每一個年代的科研人員,都有自己奮鬥的追求。有些人追逐光,有些人成為光。
1964年出生的肖克炎,在數字地質領域,以夢為馬、不負韶華,用自己的腳步,走出了礦産評價智慧化獨樹一幟的科研風格。
礦産資源作為支撐國家可持續發展的不可再生資源,是經濟社會發展的重要物質基礎,礦産資源勘查開發事關國計民生和國家安全。眾所週知,地球在幾十億年的地質作用過程中,形成了具有利用價值的,呈固態、液態、氣態的礦物(礦物質)和岩石資源,這就是礦産資源。這些礦産資源深埋于地下,想要找到並不容易,需要經過地質調查與礦産勘查才能獲得,自20世紀初,世界各國都開展了礦産資源潛力評價工作,旨在為勘查和開採提供依據。
中國地質科學院礦産資源研究所首席科學家肖克炎教授,40多年來,從數學地質到數字化礦産預測,從資訊化大數據分析到智慧化資源勘查,他始終圍繞國家戰略需求,奔行于中國地質行業數字化、智慧化研究的前沿,讓我國礦産預測搭上了數字化的“現代快車”,為我國深地資源勘查提供了系統的理論方法支撐,推動了我國深部資源預測技術的重大進步。
結緣數學地質 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,毛澤東主席在春節題詞“開發礦業”,拉開了我國新地質學發展的帷幕。以李四光為代表的地質學家們為我國的地質學做出了不可磨滅的功績,為新中國走上現代工業化強國道路奠定了礦産資源基礎,成為我國地質學界中的璀璨群星。他們為年輕一代樹立了榜樣,更激勵了一代代年輕人踔厲奮發、賡續前行,投身於地質學研究中,肖克炎就是這些年輕人其中之一。
1980年,16歲的肖克炎如願考入了湘潭礦業學院地質係煤田地質與勘探專業,懷著“朝碧海而暮蒼梧,睹青天而攀白日”的美好憧憬,他走進了地質學領域,踏上了地質研究道路,立志要將自己的青春交給曠野,挑起了祖國建設發展的大梁。
1983年12月22日,我國“銀河”電腦問世,這是中國第一台每秒鐘運算一億次以上的巨型電腦。此時的肖克炎正在大三,也正在為畢業後的研究方向而煩惱,當他看到“銀河”電腦的那一刻,他仿佛看到了未來電腦在礦産資源領域的廣闊應用前景,於是,他瞬間決定了研究方向,那就是——礦産資源趨勢分析和電腦應用。
為了能夠使用最新的電腦,在學校的支援下,肖克炎在長沙鈾礦地質研究所(現核工業二三〇研究所)借用了一台進口電腦,並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産資源進行了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學研究地質的方向。
1984年,肖克炎考入長春地質學院數學地質專業碩士研究生,並師從我國著名數學地質專家王世稱教授,攻讀博士學位。所謂數學地質,就是用數學分析及建模的手段,對地質問題進行規律性的研究,需要把礦床成因、地球探測資訊技術、電腦等多學科的知識進行交叉融合,肖克炎在研究中展現了絕佳的才華和能力,他不斷探索多元統計分析方法的應用、金銅異常區複合模型的建立以及綜合資訊礦産預測等領域,並且參與了由王世稱教授主持的“綜合資訊礦産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年博士畢業後,肖克炎進入中國地質大學(武漢)“礦産普查與勘探”科研流動站,從事博士後研究,師從我國著名數學地質學家趙鵬大,繼續深化對數學地質的研究和應用。在此期間,肖克炎晉陞為副研究員,1993年,博士後出站後,他加入中國地質科學院礦産資源研究所從事科研工作。
在礦産所,肖克炎作為技術骨幹參與了全國第二輪成礦區劃工作,從事成礦遠景區劃電腦化及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電腦技術為支撐的綜合資訊礦産預測方法體系,開展了不同比例尺礦産資源方法學比較研究,提出了預測底圖編圖綜合解釋模型,完善了綜合資訊找礦評價模型的研究內容方法,編制了首張中國礦産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劃數據庫。
此後,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“礦産資源總量預測”目標任務,創立了礦床模型綜合地質資訊礦産預測方法;研發出地質專家系統預測與綜合資訊預測的預測模型,總結了以電腦資訊技術為手段,運用礦床模型地質參數法進行資源潛力估算的預測工作方法流程;首次提出區域預測綜合資訊編圖的綜合解釋模型、礦産預測類型、礦産預測方法類型、最小預測區等概念,創新發展了礦床模型地質參數資源量估算方法;建立了全國礦産資源潛力預測評價成果數據庫,為國家資源決策提供了權威國情數據。
以上這些成果促進了我國新時代地質工作的發展,廣泛應用於“十三五”各類礦産勘查規劃部署,厘定了我國26個重要找礦部署區帶,優選110余處國家重要整裝勘查區和礦集區;支撐國家找礦突破戰略行動和礦業企業的礦産勘查,推動新發現多處大中型礦産地,實現找礦工作重大突破。即使在現在,他的研究成果仍在發揮著重要作用。
創新智慧預測 把礦産獻給祖國
近年來,隨著礦産勘探的進步,以及不斷的開採,淺地表礦産資源已無法滿足人類發展的需要,世界各國已經開始像地球深處資源進軍,肖克炎也“由淺入深”開展智慧勘查技術的研發。在科技部深地資源勘查開採專項“深部資源預測系統技術研究與示範”項目的支援下,肖克炎帶領團隊圍繞深部資源預測需求,系統開展深部礦産資源預測理論研究、關鍵技術、平臺系統研究,突破了成礦空間三維結構重建機制、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—定量預測三元大數據深部礦産資源預測理論方法,研製了一套具有自主智慧財産權的深部綜合資訊預測評價平臺系統,創新研發了深部成礦構造、地球物理、地球化學和地質異常的時空結構解析方法與深層次資訊提取新技術,解決了礦集區深部成礦空間三維結構重建、成礦地質異常空間重構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産資源潛力評價預測範圍廣(陸域地區全覆蓋)、預測礦種多(成礦類型複雜多樣)、預測深度大(地表以下2千米)等特點在充分調研國內外礦産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範工作,對礦産資源評價關鍵技術問題進行攻關並取得創新成果,在此基礎上制定了單礦種預測技術要求,並在預測實踐中加以完善補充,形成全國統一的行之有效實用的技術標準方法各省統一使用本項目研發的礦産預測方法和軟體工具,開展地區單礦種預測評價,主要取得了理論方法創新、技術平臺創新及重大找礦突破。突破深部成礦空間三維結構重建和找礦靶區定位與深部預測等重大科學問題,構建我國礦集區3千米以淺礦産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據智慧找礦“理論—方法—系統平臺”完全自主智慧財産權的開創性成果,現已完成了全國25種重要礦産資源2000米以淺資源量預測研究,圈定了各類找礦靶區4萬餘處、成礦遠景區2000余處、重要礦集區240余處,並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、四川會理—會東礦集區、湖南—貴州錳礦整裝勘查區、貴州貞豐—普安金礦整裝勘查區、甘肅瑪曲—合作金礦整裝勘查區、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範,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,成功實現重大找礦進展的礦床(區帶),取得了顯著經濟效益與社會效益。
此外,在全國礦産資源潛力評價項目實施期間,肖克炎帶領團隊自主研發了礦産資源綜合資訊評價系統(MRAS)探礦者軟體和(MinExplorer),這套擁有全部核心技術與智慧財産權的礦産資源預測評價系統平臺,打破了國外在此領域的技術壁壘,填補了我國礦産預測資訊化領域的空白,已被全國32個省(區、市)的上千家地質調查單位全面應用。如今,“人工智慧+”已成為找礦的大趨勢,肖克炎針對鋰、鈷、鎳等戰略性礦産資源又開始了新的研究探索,創新大數據預測評價基本理論、方法流程、預測模型及成果表達等,研發智慧地質預測模型和大數據精準預測技術,創新資源評價知識驅動和數據驅動雙引擎,突破智慧地質模型預測電腦關鍵技術,形成新一代智慧戰略性礦産評價軟體系統,解決資源評價軟體“卡脖子”難題。
由於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、原地質礦産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科學獎科研獎,該獎項是中國地質行業最高層次的榮譽獎,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多年來深耕礦産預測數字技術的研發與應用,肖克炎始終初心未改,在蒼穹之下、大地之上,他抒寫著地質人的精彩篇章。現已花甲之年的肖克炎,看到了在“大數據時代”中,地質找礦工作智慧化時代已經來臨,新一代人工智慧預測技術將成為礦産資源評價領域創新高地。於是,他又踏上新的征程,砥礪前行,邁向未來。(文/苗燕)