每一個年代的科研人員,都有自己奮斗的追求。有些人追逐光,有些人成為光。
1964年出生的肖克炎,在數(shù)字地質(zhì)領域,以夢為馬、不負韶華,用自己的腳步,走出了礦產(chǎn)評價智能化獨樹一幟的科研風格。
礦產(chǎn)資源作為支撐國家可持續(xù)發(fā)展的不可再生資源,是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎,礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)事關國計民生和國家安全。眾所周知,地球在幾十億年的地質(zhì)作用過程中,形成了具有利用價值的,呈固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的礦物(礦物質(zhì))和巖石資源,這就是礦產(chǎn)資源。這些礦產(chǎn)資源深埋于地下,想要找到并不容易,需要經(jīng)過地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查才能獲得,自20世紀初,世界各國都開展了礦產(chǎn)資源潛力評價工作,旨在為勘查和開采提供依據(jù)。
中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所首席科學家肖克炎教授,40多年來,從數(shù)學地質(zhì)到數(shù)字化礦產(chǎn)預測,從信息化大數(shù)據(jù)分析到智能化資源勘查,他始終圍繞國家戰(zhàn)略需求,奔行于中國地質(zhì)行業(yè)數(shù)字化、智能化研究的前沿,讓我國礦產(chǎn)預測搭上了數(shù)字化的“現(xiàn)代快車”,為我國深地資源勘查提供了系統(tǒng)的理論方法支撐,推動了我國深部資源預測技術的重大進步。
結(jié)緣數(shù)學地質(zhì) 把青春交給曠野
新中國建國之初,生機蓬勃,百廢待興,1950年2月17日,毛澤東主席在春節(jié)題詞“開發(fā)礦業(yè)”,拉開了我國新地質(zhì)學發(fā)展的帷幕。以李四光為代表的地質(zhì)學家們?yōu)槲覈牡刭|(zhì)學做出了不可磨滅的功績,為新中國走上現(xiàn)代工業(yè)化強國道路奠定了礦產(chǎn)資源基礎,成為我國地質(zhì)學界中的璀璨群星。他們?yōu)槟贻p一代樹立了榜樣,更激勵了一代代年輕人踔厲奮發(fā)、賡續(xù)前行,投身于地質(zhì)學研究中,肖克炎就是這些年輕人其中之一。
1980年,16歲的肖克炎如愿考入了湘潭礦業(yè)學院地質(zhì)系煤田地質(zhì)與勘探專業(yè),懷著“朝碧海而暮蒼梧,睹青天而攀白日”的美好憧憬,他走進了地質(zhì)學領域,踏上了地質(zhì)研究道路,立志要將自己的青春交給曠野,挑起了祖國建設發(fā)展的大梁。
1983年12月22日,我國“銀河”計算機問世,這是中國第一臺每秒鐘運算一億次以上的巨型計算機。此時的肖克炎正在大三,也正在為畢業(yè)后的研究方向而煩惱,當他看到“銀河”計算機的那一刻,他仿佛看到了未來計算機在礦產(chǎn)資源領域的廣闊應用前景,于是,他瞬間決定了研究方向,那就是——礦產(chǎn)資源趨勢分析和計算機應用。
為了能夠使用最新的計算機,在學校的支持下,肖克炎在長沙鈾礦地質(zhì)研究所(現(xiàn)核工業(yè)二三〇研究所)借用了一臺進口計算機,并且用了一個星期時間,他對湖南湘中盆地煤田沉積谷地的礦產(chǎn)資源進行了5次趨勢分析,順利完成了實習論文,從此,肖克炎正式確立了以數(shù)學研究地質(zhì)的方向。
1984年,肖克炎考入長春地質(zhì)學院數(shù)學地質(zhì)專業(yè)碩士研究生,并師從我國著名數(shù)學地質(zhì)專家王世稱教授,攻讀博士學位。所謂數(shù)學地質(zhì),就是用數(shù)學分析及建模的手段,對地質(zhì)問題進行規(guī)律性的研究,需要把礦床成因、地球探測信息技術、計算機等多學科的知識進行交叉融合,肖克炎在研究中展現(xiàn)了絕佳的才華和能力,他不斷探索多元統(tǒng)計分析方法的應用、金銅異常區(qū)復合模型的建立以及綜合信息礦產(chǎn)預測等領域,并且參與了由王世稱教授主持的“綜合信息礦產(chǎn)預測理論與方法體系”項目,獲得國家科學技術進步獎二等獎。
1991年博士畢業(yè)后,肖克炎進入中國地質(zhì)大學(武漢)“礦產(chǎn)普查與勘探”科研流動站,從事博士后研究,師從我國著名數(shù)學地質(zhì)學家趙鵬大,繼續(xù)深化對數(shù)學地質(zhì)的研究和應用。在此期間,肖克炎晉升為副研究員,1993年,博士后出站后,他加入中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所從事科研工作。
在礦產(chǎn)所,肖克炎作為技術骨干參與了全國第二輪成礦區(qū)劃工作,從事成礦遠景區(qū)劃計算機化及GIS應用研究,他帶領團隊建立了以成礦系列理論為指導、以GIS計算機技術為支撐的綜合信息礦產(chǎn)預測方法體系,開展了不同比例尺礦產(chǎn)資源方法學比較研究,提出了預測底圖編圖綜合解釋模型,完善了綜合信息找礦評價模型的研究內(nèi)容方法,編制了首張中國礦產(chǎn)成礦系列圖和跨世紀找礦工作部署圖,建立了全國成礦遠景區(qū)劃數(shù)據(jù)庫。
此后,肖克炎一步一個腳印,踏實前行,天道酬勤,從2006年到2013年,他聚焦于“礦產(chǎn)資源總量預測”目標任務,創(chuàng)立了礦床模型綜合地質(zhì)信息礦產(chǎn)預測方法;研發(fā)出地質(zhì)專家系統(tǒng)預測與綜合信息預測的預測模型,總結(jié)了以計算機信息技術為手段,運用礦床模型地質(zhì)參數(shù)法進行資源潛力估算的預測工作方法流程;首次提出區(qū)域預測綜合信息編圖的綜合解釋模型、礦產(chǎn)預測類型、礦產(chǎn)預測方法類型、最小預測區(qū)等概念,創(chuàng)新發(fā)展了礦床模型地質(zhì)參數(shù)資源量估算方法;建立了全國礦產(chǎn)資源潛力預測評價成果數(shù)據(jù)庫,為國家資源決策提供了權(quán)威國情數(shù)據(jù)。
以上這些成果促進了我國新時代地質(zhì)工作的發(fā)展,廣泛應用于“十三五”各類礦產(chǎn)勘查規(guī)劃部署,厘定了我國26個重要找礦部署區(qū)帶,優(yōu)選110余處國家重要整裝勘查區(qū)和礦集區(qū);支撐國家找礦突破戰(zhàn)略行動和礦業(yè)企業(yè)的礦產(chǎn)勘查,推動新發(fā)現(xiàn)多處大中型礦產(chǎn)地,實現(xiàn)找礦工作重大突破。即使在現(xiàn)在,他的研究成果仍在發(fā)揮著重要作用。
創(chuàng)新智能預測 把礦產(chǎn)獻給祖國
近年來,隨著礦產(chǎn)勘探的進步,以及不斷的開采,淺地表礦產(chǎn)資源已無法滿足人類發(fā)展的需要,世界各國已經(jīng)開始像地球深處資源進軍,肖克炎也“由淺入深”開展智能勘查技術的研發(fā)。在科技部深地資源勘查開采專項“深部資源預測系統(tǒng)技術研究與示范”項目的支持下,肖克炎帶領團隊圍繞深部資源預測需求,系統(tǒng)開展深部礦產(chǎn)資源預測理論研究、關鍵技術、平臺系統(tǒng)研究,突破了成礦空間三維結(jié)構(gòu)重建機制、深部礦化定位機制及深部預測途徑等關鍵技術瓶頸,首次建立了找礦模型—三維建模—定量預測三元大數(shù)據(jù)深部礦產(chǎn)資源預測理論方法,研制了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的深部綜合信息預測評價平臺系統(tǒng),創(chuàng)新研發(fā)了深部成礦構(gòu)造、地球物理、地球化學和地質(zhì)異常的時空結(jié)構(gòu)解析方法與深層次信息提取新技術,解決了礦集區(qū)深部成礦空間三維結(jié)構(gòu)重建、成礦地質(zhì)異常空間重構(gòu)以及礦化空間定位等技術難題,推動了我國深部找礦、三維預測領域的技術進步。
迄今為止,肖克炎針對我國重要礦產(chǎn)資源潛力評價預測范圍廣(陸域地區(qū)全覆蓋)、預測礦種多(成礦類型復雜多樣)、預測深度大(地表以下2千米)等特點在充分調(diào)研國內(nèi)外礦產(chǎn)預測方法體系基礎上,首先在貴州、四川等省開展預測方法示范工作,對礦產(chǎn)資源評價關鍵技術問題進行攻關并取得創(chuàng)新成果,在此基礎上制定了單礦種預測技術要求,并在預測實踐中加以完善補充,形成全國統(tǒng)一的行之有效實用的技術標準方法各省統(tǒng)一使用本項目研發(fā)的礦產(chǎn)預測方法和軟件工具,開展地區(qū)單礦種預測評價,主要取得了理論方法創(chuàng)新、技術平臺創(chuàng)新及重大找礦突破。突破深部成礦空間三維結(jié)構(gòu)重建和找礦靶區(qū)定位與深部預測等重大科學問題,構(gòu)建我國礦集區(qū)3千米以淺礦產(chǎn)資源預測評價理論方法體系,為我國深地資源勘查提供了系統(tǒng)的理論方法支撐,推動了深部資源預測的重大技術進步。
肖克炎帶領團隊完成全國領先的大數(shù)據(jù)智能找礦“理論—方法—系統(tǒng)平臺”完全自主知識產(chǎn)權(quán)的開創(chuàng)性成果,現(xiàn)已完成了全國25種重要礦產(chǎn)資源2000米以淺資源量預測研究,圈定了各類找礦靶區(qū)4萬余處、成礦遠景區(qū)2000余處、重要礦集區(qū)240余處,并科學估算了不同深度預測資源量。在山東萊州—招遠金礦整裝勘查區(qū)、四川會理—會東礦集區(qū)、湖南—貴州錳礦整裝勘查區(qū)、貴州貞豐—普安金礦整裝勘查區(qū)、甘肅瑪曲—合作金礦整裝勘查區(qū)、西藏岡底斯成礦帶等地,開展了深部(3000米以淺)三維預測評價及找礦預測示范,取得了多項找礦突破。在肖克炎團隊成果推廣應用及指導下,成功實現(xiàn)重大找礦進展的礦床(區(qū)帶),取得了顯著經(jīng)濟效益與社會效益。
此外,在全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目實施期間,肖克炎帶領團隊自主研發(fā)了礦產(chǎn)資源綜合信息評價系統(tǒng)(MRAS)探礦者軟件和(MinExplorer),這套擁有全部核心技術與知識產(chǎn)權(quán)的礦產(chǎn)資源預測評價系統(tǒng)平臺,打破了國外在此領域的技術壁壘,填補了我國礦產(chǎn)預測信息化領域的空白,已被全國32個省(區(qū)、市)的上千家地質(zhì)調(diào)查單位全面應用。如今,“人工智能+”已成為找礦的大趨勢,肖克炎針對鋰、鈷、鎳等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源又開始了新的研究探索,創(chuàng)新大數(shù)據(jù)預測評價基本理論、方法流程、預測模型及成果表達等,研發(fā)智能地質(zhì)預測模型和大數(shù)據(jù)精準預測技術,創(chuàng)新資源評價知識驅(qū)動和數(shù)據(jù)驅(qū)動雙引擎,突破智能地質(zhì)模型預測計算機關鍵技術,形成新一代智能戰(zhàn)略性礦產(chǎn)評價軟件系統(tǒng),解決資源評價軟件“卡脖子”難題。
由于先進的成果和突出貢獻,肖克炎屢獲榮譽,他曾獲得新世紀百千萬人才工程國家級人選、原地質(zhì)礦產(chǎn)部百名跨世紀科技人才、原國土資源部先進個人、自然資源部科技創(chuàng)新人才、湘江學者、楚天學者、珠峰人才等等諸多榮譽,享受國家科學技術政府特殊津貼,入選俄羅斯科學院與工程院外籍院士。2023年9月,肖克炎榮獲李四光地質(zhì)科學獎科研獎,該獎項是中國地質(zhì)行業(yè)最高層次的榮譽獎,科研人員只能獲得一次,是終身榮譽,其含金量可想而知。
三十載逐夢前行,三十載科研不輟。30多年來深耕礦產(chǎn)預測數(shù)字技術的研發(fā)與應用,肖克炎始終初心未改,在蒼穹之下、大地之上,他抒寫著地質(zhì)人的精彩篇章。現(xiàn)已花甲之年的肖克炎,看到了在“大數(shù)據(jù)時代”中,地質(zhì)找礦工作智能化時代已經(jīng)來臨,新一代人工智能預測技術將成為礦產(chǎn)資源評價領域創(chuàng)新高地。于是,他又踏上新的征程,砥礪前行,邁向未來。(文/苗燕)