境科技(湖北)有限公司,致力于将团队优秀的科研成果进行产业化推广。目前,炭合团队自主研发的生物炭产品,都是通过烧制林业废弃物和农业废弃物生产的,这些废弃物包括水稻壳、玉米秸秆、椰子壳等平时大家不会注意到不会使用的东西,真正做到了变废为宝,将各种废弃物资源化利用。

程毅康说:“炭合团队立志做有意义的科研,做社会和市场认可的科研。我们欢迎每一位热爱地球、关注生态环境的同学和我们一起,为美丽中国建设做出努力。”

七十年栉风沐雨,春华秋实。七十年薪火相传,砥砺前行。一代又一代地大人满怀家国情怀,积极进取、开拓创新,把论文写在祖国大地上,写到民族复兴的历史上,写到美丽中国宜居地球建设的新征程中,在新征程上书写地大服务国需、永攀高峰的新篇章。

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