思想之光,引领新时代地质力学创新发展

作者:周飞飞 杨健 发布时间:2018-02-08 阅读次数:

1月25日到26日,五位院士、数十位业内知名专家应邀来到中国地质调查局地质力学研究所,以“弘扬李四光精神 推进地质力学创新发展”为题,与该所领导和业务骨干共商力学所发展大计,而更加吸引他们的则是这样一个历史课题——新时代、新形势、新要求,传统的地质力学将如何开启创新发展的新征程?

地质力学系统方法具有强大生命力

说起地质力学,无数老地质人都是那样心潮澎湃,因为,它不仅是我们中国人自己独创的一门科学,而且急国家之所急,用力学原理研究地壳构造和地壳运动及其起因,尤其是通过巨型沉降带研究和区域地壳稳定性评价等工作,在找油找矿、工程选址等方面,为新中国经济社会发展做出了突出贡献。

当中国社会穿越了数十年的历史风云,驶入以构建人类命运共同体为目标,以绿色、高质量发展为主要特征的新时代,曾经在实践应用中取得辉煌战果的地质力学理论和方法,是否还会具有强大的生命力?

答案是肯定的。

中国地质大学(北京)李东旭教授在发言中表示,这一理论自创立之初就具有鲜明的系统性,而国际学术界早已普遍认识到,系统论的兴起是一场改变世界科学图景和科学家思维方式的真正科学革命。

他说,李四光先生提出的地质力学理论和方法,是以系统论的思维方式运用力学原理重点研究实体构造之间关系的一门学科,具有跨越时代的先进性,它不仅可以将地质构造的微观表象到宏观表象,从局部构造到全球构造获得统一的合理的诠释,科学的推导地球动力的主因;而且在研究方法上也与现代系统科学的研究程序不约而同。大量实践证明,这套科学工作方法与其他构造学说相比,不仅便于地质工作者操作、掌握地质构造规律、而且易于解决多方面实际地质问题。

“系统论是横断一切科学的战略科学。从现代盛行的系统科学理论与方法衡量,李四光经典著作《地质力学概论》(1962)一书就是一部全球构造系统论。而国外构造学说还没有以系统论作指导的。”李东旭说。

地质力学研究所所长邢树文对此十分赞同,他表示,地质力学的核心内涵是“运用力学原理,研究各种地质现象、构造变形和地壳运动规律之间的成生联系,揭示成矿、成藏和成灾机理,服务国家建设需求”;地质力学的核心思想是“成生联系”的思想,是“地球系统科学”的思想,其核心工作方法是“构造体系”分析方法。“显然,地质力学理论体现了整体性、相关性、有序性、动态性,它所契合支撑自然资源地质环境综合调查的优势,是其他学科所不具有的。”

“在不久前召开的2018年全国地质调查工作会议上,国土资源部党组成员、中国地质调查局局长钟自然提出,要更加自觉地运用地球系统科学的思维方式和行为方式,对自然资源进行综合管理、综合调查、综合评价,用系统论、整体论对地球多圈层和相互之间关系以及在时间空间上的演化规律进行探索。”邢树文介绍说。

当然,任何理论都不是一成不变的,地质力学也会与时俱进、创新发展。

中国工程院院士赵文津认为,地质力学体现出的科学的方法论非常重要。地质工作要特别注重实践第一的观点,要从现象看本质,从本质、从宏观、从相互联系上看问题,把握地质现象规律,并在这一基础上探求实际问题的解决。比如,探讨某一个点的情况要放在区域构造体系中去联系看待和处理,防止孤立地就事论事;再如,强调大规模的水平运动,从地球内部与外部寻找运动力的来源,从地壳和上地幔着眼于地壳变形问题等。他强调,学习继承李四光先生的学术思想,不能生搬硬套,更不能裹足不前。比如西域系问题、青藏滇缅印尼歹字型构造体系问题等,都应在大量新的调查资料和新的理论认识基础上,结合地质科学的新情况进一步再认识、再发展。“对地质规律的认识越符合实际情况,解决问题就会更为有效快速,科技创新的引领作用也会更为明显突出。”

紧跟新时代地质工作发展大趋势

李四光曾说,“科学的存在全靠它的新发现,如果没有新发现,科学便死了。”同样,地质力学理论如果不创新发展,就会僵硬,被历史所淹没。

党的十九大提出了新时代建设富强、民主、文明、和谐、美丽社会主义强国的战略目标。当前,地质工作正处于一个大转型、大变革的时代背景中,以满足经济社会发展和生态文明建设对地质工作需求变化为目标,从工作对象、工作领域、工作内容、工作方式、工作成果转变和工作主体六个方面,推进全方位、深层次的重大转变。

 “地质力学要在新时代中展现蓬勃的科技活力,形成有宏观影响的科技成果,首要的就是紧扣国家重大战略需求,及时有效地吸收、融合近年来地球科学、对地观测、深部探测、实验测试技术和信息化、大数据等领域的重要成果,从而实现理论和技术方法的创新性发展。”邢树文表示。

 那么,如何将地质力学理论和方法广泛运用到国民经济建设和生态文明建设中,在决胜全面建成小康社会、全面建设社会主义现代化国家的实践中,实现地质力学理论第二次创新?

中国工程字院士裴荣富说,继承发展地质力学理论,必须学习李四光的科学精神和地质力学的辩证思维方法。研究地质科学重大问题都要与地质力学思维方法联系起来,不能简单的联系,要不断运用新技术和现代化手段在不断发现的地质现象、构造形迹中揭示地壳运动内在动力机制和规律,为解决人类社会发展中的资源和环境问题提供新的途径和方法。

中国工程院院士康玉柱建议,要进一步研究划分构造体系类型,总结构造体系的特征并探索其形成机制。不仅在要国内发展地质力学,还要把理论推向全球。要加强构造体系控油、控矿、控水方面的研究,加强活动构造研究,加强地球动力学与地应力研究的结合,全面服务经济建设和社会发展。

中国地质科学院原副院长王瑞江认为,当前地质力学研究领域很广,后劲很足。他希望,地质力学能在新的形势下,准确定位,突出特色,坚持原始创新与实践应用并重的原则,深入探索在大数据时代和信息化技术快速发展背景下的创新途径,特别是关注地球演化过程重大地质事件与地球自转速度变化的耦合关系,通过大数据挖掘信息,研究、验证、丰富、发展地壳运动领域的新观点。

地质力学研究所基础地质研究室主任胡健民提出,要认真客观分析研究在当今地学理论发展水平和现代探测、分析、测试技术水平下,地质力学理论的科学内涵、研究内容、研究方法等;要客观分析评价地质力学理论存在的问题、地质力学理论发展变化的科学原因和社会背景;认真梳理当下的重要科学问题、重大研究内容和国家重大需求,并逐步探索研究,创新性解决。

会上,康玉柱、王泽九、董树文等多位院士专家都谈到了地质力学应该致力于发展地热这一清洁能源,“这是李四光先生晚年的夙愿,也是地质力学理论应用的一大优势。”年轻时曾两次亲耳聆听李四光先生讲地热的李东旭教授告诉大家,“从1969年到1970年,李老谈得最多的就是地热问题”,他去世后人们在他枕头下面的笔记本里发现了张纸条,内容就是:“在我们这样一个伟大的社会主义国家里,我们中国人民有志气、有力量,克服一切科学技术上的困难,去打开这个无比庞大的热库,让它们为人民所利用”……

专家们集中的另一个热点是地应力监测及活动构造研究,“建立全国乃至全球的地应力监测网,掌握各个地质体运动的方向,为地震预报作出更大贡献。”

衡量一门科学的价值很大程度上在于它所产生的社会效益和经济效益。以此为标尺,以构造体系为主线的地质力学的创新发展,最重要的就是在新时代中国特色社会主义经济社会发展的大局中、新时代地质调查事业的蓝图中,找到新的历史定位,并以此为基础,做出特色,做出典范。

邢树文透露,面对国民经济和社会发展经济社会对地质力学创新发展的新挑战,地质力学所将把地质力学各分支方向理论进展进一步凝练、汇总,提升地质力学理论;围绕地质力学这个业务核心,部署中长期地质调查与研究工作领域和方向;理顺机制,把研究领域聚焦整合,形成区域地质与大地构造、能源资源地质力学、地壳稳定性与工程地质、极地地质等四大特色鲜明的研究中心;充分发挥地质力学的系统性优势,主动瞄准国家新的重大需求,通过国家重大科技专项找准攻关点、发力点,使地质力学再次焕发青春,取得地质力学理论和经济社会效益双飞跃。

李四光精神是科技创新的文化能量

一个时代有一个时代的声音,一个时代有一个时代的使命,而伴随着地质力学穿越历史、绵延不息的则是以“爱国、求实、创新、奉献”为核心的李四光精神。

赵文津院士最为推崇的是李四光的爱国情怀:“他总是对人民对国家的需求和痛苦感受身受,积极地、不顾一切地投身其中,解人民之忧、国家之忧,如发展原子能问题、陆相盆地找油气问题、地震预报减灾问题等。有了这种对国家对人民炽热感情,就会形成一往直前、克服一切困难的动力与坚定的前进方向。”

乔德武研究员表示,学习李四光精神,最重要的就是心中时刻装着国家和人民,时刻瞄准国家需求,创新、探索、实践,不是写出几篇论文、提出几个概念,而是敢于成为某些领域的拓荒者,时刻以“为国家解决重大问题”为行动指南,“这是李四光留给我们最大的启示”。

中华民族的奋斗历史告诉我们,爱国主义始终是国家民族发展激昂的主旋律,始终是激励我国各族人民自强不息的强大力量;而对于科学而言,推动其不断发展进步的,则是坚持不懈的探索与创新。

李东旭教授表示,李四光先生更可贵的是他在学术上自始至终都贯穿着强烈的自主创新精神,“为我们留下宝贵的科学遗产,堪称广大科技工作者尤其是年轻人学习的楷模。”他认为,李四光先生的创新精神是多方面的,不论在基础理论方面,还是在应用领域和方法技术方面,硕果累累,至今仍闪烁着跨越时代的先进性。

 “正因为敢于创新,地质力学才在国际上有这么高的荣誉,我们学习的正是这种精神。”乔德武建议,地质力学的发展要主动对接国家对地质工作的重大需求,主动考虑在国家布局中我们能做什么、如何参与、怎么把优势做出来。“能够解决问题、满足需求,就会占据有自己的学科领地。我们不用抱怨不被重视,而是要反省为什么。心中有国家,国家就重视你,这也是一种作用力与反作用力。”

胡健民研究员则表示,不要把学习李四光精神、竖起地质力学理论大旗停留在口号中,重点要在认真研究查明地质力学理论的发展现状与科学内涵和存在问题的基础上,组织部署或者组织参与重大研究计划和项目,让地质力学理论融入国际地学潮流,从而真正实现创新发展。

与会者认为,地质力学是多学科交叉融合的典范,打破传统学科之间互不来往的界限,寻找各学科之间的相互联系、相互合作,它实际上是创立了一种新的理论框架体系或范式,从而应用新的思维模式来理解自然界带给我们的问题。新时代,无论是对地球复杂系统的研究还是致力于诸多地学方法的应用,都面对着多学科纵横联系融会贯通的问题,这是一种大思路,更是一种大方法,而关键,还是在于从宏观到微观的全面创新。

“李四光精神渗透在地质力学数十年的发展历程中,也为新时代地质工作照亮了前行的道路。”院士专家表示,李四光精神是“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时期地质工作者核心价值观的重要思想源泉,不仅折射出百年地质文化的底蕴,也体现了地质工作的特色和新的时代内涵。

心中有信仰,脚下有力量。人们知道,李四光先生的思想和精神从未离去,它正蕴含着巨大的文化能量,糅合在当代地质工作者创新奋进的血液中,指引着地质工作走向一个个新的辉煌。

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