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“纳米”世界观地球

2017-10-24 09:23 来源:科技日报

2015年4月琚宜文教授在尼泊尔喜马拉雅进行盆地地质调查与采样

  对琚宜文而言,“纳米地球”神秘而令人神往。

  这个世界令琚宜文着迷,数十年如一日深耕,使他及其团队终于在国际上开拓了一个综合性的纳米地球科学领域(学科),并由此为突破口,全面阐述了纳米地球科学及纳米成藏成矿领域重大和前沿科学问题,并从微观延伸至宏观重要地学问题。纳米地球科学的兴起无疑将为21世纪地球科学的发展带来革命性的飞跃, 从而获得地球科学在超微观尺度上的重大突破,这对科技、经济与社会发展也会产生广泛而深远的影响。

  钻研高深的学问、破冰前沿的科技、获得瞩目的成就,与在科研领域的勇往直前不同,在教学和生活中,琚宜文却谦恭而敦厚、率真而谦虚,是师生们尊敬和喜爱的良师益友。

  让我们走近琚宜文,聆听纳米地球科学及其相关宏观地学领域研究的“前世今生”以及琚宜文笃行求知、砥砺创新的故事。

  深耕破冰

  作为一名出色的科研工作者,琚宜文深耕专业方向,破冰地学前沿,攻克了一个又一个难关,攀登了一个又一个高峰。

  仅拿近五年来的数据来看,琚宜文作为项目负责人主持过与纳米地学、能源地质及工程相关的国家自然科学基金重点项目和面上项目、国家科技重大专项课题、国家973项目课题、中国科学院战略先导性科技专项课题等10多项;在国际重要学术期刊发表SCI论文40多篇,EI论文30多篇;获得省部级以上科技进步奖和自然科学奖2项;已受理或授权国家发明专利8项,新型专利1项。

  目前,琚宜文及其团队已在纳米地球科学,并结合微纳米尺度的研究在页岩气富集特征及其机理、煤层气地质与产出水化学特征、煤炭开发过程中的碳排放以及尼泊尔—中国西藏喜马拉雅区域新生代盆地演化等国际前沿领域取得了多项重要突破。

  在纳米地球科学领域,琚宜文取得了令人瞩目的学术成果:他及其团队创新性地提出了纳米地球科学基本概念及其主要内涵,进一步厘清了纳米地球科学的主要研究方向;在国际上开拓了一个综合性的纳米地球科学领域(学科),全面阐述了纳米地球科学及纳米成藏成矿领域重大和前沿科学问题,并探讨了其发展趋势;在此基础上深入阐明了煤岩与页岩及其变形的微纳米尺度特征,首次揭示了煤岩与页岩及其变形的微纳米结构演化机理。

  在页岩气富集特征及其机理方面,琚宜文及其团队在对美国阿巴拉契亚盆地Marcellus海相页岩储层岩相分析的基础上,结合微纳米尺度的研究,阐明了我国四川盆地龙马溪组海相页岩储层岩相特征,划分了其类型,并已应用于储层评价与对比;首次阐明了不同于国内外海相页岩的中国东部海陆交互相页岩物质组成与孔裂隙特征,并与海相页岩进行了对比,该成果一年多被SCI引用18次;进一步查明了中国不同类型页岩储层的保存条件,并与美国页岩储层地质条件进行了综合性对比。

  在煤层气地质与产出水化学特征方面,琚宜文及其团队结合微纳米尺度的研究,系统阐明了中国东部矿区煤层气的形成过程和机制、不同成因煤层气的分布和富集特征;阐明了中国华北地区煤系复杂的水文地球化学演化过程及水化学特征,进一步揭示了生物成因气的生成机理;首次阐明了中国华北地区煤系气源岩生物标志物组成和生物降解特征,建立了不同生物标志物的生物降解程度判别方法,明确了有机质生物降解对煤层气资源量的贡献。

  在煤炭开发过程中的碳排放方面,琚宜文及其团队结合微纳米尺度的研究,提出具有创新意义的关于井工开采过程中甲烷和二氧化碳新排放因子的瓦斯含量算法,并由此计算了全国各区域及全国的煤炭开发过程中的碳排放总量。近期发表于国际期刊Science of the Total Environment的最新研究成果显示,其研究方法在估算和预测煤炭开发中的碳排放方面更为有效和精确。这一方法的采用对估算全球碳排放收支具有重要意义。

  令人惊喜的是,琚宜文及其团队结合微纳米尺度的研究,还阐明了尼泊尔—中国西藏喜马拉雅区域新生代盆地沉积物的可能来源与物源过程,确定了新生代盆地沉积和构造演化对印度和亚洲板块的可能碰撞事件的年代学约束条件。

  开拓创新

  不仅在国内专业领域成就非凡,琚宜文的研究也走在国际学术前沿,在国际上具有较高的知名度和影响力。

  琚宜文作为香山科学会议申请人和执行主席之一,于2013年11月5日—7日在北京举办了以“纳米地质学及纳米成藏成矿前沿科学问题”为主题的香山科学会议第476次学术讨论会。香山科学会议的筹办与召开在国内外科技界引起了强烈反响,揭开了中国纳米地球科学的新篇章。

  会议期间,琚宜文在题为“纳米地质学与纳米成藏成矿重大科学问题”的主题评述报告中,深入分析了纳米地质学的研究进展及其未来的发展趋势。

  此外,琚宜文作为香山科学会议申请人和执行主席之一,于2012年11月6日—8日在北京举办了以“深部煤矿瓦斯灾害与煤层气开发”为主题的香山科学会议第443次学术讨论会,并作中心议题评述报告。

  琚宜文还作为大会学术委员会主席举办过两次纳米地球科学国内外重要会议:2015年12月11日—13日,以“纳米地球科学:地学领域革命性挑战”为主题的第一届中国纳米地球科学学术研讨会暨中国地质学会纳米地质专业委员会成立大会在北京成功召开;2016年11月4日 —6日在青岛举行了第一次国际综合性的“2016年国际纳米地球科学学术研讨会”,来自中国、美国、加拿大、澳大利亚、日本等国家的专家参加了会议并作了大会学术报告,由此推进了纳米地球科学发展的国际化进程。

  不仅如此,琚宜文也作为特约主编组织“纳米地质学”和“Emerging Nanogeosciences”国内外专刊(正刊)。

  在国际专刊上,琚宜文作为第一作者牵头撰写并发表了题为Nanogeosciences: Research History,Current Status and Development Trends的综合性学术论文,在国际上引起了强烈反响。本专刊发表的130篇学术论文,代表了近些年来纳米地球科学及其10来个分支领域(研究方向)取得的综合性成果。

  琚宜文还多次作为国内外重要学术会议主持人/主席主持会议或作特邀报告。因为影响深远,他在国内外学术任职还有:中国能源学会副会长、中国地质学会纳米地质专业委员会主任委员、中国岩石力学与工程学会软岩工程与深部灾害控制分会副理事长,国际SCI期刊Journal of Nanoscience and Nanotechnology副主编等。

  育人第一,是琚宜文多年来坚守的理念。

  良师益友!这是学生和同事们对琚宜文的评价,琚宜文在教学和研究生培养方面的表现同样令人敬佩和尊重。

  2006年3月至今,琚宜文每年开设3门研究生专业基础课共计1020学时。他的研究生课程还分别获得华东地区高等学校出版社优秀教材与著作一等奖和二等奖以及中国科学院研究生院优秀课程等。

  近年来,随着中国科学院大学课程改革,琚宜文作为首席教授主讲研究生核心课程《能源地质学》,每一年学生课程评估均为优秀。

  与此同时,琚宜文多次邀请国外知名大学教授为学生们讲授《非常规天然气资源》,还组织国内外多位知名专家讲授《盆地与能源研究新进展》,受到了学生的好评,并邀请国际知名专家来学校进行学术报告与学术交流,提高了中国科学院大学相关课程教学的国际影响力。

  迄今为止,琚宜文作为导师已指导博士研究生12名,指导硕士研究生21名,作为合作导师培养博士后12名。他的多个学生已在各自领域出类拔萃,成为了青年科技工作者的翘楚。(张霞)

(责任编辑:王蔚)

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