作者:袁一雪 张文静 来源:《科学新闻》 发布时间:2014-1-14 15:15:06
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访SinoProbe首席科学家董树文:给世界讲地下的故事

 
作为深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe)的首席科学家和第八项目组的负责人,董树文的办公桌上放着两个显示器,一台笔记本电脑,还有大量的书籍和各种报告。
 
在接受采访的两个小时里,他敲定了三天后去美国的行程,安排好了去美国前的两个重要的汇报工作:其中之一是向上级部门汇报阶段性工作并申请下一阶段的资金。除此之外,他还要应付眼前几个记者。
 
看起来杂乱无章的事情,董树文却处理得行云流水。回答问题时条理清晰,侃侃而谈。忙碌与他,似乎相得益彰。如果不刻意去查看他的简介,几乎没有人能够看出他已近六十岁。他打趣说,头上的白发都是这几年长出来的。
 
五年的工作,1500人的研究团队,背后的酸甜苦辣,如人饮水。
 
《科学新闻》:五年做了过去五十年做到的事情,我们为什么能取得这样的成绩?
 
董树文:这很大程度上取决于深部探测专项的实施。过去的深反射剖面都是各个部门自己实施的,国家没有一个大的项目对深部探测进行统一。我国的“上天”、“下海”都有突破,“入地”却起步甚晚。SinoProbe是我国首个“入地”专项,2008年以来在短时间内集中资金、力量、技术、资源,取得重大进展。
 
但是,这些还不够。就中国的版图、复杂的岩石圈和地壳结构而言,我们大概需要五六万公里的反射剖面才能了解到所需要的地下情况。而现在才完成了1万公里,至少还要再做4~5万公里,才能达到美国目前的成度。而且我国的地球结构比美国复杂得多。所以,我们还有更远的路要走。
 
《科学新闻》:SinoProbe为何要设置九个项目?
 
董树文:当初成立SinoProbe项目组时,是以探测地壳的物性、结构、活动性为目标,以为国家寻找矿藏、预测地质灾害为基点,设置了九个项目,各有不同的任务。包括:中国的大地电磁网,探测天然的电磁结构;地壳深部反射结构等。这样把地壳的导电率、比重、磁性和波阻抗结构等。地球物理参数结合起来,我们就越可以界定地下深部物质的性质。
 
除了覆盖全国的电磁网,项目组还建立了地球化学网,就是78种元素的分布图。元素可以从表层做到深部。
 
地应力项目研究的是现今的地壳运动的发生应力大小的变化,建立了一个局域网预测地震。目前,我们沿着汶川地震整个南北地震带和北京地区都布置了仪器。另外,我们还要做科学钻探,让矿集区透明化。这个不像全国范围的只做剖面反射探测,而是做成三维立体的。
 
这些数据收集之后,我们要将数据放在地球模拟器上进行模拟。随着数据的完善,模拟地球将会越来越仿真。理论上,这个模拟地球可以根据每次地球应力的变化,推测出下次应力释放点,从而预警地震。
 
《科学新闻》:九个项目中的第九项是设备研发,自主研发设备看起来至关重要。
 
董树文:中国深部探测的设备95%以上都是从国外引进的,就和我们国家大部分高精尖设备都是从国外引进的一样。在深部探测的实验阶段,从国外买装备是可以的。如果我们要实施下一步的地壳探测工程,就不能再依靠购买了。一来国外的仪器非常昂贵,二来关键的仪器买不到,比如无人机的航磁仪等。
 
而且,我们也希望通过专项提高中国的装备水平。所以从专项的经费中拿出3亿元来支持第九个项目,做设备研发。
 
做深部探测最重要装备有四类,一是地震仪,接收地震波的装备;二是电磁仪,做矿区的深部探测;三是无人机用的航磁仪;四是钻机。
 
目前,我们逐步具有了自主研发技术装备的能力,并不断提高,已经拥有五六十个发明专利。为我们下一步地壳探测工程全面展开做好准备,特别是为关键仪器的国产化、产业化奠定基础。
 
《科学新闻》:国际上大部分深部探测项目都由地球物理学家领衔,而您作为项目负责人却是地质学家,而且牵头单位也是中国地质科学院,这是为什么?
 
董树文:其实地球深部探测大部分属于地球物理学范畴,所以很多国家都是地球物理学家负责。SinoProbe是一个多学科的专项,不仅包含地球物理、地球化学、地质学和勘探技术、计算模拟技术,而且大型装备、仪器研发技术也融在一起。我作为专项负责人,核心是把大家组织起来,发挥各方的作用,协调各方利益。从现在看,大家还是支持我的。
 
所以加拿大LITHOPROBE项目首席科学家Ron Clowes来访时表示,我们这个跨学科的项目比美国组织的好。
 
《科学新闻》:您要带领1000多人的团队进行不同专业的项目研究,在管理方面您是如何做的呢?
 
董树文:说到专项管理,就要提到大科学(Big Science)的概念。当时,我借鉴了加拿大和美国深部探测项目,又结合国情探索了新的管理模式。在大科学计划中,有凝聚力的团队是首要条件,合作是唯一的途径。其次,要寻找共同的兴趣和科学目标。第三,是要有共同利益。利益包括两部分,权和财。在项目设置时,我们充分发挥多学科作用,让每个人都能发挥所长,这样他在专项中就有自己的一席之地;在分配资金时,虽然地科院是牵头单位,但是我们的科研经费所占比例不到全部经费的1/3,所以很多人愿意跟我们合作。
 
此外,在项目申请之初,我们就走了一条自上而下的道路,先围绕国家目标,将国家的需求放在首位。当资金批下来之后,我们分解目标到项目,再到课题。至于谁来承担,需要竞争上岗。
 
这样做的好处,是首先保证了国家目标有效实现,项目课题层层有人负责。事实证明,这种管理办法是行之有效的。
 
《科学新闻》:SinoProbe和院校合作是为了增加科研力量吗?
 
董树文:首先很多高校都有自己相关的课题研究,有些也在开展深部探测,这样起到优化资源的效果。其次,我们计划未来SinoProbe还将进行15~20年,这就需要几代人才能完成。所以我们希望培养更多的接班人,高校是最好的载体。
 
《科学新闻》:SinoProbe收集了大量数据,这些数据是否公开似乎成为了焦点。
 
董树文:中国的探测数据出来,会对中国和世界有很大的冲击,有些甚至是颠覆了以往的模式和认识,可能真正迎来地球科学的创新。我坚信仅限地表的时代已经过去了,地球是有厚度的,你只在地表看,会掩盖很多深部的现象。深部探测虽然揭示的仍然是现今的地壳结构状态,但是和地质结合起来,数据可以讲故事,讲很久远的故事。
 
我们计划,在2014年底,会公布一批数据。当然,是逐步的公开。然后就是定向服务,无偿提供。另外是交换数据,成为伙伴成员后,你把你的数据给我,然后我的数据可以共享。这样,可能对方只提供1%的数据,就能享受我们99%的数据,数据的“盘子”就会越来越大。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2013年第12期 封面)
 
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