发布日期:2018-11-12 来源:网易·了不起的中国制造 出品 | 网易旧事 采访、文字 | 史文慧
变革开放40年来,中国经济社会倒退获得了微小提高。作为“第终身产力”,技术的价值日益遭到注重。网易《改革亲历者》策动独家专访10位科技畛域的顶级专家,请他们分享各自由钻研、科技探究中的经验与见地。
第六期:专访手机新2会员端院士、火山地质与第四纪地质学家刘嘉麒
在刘嘉麒院士看来,火山浑身都是宝,它给人类带来财产和资源,另外与地球的构成进程也亲密相干,同时也是影响气象的重要要素。在谈到中国的科研程度时,刘嘉麒院士以为,中国的情势是好的,但跟发达国度还存在差距,国际火山钻研设施次要还依赖出口。不过中国钻研手段和设施不比国外差,出效果是早晚的事。 |
[video:刘嘉麒院士-先进仪器要买但自己研制也很必要(【网易】《改革亲历者》-2018-11-12)]
提到火山,想必大家都并不生疏,家眼中的火山跟咱们一般人看到的一样吗?关于家来说,火山到底有哪些钻研价值?需求用到哪些设施?火山钻研关于社会和整集体类来说又是怎么的存在?带着这些成绩,咱们采访了驰名的火山地质与第四纪地质学家、中国院院士刘嘉麒。
(一)火山浑身都是宝,对人类至关重要
网易旧事:您钻研火山几十年,火山都有哪些钻研价值?
刘嘉麒:地球构成的进程就跟火山的作用亲密相干。在上,咱们讨论地球的构成演变,讨论天然环境、气侯的变动,这些事件也都与火山无关。
地球在构成进程中,从晚期到如今,从深到浅到表层都与火山无关;火山喷发会开释大量能量、火山灰和气体,对大气环流产生影响,还会构成大量的气溶胶,对气侯也有影响;在南极发现的臭氧洞等一些天然景象,也都与火山作用无关。
火山在流动进程中又会产生很多资源,比方一些矿产资源、动力,甚至是宝石、矿泉水、温泉、地热等,这些都跟火山无关。如今大家常常游览,地球上很多好的天然景观、游览胜地大局部都是火山区,比方我国的长白山、五大连池、日本富士山、美国夏威夷和黄石公园,这些中央都是典型的火山区。
其实火山给人类带来的财产和资源远远大于它给人类造成的灾祸,在我看来火山浑身都是宝,火山对人类很重要。钻研火山,一方面对人类有很重要的资源劣势,另内在预防灾祸方面也跟人类亲密相干。
网易旧事:如今大家都很关注天气和气侯,比方雾霾,比方寰球变暖,火山关于天气和气侯有什么影响?
刘嘉麒:其实火山是个地质景象,我以为它跟气侯亲密相干,某种水平上火山是影响气侯十分重要的要素。
如今都说气侯变动是人类流动造成的,人类流动(尽管能)影响气侯,但不能决议气侯的变动。而且,我以为人类在整个大天然界里还是很渺小的,影响(气象)是能够的,要说管制或决议气侯变动不可能,但火山能。
从大的周期来看,我做过一点钻研,在火山流动比拟强的周期,气侯偏暖和,比方地质上有个白垩纪(恐龙时代),那时分没有人类,整个寰球的气侯要比如今热,假如依照天文生态的状况,比方北京如今普通不长棕榈树(它属于寒带动物),但在白垩纪,北京这个中央天气比拟热,是有棕榈树的。
整个白垩纪时代火山在寰球天翻地覆、热气腾腾,大量的火山流动促使气侯变得比拟热,我以为这至多是比拟重要的要素,由于火山流动要开释大量能量,这可比普通的人类流动开释的能量大得多。
咱们也做了一些法则性讨论,比方把整个从中生代到重生代一两亿年来火山流动的法则和周期性(做梳理),再对应气侯变动的周期性,根本上火山激烈时气侯普通比拟暖和,火山弱的时分气侯就变得比拟冷。
详细来讲,短期比方半年、一年或几年,普通咱们不叫“气侯”,叫“天气”,几十年、二三十年以上累计的天气才叫气侯,每天的天气也是气侯的组成局部。
大龄火山喷发时有两个作用,在地面可能构成一种“阳伞”作用,所谓阳伞作用就是气溶胶在地面构成气溶胶层,就像一把伞打在下面,太阳辐射的能量不能达到地表,地表温度绝对较低,产生的阴雨天就多了,这时分就比拟冷,火山喷发在短工夫内使气侯变得阴冷。
这个也有例子,1815年印度尼西亚唐布拉火山喷发,第二年、第三年(1816年、1817年)寰球简直没有晴天,这就是唐布拉火山喷发造成寰球气溶胶影响,给气侯造成了短工夫的阴冷。
火山喷发还有另一个方面(影响),就是使高空温度增高,这就是咱们所说的温室效应,火山喷发时有大量气体,除了水蒸气以外还有二氧化碳、甲烷等温室气体,普通来说温室气体均匀比重比空气比重略微高一点,不能上地面,所以就在地球外表上构成了温室气体层,这个温室气体层覆盖在下面之后使高空开释的能量及热量分发不进来,这就是人们所说的温室效应。
火山流动从地面来讲构成“阳伞作用”,使天气短工夫变得阴冷,而在低层靠近地球外表的中央造成温室效应又可能变得比拟暖和,这是相反相成的,但详细哪个起作用,就看过后火山喷发的类型,这就是火山流动对气侯的影响。
网易旧事:您方才说火山流动会给人类带来资源,但普通勘探石油自然气都要避停火山岩,由于是开采的禁区,这又是为什么?
刘嘉麒:所谓油气就是石油和自然气,实际上它的实质都是烃类化合物,所谓烃类化合物就是无机物。普通来讲,烃类化合物在咱们的地质上大局部都是在堆积岩里,比方湖泊、陆地、河流。这些中央都是在常温状况下适宜生物生活的,所以,堆积岩里的生物比拟多,烃类化合物也就比拟多,缓缓就能构成油气,这个实践大家是能够想得通的。
但火成岩(火山岩)不是这样,火山喷发普通温度都上千度,你们晓得的花岗岩是在公开深处构成的,但它的构成进程是很低温的状况下构成岩浆,而后冷凝变成岩石,这么高的温度下自身很少有生物在外面(生活),连细菌都很难有,实践下去说在这种火山岩里不应该有烃类化合物无机质的构成,假如上那儿找石油自然气如同不太可能。
但实际上通过起初的钻研和勘探验证,火成岩,包括深层的相似花岗岩这样的岩石,特地是火山岩,这外面岂但有(油气),而且有的时分还挺丰厚。什么缘由呢?
火成岩构成当前就变成岩石了,在有岩浆时是低温,但冷却当前构成岩石跟堆积岩一样都在公开掩埋着,都是常温失常形态下。它自身可能没有产生油和气,但油和气是流体,是活动的,在火成岩特地是火山岩里有很多孔隙,从纳米级不断到可见孔隙,某种水平上它比堆积岩的孔隙还多,这给贮存油和气提供了很多空间,甚至贮存的比堆积岩里还丰厚。
咱们要的是油,油气在哪儿存不重要,只需有就行,打到火山岩里反而能把油气取进去。
这样起初咱们就开辟了一个新的畛域,在火山岩里发现了“火山岩油气藏”,而且油气藏的储量也开辟了新的畛域。
你要晓得,中国的油田气田天生有余,50年代时汽车都没有汽油,要烧气,下面还得带个大气包,那时分很难,就是由于原来中国海上油田很少,大局部都是陆上的,(过后大家)以为中国是贫油国度,东方一些人说中国缺油,咱们过后的程度低,也感觉不行。
但起初中国家进一步钻研,比方五十年代的时分(钻研)陆相(成油),湖泊是陆相,陆地是海相的,然而大的湖泊跟海又有多大区别?不也是水体吗?它的环境也有相似的中央,这样都有可比性。通过老一辈家在晚期湖泊(堆积)的中央(勘探),松辽盆地、华北盆地、塔里木盆地 这些盆地都是原来湖泊堆积的中央,再加上做一些钻研,证明它们的确有相似的中央。
所以陆相成油实践是中国家建设起来的,这是第一大发现,所以中国开端有了大庆、有了克拉玛依这些油田,这是一个提高。这是所谓惯例油田。
如今火山岩油气藏、致密性油气藏、页岩型的油气藏,这都是所谓十分规的,这些方面国外也有钻研,中国如今也有,由于中国在惯例油气藏有点缺点,(于是)在十分规的方面,我以为做的有些工作是超过国内上其它国度的。他们好的货色多、咱们难的货色多,他们不做难的,咱们中国的家就做难的,既然做了,那就走在后面了。
网易旧事:您之前如同还有个钻研,把玄武岩做成纤维,以如今国际和整集体类的技术程度,这方面曾经成熟了吗?
刘嘉麒:没成绩,我差不多钻研火山钻研了一辈子,从念书到如今这么大岁数了,这一辈子就是跟火山岩打交道。
但你要晓得,咱们做每件事,特地是搞的,最初的落脚点就是要造福于人类,要推进社会倒退,否则你干一辈子人家问你这玩意儿到底有啥用,你连本人都说不分明,或许也拿不进去什么,感觉很难交代。
咱们钻研火山有意义,如今看来也有很大的经济意义,像方才谈到的,在这里还能找到油气藏,这是一方面;给你们女孩子找那些宝石也是一方面;但更重要的是对国计民生方面的,像如今搞的资料,用玄武岩的确能拉丝,而且这个丝拉得很细、很初级,细到什么水平?最细能拉到头发丝1/3这么细。
它的功能十分好,可以耐低温、耐高温,是绝缘的,又是抗侵蚀的,弹性模量、力学性质又特地好。功能好,用途也特地广,航天、航空、军事、交通、修建、环保,甚至最简略的有钱人打高尔夫球的球杆,钓鱼的钓鱼杆都能够用这种资料做,如今国度在汽车动力革新方面让汽车低耗能少排放,就要革新汽车,用什么资料革新,大家也比拟认可用玄武岩资料。
网易旧事:这是中国创始的吗?
刘嘉麒:最早研制的是老苏联,在上世纪(1956年)开端研发,他们在1985年拉进去第一根丝,逐步地,这种技术传到了国外。苏联崩溃后,一些家往外跑,把技术带进来了,咱们中国在那之后才开端搞的,中国搞到如今也就二十年左右,但倒退很快,咱们如今有些技术应该说是世界抢先,规模也比拟大,技术程度绝对也比拟高,在某几个畛域里咱们是抢先的。
(二)中国火山钻研设施出口多自研少,是注重水平不够
网易旧事:做火山钻研都会用到哪些设施?
刘嘉麒:钻研火山除了在朝当地质调查,更重要的还要做一些测试剖析钻研。
比方在根底钻研方面,咱们要做结构构造钻研、物质成分钻研和构成的时代(年龄)测定,做这些钻研都得需求大型仪器,而且仪器都很贵。做年龄测定的话,一台比拟初级的仪器就是几百万美元,普通的也得几十万美元,咱们国度这些仪器根本都是全的。
火山钻研还有一方面,就是对它的流动性进行监测。
在火山区或接近火山区建设一些火山监测站,看火山的流动性,办法比拟多,比方用地震的办法,火山喷发普通跟地震亲密相干,有地震流动就可能预示着火山喷发,所以要做地震监测。
另外就是地壳挪动,老百姓可能不晓得哪块挪动,但(家)经过仪器测量是能够测量到的。如何测量呢?就是在火山区安排大量的GPS定位。GPS定位测量的精度很高,微米、毫米(级别的)都能测量进去,一些巨大的高空变动、地球能源变动都能测进去,依据这个也能判别火山的流动。这也需求大量仪器。
如今还到了肯定水平,在美国曾经开端搞了,他们用机器人监测,把机器人安到火山口里,一旦火山要喷发,假如是大活人在那儿监测,跑不进去就会有风险,但把机器人安在火山口或火山区里监测,一旦火山喷发,“就义”了也能够被替代,所以如今逐步用机器人来做一些监测。这方面咱们中国还没有,大略还得一段工夫。
总得来说,目前中国的钻研手段和设施不比国外差,但绝对来讲中国近一百年来没什么火山喷发,大家的注重水平还不够,所以投入的精力和注重水平还不够,还需求进一步增强。
网易旧事:如今国际用到的火山钻研仪器是国产的多还是出口的多?
刘嘉麒:说到这里比拟遗憾,如今咱们使用的比拟先进的大型仪器绝大局部是买的。
我念书的时分中国还绝对比拟穷、比拟落后,但那时分咱们国际反而还想方法制作一些,起初咱们国度经济倒退了,有钱了,本人制作不如买的好,还不便,所以如今好多仪器都是买。
这样有益处也有害处,益处是把他人的先进设施买来就能够用,而且可以跟国内上接轨,测进去的数据大家也比拟置信。但这类货色就是这样,(假如)齐全倚靠他人,人家制作了、卖你了,你就有;不卖你了,那你就没有。
所以我以为在买本国仪器的同时还得想方法本人研制,当然如今有些单位也在研制,但绝对来说还不够,还需求再增强。
网易旧事:您感觉如今国际自制仪器比拟少是哪方面的缘由造成的?
刘嘉麒:我感觉还是注重水平不够。我不断以为中国人不懒不笨,尤其如今也不差钱,主观条件和客观条件都具有,假如注重,而且增强这方面,就可以把这件事做成、做好;假如不注重或不支持,能做的事也没做,反正买货色比本人造货色要容易。
(三)中国钻研手段和设施不比国外差,出效果是早晚的事
网易旧事:中国目前的科研程度如何?
刘嘉麒:我感觉咱们国度如今从技术来看,情势是比拟好的,但绝对来讲我以为总体程度还不能说什么都抢先,只是在个别畛域有抢先,跟欧美发达国度比还差一个层次。
如今从下级领导到百姓对技术都很关怀,都心愿中国做得快做得好,都很焦急,但这货色有时分是急不了的,得下功夫,尤其是根底钻研,根底钻研不是三天两天三年两年就能胜利的,有的十年八年几十年,甚至一辈子(出不了效果)都有可能,得需求区别看待。
其实真正搞科研的应该是多数人,科研,尤其是一些根底钻研,这个不能公众化,也没法儿公众化,对(搞科研)这些人也应该维护、激励以及给予肯定的政策。做科普能够公众化,搞科研这块,我不断以为不是凭人多能搞进去的。
任何一个国度不搞钻研是不行的,没有科技是不行的,技术和教育,这是任何一个国度强盛的基本。
但反过去讲,虽然国度也花了肯定的钱来搞科研,但我以为在国民经济里占的比重还是相当低,比方咱们搞一个名目,小则几万几十万,或许几百万,最大的名目一搞三年五年十年八年,可能上亿了。但你要晓得,修一公里的高铁就一个多亿呀,修一公里的地铁也都是一两个亿呀。
(在科研上投入的)这一个亿、两个亿的钱,这么一帮人干三年五年甚至十年,它最初产生的成果可不是一公里的高铁和一公里的地铁这种量级来权衡的。
网易旧事:如今我们国度科研使用到实际中大略是什么样的状况?
刘嘉麒:这是一个大成绩,假如说老百姓对搞科研无意见,就是科技效果这方面原来做的很不够,或许有些时分做的很差,搞钻研的、搞学识的人基本不想到你做这事儿有没有用,或是怎样用,这方面没有想,反正我写了论文、写了文章或了写了本书,我感觉就挺不错了,就算实现义务了,再加上有些考核,你有这个货色就行了,往下守业公司有第二季吗走就不论了。
这样不行,搞根底钻研,可能你在刚钻研进去时根底实践和办法不会用得上,包括爱因斯坦的绝对论,一开端不可能用得上,但缓缓就疏导到其它方面,而后就能用得上,推进社会倒退。咱们搞的也是一样,根底钻研最初还是为使用钻研效劳的,是指点使用钻研的,得在这方面下时间。咱们有些做的工作原本就是使用钻研,你做这件事应该很快跟消费、跟使用结合起来,但因为环境脱节,没有很好地结合起来,钻研是钻研,使用是使用,后果两者都没有很好地施展,需求把结合点、结合的形式/途径做得更好,而后两者结合就能做好。
网易旧事:很多人说中国制作就是模拟,跟在他人前面山寨他人、模拟他人,中国没有自主翻新。您怎样看?
刘嘉麒:翻新普通都是指原始翻新,原来没有的如今有,这才叫翻新,或许说得土一点,惹是生非,别树一帜,这才叫翻新。其实还有一种翻新是他人做得不好你做得好,你比他人高一档,那也算翻新,但这个翻新比从无到有略微差一个层次,但也属于翻新。还有一种就是模拟,你怎样做我照猫画虎,这种尽管也能做成,但准则上不算翻新,比方方才说的玄武岩纤维,我就不能说这个技术、这个原理是中国发现的,但咱们把这个技术引过去当前二十来年中国有新的倒退,有些技术比他们强了,在强的这局部算翻新,在模拟的局部不能算翻新,不能说原来中国没有,你把它搬过去你就是翻新了,这不算翻新。搬来当前,原来它做得比拟差、原来做得不好,我如今做进去了,做进去的这局部、做好的这局部算翻新。
翻新是技术的实质,任何搞技术的人都要翻新,只有翻新才有前途、才有倒退,而且真正搞技术的谁都不想跟着他人屁股前面走,都想比他人强,都想有新的倒退,这是对技术人员的谷歌地图apikey如何请求公布版的根本要求,也是他们根本的价值观。
咱们国度翻新得有根底,技术,尤其天然需求大量试验,试验得需求大量的仪器设施才成,尤其是地学、生物等,都是靠试验进去的。过来咱们国度比拟穷,仪器设施太少太落后,没有好的试验、没有好的数据很难有翻新的根底。如今不一样了,国内上好的仪器差不多都能买来,虽然买并不是一个很好的途径,但有了就行,洋为中用吧,如今造不进去买来也行,买来就无能活,干活就能出货色,有了数据、有了试验的根底我就能够无理论上有新的打破。凭空翻新也很难,必需得有一点根底,有平台。
如今咱们国度不差钱也不差仪器,只需人肯干,有爱国和贡献肉体,那你就无能进去。
网易旧事:您以为早晚一定会出效果的?
刘嘉麒:是的。当然大家都心愿能找得快一点,有的效果可能来得快,有的得通过十年二十年,甚至有的人干一辈子可能就干一件事,关于真正做的人就别强调短平快,这也是一个成绩。