杨文采院士：人类能上天下海，却难以入地13公里

地球化学家的办法是可以靠同位素测量来研究标本。20世纪地质学最大的成功就是用放射性同位素来测量地质年代。只要有一块标本，他们就可以取得数据。当然这个标本要很特殊，比如是从火山里头喷发出来的。火山就是一个天然的钻孔，把地下可能是100公里深度的物质给带到地面上来了，像金刚石就是。同位素研究就能说明它的成因、物质成分、它的生成环境等等。

但也有问题，因为不是到处都有火山。像在北京，没有火山口，你就没辙了。不能真正深入到地底下去，那就没有深地的研究材料。所以现代的地球科学研究，需要多学科的结合（地球物理学、地质学、地球化学等），才能搞清地下物质的分布。

▲火山喷发涌出熔岩/图源：国际在线

《科学大师》：也就是说，在地球科学中，大陆科学钻探的重要性和必要性是无可争议的？

杨文采：大陆科学钻探是非常重要的一环。因为地球科学研究目前更多只能看到地表上的东西，如果不能往下打钻采样，我们能看到的东西只是很浅层的，很多研究都停留在假设阶段。比如构造的年龄和规模、流体的运动、地球物理异常起因等，你很难敲得很准，要把它上升成为一个理论的模型，还需要加以打钻验证。

你要验证，要么就直接打钻，钻得越深越好，这是一个最好的办法。比如我预测这个地方打下去会是什么地质年代，我就在那个地方钻下去，最后测出来的结果就可以直接拿来印证你的理论，所以要搞科学钻探。海洋钻探也好，大陆科学钻探也好，目的都是要验证科学家的理论模型。

当年我们在江苏东海打钻，也是这样，这个研究就与验证地壳运动和大陆俯冲有关。最后获得的材料验证，基本上跟我们原来推测的是一样的。这就是科学钻探。

当然，除了打钻，还可以有另一种验证办法，那就是预测，比如进行地震预报。预测在什么地方什么时候会发生大地震，如果你预测准确了，你的研究假设也可以上升成为理论。

▲杨文采院士在广西为1600多名青年科研工作者作主题报告/图源：广西科协

Part 2人类社会要发展，离不开地下矿藏资源

《科学大师》：地球科学中，关于能源利用的话题也很受关注，您的研究成果，在一些重要的能源勘探工程上也有应用，怎么样认识地底下的能源储藏，地球深部真的是能源宝藏吗？

杨文采：我们知道地球中心的温度达到5000多度，那个地方热能是所有地球内部物质运动的能量来源。科学的估算，我们现有的一次能源当中的太阳能，它的总能量大概是地球内部能量的1/50，就是说地球的能量远远要大于太阳释放出来的能量。

另外，我们的地球形成后产生一些矿物，比如说铀矿，产生放射性的能源，这个能量是可以利用的。这个能量又比太阳能少一个级次。

我们说发展靠资源，最重要的战略资源中就少不了矿物。特朗普签署了一个美国的战略资源法案，就是说你的战略资源的储备如果不够的话，一旦发生战争，你这个国家是经不起打击的。那这其中涉及到一个很重要的战略资源，就是稀土矿，它们是在新材料、高端制造、航空航天和精密制导等多方面需要的特殊原材料。美国要从中国进口大量的稀土矿产，如果这个资源断了，对于美国的战略发展是很不利的。

▲有“中国黄金第一矿”之称的吉林夹皮沟金矿/图源：中国黄金报

《科学大师》：也就是说，地球科学是否能够在这种战略资源自给自足上面，提供助力？

杨文采：铁矿、铜矿这一类战略矿产，我们国家寻找了很长时间。这里我要讲讲金矿。中国地质界对于国家发展的一个大贡献，就是发现了金矿、钨矿和锡矿。我们国家解放后，经济还不发展，一穷二白，很多人吃不饱饭，我们当年怎么去买国外的先进技术？靠的就是出口金矿、钨矿和锡矿。

我们解放后找到了几个大金矿，比如说胶东金矿、东秦岭的金矿，青海的金矿等，这些金矿给建国初期提供了硬通货的金钱的储备，对我们国家维持财政的安全是非常重要的，使得我们国家能够维持到改革开放。我们过来的人知道得很清楚。现在中国制造走出去了，大量的外汇进来，我们的经济依靠矿业的这个阶段才算去了。

（编辑：555手机网）

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