作者:朱汉斌 马卓敏 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/2/22 13:57:24
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记陈鸣研究员:执念,有时也会成为一种信仰

陈鸣教授正在工作

陈鸣团队

“科学的乐趣是成功,但成功来源于坚持。谁都无法预料自己的成绩,科学是做出来的,基础研究是没有预见性的。”坚韧、执着、实事求是是贯穿于中科院广州地球化学所研究员陈鸣整个科学生涯的几个关键词。

在陈鸣看来,只要找准一个科学方向不断前行,就可能取得成功。“说起来容易做起来难,一个人不可能把几把椅子坐热。”他认为,踏踏实实干事,对科学始终存有远见才能把控好自己的“航向”。

于是,从1989年博士研究生开始,陈鸣便潜心于自己目前的专业,即使在缺乏资源的情况下,他也毅然没有改变方向。“尽管我们当时承受了拿不到项目资金的压力,但我是抱着只要能生存下来就义无反顾走下去的信心。”

上天也许总会眷顾那些瞅准机会便义无反顾的人,于是陈鸣在人生的几次重大选择中,都没有“失过手”。

“征战”陨石坑

近日,陈鸣的科研小组完成的成果“超高压下矿物的变化特征”获得2016年广东省科技一等奖,该成果是以我国的特殊地质构造和陨石为研究对象,在中国陨石坑地质构造等方面取得了一系列新发现。

回首十年前的2006年,陈鸣感慨,我国正在大踏步实施探月工程,但陨石坑问题依然没能得到解决。

众所周知,月球表面布满陨石坑,而地球由于地质活动比较活跃,所以历史上的陨石坑有相当一部分都消失掉了。

我国陨石坑研究始于20世纪80年代初,但遗憾的是,在国际陨石坑分布版图上,中国一直是空白。

之所以没有发现陨石坑,是因为没能找到确切的物理证据,特别是找出与国际接轨的冲击变质证据。于是,在2006年,坚韧、执着、敢于挑战自我的陈鸣意识到,我国到了在陨石坑领域实现突破的时候了。

“研究陨石坑具有一系列重要科学意义,月球上有那么多陨石坑,国外也已经找到不少陨石坑,中国的陨石坑又在哪里呢?”陈鸣反复地问自己。

“中国发现陨石坑在客观上来说很难,首先我们的地质条件和国外相比不同,我们的古大陆不多,也就是地球上的一些古老的地块。”据介绍,地球上大部分陨石坑分布在大陆地壳中的古老地块和地质构造活动相对不活跃的地区。

而我们中国面积辽阔的青藏高原是世界上新生代地质活动最为活跃的地区之一,华南地区也是活跃的地质构造带,这些特殊情况更造成了在中国发现陨石坑的难度。

早些年,科学资源的分配还是个“怪圈”,虽然陈鸣了解本学科的基本理论,也有这方面的基本训练和积累。但不利因素也很多,如当时面临研究经费的极度困难,而没有经费资源就意味着缺乏人力、物力和实验费用。

我国冲击变质领域的开拓者、国际著名的矿物学家谢先德先生坚定地支持和鼓励陈鸣开展我国的陨石坑探索,使得陈鸣更加坚定了这项研究的信心和决心。

“我之所以取得一点成绩是因为没有去跟随,没有受形式左右而身不由己。”在资源和科学发生矛盾的时候,陈鸣选择了后者。

为了节省经费,陈鸣经常是一个人在野外开展地质工作。“不多带一些人去东北从事野外地质工作,是因为我没有足够的经费来支付他们的路费。”

顶着压力冲刺

陈鸣认为,研究不是那么容易能取得成绩的,往往会经历很多挫折。在浩如大海的自然界中发现自己需要的证据不是容易的,需要静下心来。

据介绍,国际上证明陨石坑存在必须提供三大类冲击变质证据,而三大类诊断性证据只要找到任何一种就可以了。而对于做事严谨和认真的陈鸣来说,在陨石坑中发现全部三大类证据才是对自己最完美的交代。同样也是凭借这样的精神,陈鸣还因此在该陨石坑中发现了四种超高压矿物。

陨石坑研究是一项宏观与微观研究相结合的综合科学工程。通常是在地表获得一些重要成因线索的前提条件后布置地质工程来揭示深部的地质特征。而由于经费的极度缺乏,更需要首先在地表找到可靠的陨石撞击证据,否则很难迈出第二步。

“尽管经过一年多的努力,在地表发现的陨石撞击线索依然是十分薄弱和贫乏的”。为了谨慎起见,陈鸣反复与国内外的一些陨石坑研究专家交流,尽管也经常听到一些反对性意见。为了检验这些初步证据的可靠性,陈鸣更是多次重复野外地质采样以及实验室制样和分析测试。“当所有这些证据得以重复呈现时,我决定实施关键的陨石坑地质揭示工程。”

“我是顶着压力上的,由于经费紧张,地质钻探工程无从下手。因此,我在研究所的支持下向中科院当时的主管领导递交了一份特殊的研究报告。”当时的中科院副院长白春礼对陈鸣提出的陨石坑研究十分重视,破例给陈鸣“院长基金”支持。

但如果当时那一个钻打下去不是陨石坑,陈鸣该如何向院里交代呢?

“我心里没有百分百把握是不敢打钻的,我必须在科学上战胜自己。”而这种执着的信念,也让陈鸣失眠了很长一段时间。

带着压力也要上。地质钻探总共打了五个月之久。在这场旷日持久战中,陈鸣最终将钻头打到了地表307米的地方。

“这时我已经取得了我想要的物质和证据,整个地质构造都符合陨石坑特征。”陈鸣讲述。

研究超高压矿物的意义

对于获奖,陈鸣说自己并不那么迫切,都是顺其自然的。1989年以后,陈鸣开始接触超高压矿物领域,并且倾注研究了二十多几年。

在自然界,哪里可以出现超高压矿物呢?一种便是在地球深部,但地球深部的岩石是很难获取的,所以科学家之前对地球深部物质的的了解主要是通过实验手段,也就是简介的研究方法。

矿物在超高压时呈现出来的特征与常压是不同的,研究地球深部的主要途径是地球物理,比如地震波或者高压实验。

俗话说上天不易下地更难。迄今,人类通过地质钻探所能达到的深部仅为12公里,而地球半径达6371公里,我们该如何探测到深部的物质呢?

陈鸣的研究展示了通过天体撞击物质来探索地球深部物质的一个新的途径。“太阳系星球之间可以发生超高速碰撞,这种瞬间碰撞可以瞬时产生极高的温度和压力,撞击的温度和压力达到上百万大气压,温度成千上万度,这个条件就完全可以比拟地球深部的状态。”陈鸣说。

星球撞击导致矿物发生的变化,能够为太阳系星球的演化提供科学依据,还可以研究地球的深部物质特征。地球深部180公里以下才处于超高压状态,所以地球上百分之九十的矿物处于超高压环境,超高压矿物是地球深部重要物质组成。

陈鸣表示,超高压矿物的发现意义重大,其为我们探索地球深部的未知世界提供了重要线索。天体撞击为我们研究地球深部搭建了重要的桥梁。

 
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2017/2/23 8:52:59 xiangshishiyuan
陈老师身上有着对科学纯粹的追求。
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