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赵鹏大 中国地质教育界垦荒牛赵鹏大院士的心路历程

 



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学生时代

1931年5月25日,赵鹏大降生在辽宁沈阳一个铁路小职员家庭。他的童年和少年时代正值中国多事之秋,出生后4个月就爆发了“九一八”事变,也就开始了他随父母逃难入关的动荡生涯。从初小开始直至高中毕业他就换了9所学校,但不论搬迁到何地,他父母都没有让他耽误学业。从他12岁开始,就离开父母到一所东北流亡中学——设在四川威远静宁寺处的国立东北中山中学住校读初中。应该说,在那里求学生活条件很艰苦,但学习条件极好。生活苦主要是指饭菜极差以致难求一饱,而且基本无菜可吃,经常以辣椒粉拌盐粒佐餐。学习条件好是指学校师资力量很强,教师都是从北方流亡四川的原名牌大学教授。

如原清华大学、北京师范大学等校的教授担任外语、数学、化学、生物等课程的任课老师。学生是几十人合住一间大寝室,而且是上下铺,但尽管如此,学校要求极为严格,每天早晨都要检查“内务”:被子要铺平叠好,上罩白床单,而且要求四周棱角分明,有如豆腐块一般。每人床下有一个装衣物的竹篮,必须摆放整齐。每日三餐必须在值日生喊完“立正、稍息、开动”之后才许动筷吃饭等等。这三年紧张而艰苦的生活,对他日后的成长影响颇大,比如对各种艰苦环境和较差的生活条件比较容易适应,这为以后从事地质野外工作打下良好的基础。赵鹏大自幼独立生活,集体观念强,养成了整齐有序,严格守时,行动敏捷等习惯,这些良好习惯对于做好任何工作都是必要的。

1948年当他报考大学的时候,可以在不同时期报考许多大学。当时,他也曾报考了燕京大学、辅仁大学、师范大学等,甚至还有辽海商船学院,但他唯一的志向目标是报考北京大学地质学系,立志学习地质几乎是他从小学就有的学习愿望。当年在四川威远县上小学,教师曾带他们下煤矿参观,他对地下能有如此之多煤炭感到奇怪,也使得他对从事矿业活动的人们很崇敬、很钦佩。在四川自贡市上小学时,教师带他们去大坟堡参观盐井和火井,看到卤水如何从地下提升到井口,又如何利用天然气“火井”将卤水熬炼成盐。当年,甚至每天上学放学都是从输运卤水的竹管道上自如行走。到了中学,听教师说地质学家能计算出埋藏在地下的矿量有多少。所有这一切使他立志要学习地质,当时他的祖父极为反对,认为学地质是“看风水”,以后成为“风水先生”有何出息?父亲主张他报考军校,推崇军事救国。当时只有已在北京大学上学的哥哥极力支持他报考北京大学地质学系,说北京大学地质学系历史最久、师资最强、条件最好,一个系拥有一所独立的小楼——地质馆。真是“功夫不负有心人”,他报考北京大学一举而中,使得他学习地质的理想得以实现。

北京大学地质学系有极好的学习条件和环境,尤其是师生之间亲密无间。当时北京大学地质学系荟萃了很多中国一流的地质学家,系主任孙云铸教授生动的“古生物”课,在课堂上不时穿插以英国风情和名人轶事,令人神往;王鸿祯教授的“地史”课带领大家回溯远古、漫游世界,丰富而精彩的教学内容引人入胜;马杏垣教授的“普通地质学”教学内容新颖,板书秀丽,图文并茂,给人以极大享受。这些老师对他产生了很大影响,尤其是马杏垣先生多次带领他去野外实习和工作,其野外地质观察能力之强、想象力之丰富、素描之精美,分析问题之深刻,举止言谈之风趣幽默,待人接物之大将风度,无不给他留下深刻的印像,成为他敬佩和学习的榜样,以致“文革”期间有人大批他走“马杏垣道路”。北京大学地质学系注重培养学生的自学能力、实践能力和创新精神,赵鹏大在那里如鱼得水。

在大学一、二年级的时候就超前自学了不少大学高年级的课程,还阅读了大量地质期刊杂志,创作并在报刊杂志上发表和新华电台播放了数十篇科普文章,如《漫谈湖泊》、《化石的故事》、《煤》、《石油的成因》等。最后,赵鹏大选择了“矿”作为“主攻”目标,这不仅是因为自幼对矿“情有独钟”,更因为在建国初期,百废待兴,他就认识到开发矿产资源对国家建设与保卫国防的重要意义。所以,他的大学毕业论文选择了“陕北四郎庙油田地质问题”进行研究。1952年他以优异成绩毕业于北京大学,在全国院系调整中被分配到刚刚筹建的北京地质学院参加建院工作。

1954年,国家派他前往前苏联莫斯科地质勘探学院攻读研究生,师从著名地质学家莫斯科地质勘探学院院长雅克仁教授。这位具有丰富理论和实践经验的导师对赵鹏大说:“你要想成为一名优秀的矿床学家或矿床勘探学家必须跑上500个矿床!”。所以,赵鹏大在留苏期间每年都利用寒暑假到前苏联乌拉尔、乌克兰、科拉半岛及外贝加尔等地区参观和考查了数十个各种类型的矿床。其中包括世界级的禾洛姆塔乌铬矿床、尼克泊尔镍矿床、阿帕奇特磷灰石矿床、白桦金矿床等等,大大开扩了眼界。在前苏联学习期间,包括赵鹏大在内的一些留苏研究生为了早日回国参加社会主义建设,曾向当时我驻苏大使馆提出:“能否只在前苏联大学听一些国内尚未开设的新课程,学完后不作研究生论文,不要副博士学位,这样可以缩短在国外的时间。”结果,大使馆坚决不同意,要求他们“一定要作论文,一定要拿学位”。事实证明,大使馆的决定是完全正确的。

作为留苏研究生,决不是仅仅要求多听几门课的问题,而是要求通过研究生论文工作学习和了解进行科学研究的全过程:从收集原始资料,设计实验研究流程,选择必要与恰当的研究方法,到最后形成结论。这一套科学研究方法的训练与实践,恰恰是研究生最重要的学习内容。的确,后来通过论文工作,了解了相关地质学发展动态,参与了前沿课题的研究。在学术思想上亲身实践和领悟到科学研究工作的基本要点:要了解前人对所研究问题的工作成果,进行文献综述;要明确自己的主攻目标和实现目标的关键步骤;要自己获取丰富的第一手资料;工作要突出创新,一定要形成立足于自己工作的新论点、新见解和新方法;力求成果对国民经济建设有实际意义和应用价值。当时,他选择了“矿产普查与勘探”作为攻读的专业方向,并以中国富有但在当时属于新类型的网脉状钨锡矿床作为论文研究对象。在研究中他发现:要求有定量结果的矿产普查勘探工作(如最后要求计算储量)缺乏定量的研究过程。例如,从矿床勘探类型的划分,勘探网度的选择,合理勘探程度的确定到勘查精度的评价等等都是定性描述、经验判断乃至主观要求。这种因人而异缺乏客观准则,定性分析缺乏定量依据,规范要求缺乏科学论证,经验总结缺乏抽象提炼的现象比比皆是,这就大大降低了矿产普查勘探作为一门现代学科的科学性及作为实践性最强的应用学科和实际工作的可操作性。因此,他的研究生论文把地质勘探工作和矿床地质研究定量化作为首取方向。从此以后,定量地学及后来的数学地质特别是定量勘查就成为他终身的研究方向。

参加工作

回国伊始,赵鹏大在北京地质学院以极大的热情投入工作,承担了重要的教学和科研任务。他用所学到的知识,报效生他养他的祖国。1960年,28岁的赵鹏大晋升为副教授,并在中国首次招收矿产普查与勘探学研究生。在“矿产普查与勘探”教材建设中,他第一次将“矿床勘探中矿体地质研究”作为专门章节编入教材,从而加强了矿产勘查的理论基础。1958—1962年,他参加在福建进行的1∶20万地质填图及找矿工作,在《闽浙湘赣区域成矿规律》专著(1960年)中提出“区域勘探评价”的概念,并以专门章节加以论述,首次从大区域角度研究矿床勘探程度、勘探经济及合理勘探程序。由于他在教学、科研等方面取得了显著的成果,1960年初被评为北京市文教战线先进工作者,出席了市文教群英会。1963—1966年,赵鹏大患上了严重的膑骨软化症,有时竟然不能正常行走。他忍着巨痛仍带领学生到云南个旧锡矿区进行教学实习和科研生产,登山下井身先士卒。他对个旧锡矿的条状矿体、细脉带型矿体等特殊类型的复杂矿体进行了深入研究,提出了系统的矿床地质及勘探方法,在勘探手段的合理选择、勘探精度的正确确定和勘探工程最佳布局等方面均提出独到见解,而且首次利用数学模型模拟矿床勘探过程。因而其成果受到国内外学术界和生产部门的重视。80年代以来,他对找矿勘探地质学的研究成果进行全面系统的总结,进一步完善了该学科的理论和方法。他在《矿床勘查与评价》专著中,针对矿产勘查难度日益增大的趋势,提出了集“理论找矿、综合找矿、立体找矿、定量找矿”为一体的科学找矿新思路和新方法,引起同行的高度重视。以他为学科带头人的矿产普查与勘探学科于1988年被评审为国家级重点学科。

传统地质学属于定性的、历史的科学。数百年来,地学家们都习惯于运用传统的观察、比较、历史分析等研究方法,习惯于定性描述地质现象和地质过程。有人甚至还认为“地质学家是概念和模型定量化的最强烈的反对者”。赵鹏大对定性描述为主的传统地质学有着自己的认识。他认为地质学与数学交叉结合,地质学走定量化发展道路是历史的必然。定量化研究方法是他根据客观世界发展的需要所作出的选择。社会经济和生产的发展,要求对矿产资源进行更为精确的定量评价,政府和社会对环境与资源的关注,要求更准确地和定量地预报诸如滑坡、地震、泥石流等地质灾害,要求确定发现新矿床的概率。这些现实的要求都需要地质学与数学紧密结合,定量化地解决问题并给出答案。

科学技术的进步,特别是数据获取和分析处理技术的发展,则为地学定量化准备了条件。选择定量化研究方法,也源于他对地质学研究对象的特点和地质学学科发展趋势的把握。与自然科学中的其他学科如物理学、化学等相比较,地质学更显得学派林立,“百花齐放”。各种学说、理论自成体系,互不衔接,甚至论据相同,结论却完全相反(如火成论与水成论,活动论与固定论,均变论、渐变论与突变论等),使得后继学者往往无所适从;实际地质工作者也各自沿用不同的理论体系作指导,没有统一的科学工作程序。他认为,这些问题的存在很大程度上是由于地质学沿用传统的定性描述的研究方法,迄今为止,地质学中的大多数假说、准则、理论都是不可证明的,大多数实验结果不可能准确地重复和再现,很多推断预测的成果是多方案和多样化的,不少名词术语一词多解或同物异名,因而造成地质学研究中的困难。解决这一困难的重要途径之一,就是要推动地质学与数学的结合,推动地质学的定量化、模型化、标准化。

一门科学,只有当它达到能够成功地运用数学时,才算一门成熟的科学。早在前苏联留学期间,他就开始在找矿勘探中运用数学分析解决问题,回国后便首开中国数学地质学研究,系统地研究矿床勘探中数学模型的应用问题。他把找矿勘探地质学的任务确定为分析成矿地质条件、圈定成矿远景区域、研究地质体变异特征、查明矿床形成和分布规律,进行地质、技术、经济和环境评价,并确定合理开发途径,主要包括地质体物质组成分析、结构构造特征分析、成因过程分析、类型异同分析、发展演化历史分析、地质技术经济分析等。早在50年代起,他便致力于数学与地质学的结合,开始了早期的数学地质研究。他在莫斯科地质勘探学院学习期间,就在前苏联学术刊物上多次发表概率统计在地质勘探中应用的学术论文。60年代,他创造性地将概率模型应用于个旧锡矿复杂矿体勘探过程的模拟,为选择合理勘探手段,提高钻孔见矿率提供了科学基础,取得了良好的经济效益和社会效益。

1964年,他提出应用数理统计研究矿床合理勘探手段及工程间距的途径和方法,比美国学者科克(Kock)、林克(Llink)在《地质数据统计分析》一书中提出的类似方法早6年。在此基础上逐步建立起了比较完整的矿体变异数学模型,为矿床勘探类型的定量划分提供了可靠准则和依据。他率先在中国开展矿产资源定量预测的研究工作。

1975年起,先后在江苏、安徽、湖北、内蒙古、云南、新疆等地的一些矿区或成矿远景区开展了不同比例尺成矿定量预测工作。在吸取国外先进理论和大量实践基础上,于1983年提出了“矿床统计预测”的基本理论、准则和方法体系,并以此为内容,编写了教材和专著,在学校中开设了这方面的课程,从而创立了“矿床统计预测”新学科方向。至今,矿产资源总量预测已成为中国地质勘查生产中的重要组成部分。

1978年,地质出版社出版了《宁芜火山岩盆地铁铜矿床成矿规律、找矿方向及找矿方法研究》专题成果。由赵鹏大执笔编写的《宁芜地区铁矿床统计预测》作为该项成果的组成部分,于1982年获国家自然科学三等奖。80—90年代,他在不断丰富和完善“数学地质”学科方面进行了多方面的研究,建立了“数学地质学”新体系,即研究地质体数学特征,建立地质体数学模型;研究地质作用因素及相互关系,建立地质过程数学模型和研究地质工作方法及地质数据特点,建立地质方法数学模型。

1982年,他发表了《试论地质体数学特征》一文,首次论述了“地质体数学特征”的内容和方法。

1989年,在成矿预测中根据“求异理论”提出“地质异常找矿”新概念,并于1991年发表了“初论地质异常”一文,系统阐述了“地质异常”的不同模式、不同尺度水平、成矿意义及其表示和研究方法。1995年他与王京贵等合作发表文章论述中国“地质异常”,一改传统的区域构造划分方法,从定量求异的角度对中国主要成矿带的分布总结出新的规律。“地质异常”的提出,丰富了成矿预测的研究内容,完善了对物、化探异常的综合配套解释,为寻找超常矿床提供了新的途径。地质体数学特征和地质异常等新问题的提出,开辟了对地质体进行深入研究的一个新领域,创立了数学地质的一个崭新的学科方向。

1990年,他带领课题组成员,将“数学地质”新体系的研究成果编写成专著《地质勘探中的统计分析》。该专著于1992年获国家教委首届全国高等学校优秀著作一等奖,同行专家鉴定为“总体上达到国际水平,其中部分数学地质方法的应用达到国际先进水平,地质体数学特征研究处于国际领先地位”。

主要成果

中国地质大学教授、校长。由于“在数学地质领域作为研究者、教育者及带头人的长期经历和突出贡献”,获1992年国际数学地质协会最高奖——克伦宾奖章。

系统研究了矿产勘查中数学模型的应用。建立了矿产资源定量预测理论及方法体系。在对宁芜、个旧、铜陵及新疆等地区不同比例尺找矿统计预测方面,取得了明显效益并建立了“矿床统计预测”新学科。 1978年在我国率先开设“数学地质”和“矿床统计预测”等课程。代表作有《矿床统计预测》、《地质异常成矿预测理论与实践》、《非传统矿产资源概论》和《定量地学方法及应用》等。

地质异常理论与成矿预测

运用定量研究、相似类比与求异出新、多维性与非线性等思维方法是赵鹏大取得丰硕成果的关键因素之一。相似性是在近似地质环境下形成的地球物质客体的属性,不同地质历史时期所发生的同类地质作用有其共同点、类同点。相似类比方法就是根据地质环境和地质作用的相似或类同,推出其物质产物也可能相似的一种逻辑方法。相似类比方法已为地学家们广泛应用,例如,地层学研究就习惯于把未知的地层剖面与已知的典型地层剖面——模式剖面、层型剖面、标准剖面等进行相似类比。他的早期研究常常采用相似类比的方法,他认为相同成因类型的各种金属矿床在成因机制、富集成矿机制上都可能有相似之处,应用相似类比方法可以取得较好的找矿效果。在前苏联留学期间,为了掌握一批典型的矿床实例,他利用假期到乌拉尔、乌克兰、科拉半岛、外贝加尔等地区考查了各类大中型矿床。回国后在对宁芜地区、迁安、白云鄂博、个旧及铜陵等地的矿床统计预测研究中,广泛运用相似类比的方法,并取得成果。如《宁芜地区铁矿统计预测》等。他在进行相似类比研究的同时,更注重在同中求异。他认为,万事万物有相似必有相异,有相同必有变异,二者总是形影相随、相伴而行的。在地球与其他类地行星之间,在地球各种物质客体之间,在相同地质作用之间,始终存在着既相似、又相异的双重性,从思维科学的角度、科学研究和科学发现的角度来看,求异思维比相似类比方法更有意义,因为有变异才有新生,求异才会有可能创新。在科学研究工作中,往往一个看似微不足道的不同点却会带来惊人的发现。只有相似类比与求异思维的有机结合、互相补充,才是科学的思维方法。

1964年,他带队在云南老厂矿区开展锡矿勘探研究,开始根据矿体的一些主要特征进行相似类比,初步确定为网脉型矿床,但他仍不放心,因为这涉及到后面勘探方法的选择和精度的确定等问题。他又进一步分析研究采集的标本,到现场进行仔细勘测,细心寻找每一个值得怀疑的不同点,最后根据新的发现,确定为细脉带型矿床,从而为准确地选择勘探程序、勘探手段和确定合理勘探精度提供了依据。他的求异思维还体现在解决问题的切入点上。他每到一个矿区,不仅先要搞清楚有什么有利的成矿条件,而且要同时搞清楚有什么不利成矿的因素;不仅要搞清楚为什么能形成大矿,还要搞清楚为什么不能形成大矿。目前人们研究模型都选择在有矿地区,而对无矿地区研究得不够,这不是科学的思维方法。他在“矿床统计预测”理论体系中把相似类比和求异思维作为指导工作的基本理论之一。

赵鹏大常说:地质学充满了辩证法。地质过程和地质体中同时存在着大量确定性与随机性、线性与非线性并存的现象。因此他在开展数学地质研究时,绝不墨守成规,既沿用过去的传统方法,又以全新的思维触角考虑问题、分析问题和解决问题。具体地说,就是系统地、动态地、相对地、联系地、多维地研究问题,充分考虑到各种影响因素。在解决问题时,总要同时考虑诸如正演与反演、空间与时间、宏观与微观、全球与区域、确定性与随机性、归纳与演绎、定性与定量、线性与非线性、有利与不利等基本问题。他特别强调在矿产普查与勘探工作中,要“理论找矿、综合找矿、立体找矿和定量找矿”相结合的思维方法。地质学研究的对象,无论是各种地质体或地质现象,以及各种地质观测结果,都普遍地受概率法则的支配和影响。因此,概率论、数理统计及多元统计分析目前仍是数学地质学的理论之一和重要的方法。

这不仅是出于前述数字化的考虑,而且意味着在定量找矿中既不能绝对化,也不可陷入不可知论,而要认识矿床的发现概率。既然找矿存在着概率性问题,就不能简单地以成败论英雄,找到矿床是值得褒奖和称道的,但要判断一个有很多矿化显示的地区无矿似乎更难,真正确定了一个地区无矿,也应该说是作出了一种贡献。因此,他把发现率作为“矿床统计预测”理论中的重要准则之一。自然界的过程从本质上讲是一个混沌过程,地质演化也是一个混沌过程。鉴于这种客观事实,他认为必须以非线性科学的眼光来认识既非确定性又非随机性的地质问题,只有基于有限性原则的混沌论,才能更真实地表述客观世界。

混沌现象的发现,一方面意味着矿产定量预测能力受到新的限制;另一方面,它固有的确定性表明许多随机现象比过去能较准确地作出预测。因而,他倡导将一些新兴的数学分支学科如数学形态学、模糊数学、分形几何学、稳健统计学等用于研究和解决地质问题,用于对地质体数学特征的研究。同时,他还积极推动运用非线性科学进行成矿机理和控矿因素方面的模拟分析,这方面的成果,将对矿产资源的勘查预测起指导作用。

服务生产

赵鹏大院士在几十年的科学活动中始终如一地坚持实践第一,解决生产实际问题第一,以及理论与实践结合的思想。他认为,地质科学研究不仅要把握住世界地质科学发展的前沿,而且更要把握中国国民经济建设的前沿。一方面,在经济建设前沿中发现问题,进行总结提炼,推动理论前沿的研究;另一方面,又把理论前沿的成果应用于生产前沿之中。60年代,他带队到个旧锡矿矿区开展科学研究,碰到大量的生产实际问题,如储量的级别划分、矿体的纵横变化、合理勘探技术手段的选择,以及合理工程间距的确定等。他决定先集中力量帮助解决生产实际问题,而后上升到理论高度考虑科研的需要。

1963年,他针对卡房条状矿体平面呈“U”字、“Z”字、“T”字型等多形态,层间滑动与构造断裂交错控矿,在矿体规模上宽度小、延伸大等特殊情况,着力解决矿体的连接、追索、圈定等实际问题,从中提炼出适合复杂形态矿体的具有普遍指导意义的数学模拟理论和方法。1964年,在解决老厂矿区实际问题时,解决了细脉带型矿体的模拟方法。1965年,在解决松树角矿区实际问题时,提炼出接触带型锡铜矿床的勘探、评价方法和手段。

1976年起,他在宁芜地区、迁安、白云鄂博、个旧及铜陵等地开展不同比例尺成矿定量预测等实际工作的基础上,总结提炼出“矿床统计预测”的基本理论、准则和方法体系,建立了一套地质变量构置、取值、变换和筛选的模型,为在中国开展矿产资源定量预测起到了带头和推动作用。现在,成矿区划、矿产资源总量预测已成为中国地质勘查生产工作中必不可少的重要组成部分。1989年他承担新疆305科技攻关课题,1990年夏他不顾许多人的劝阻,带队深入新疆罗布泊地区进行实地考察,风餐露宿,历尽艰辛。课题组运用地质异常理论和矿床统计预测方法,在新疆北山地区发现两条铜镍硫化物远景成矿带,在东准噶尔发现一条金矿带,其中清河金矿已开始小规模堆浸开采。此项研究成果——《北山成矿远景区地物化综合研究与找矿靶区圈定》于1992年获国家计委、科委和财政部联合颁发的“七五”科技攻关重大成果奖。近年来,赵鹏大根据中国矿产资源需求和开发现状及可持续发展战略要求,提出开展“非传统矿产资源”研究的建议,得到国家有关部门和同行专家的积极支持并不断取得重要进展。

 赵鹏大院士认为:创新是科学研究的灵魂,做任何事情都不应因循守旧、墨守成规,不能把过去的观念、规定等看作金科玉律,不敢作一丝一毫的变动。就是开一次讨论会,做一次发言也应该谈出一点新意,要“与众不同”。如果人云亦云、千篇一律、毫无新意,就没有任何价值了。搞科学研究更需要创新。创新是科学研究的灵魂,不创新就是重复走别人的老路,就是浪费金钱和时间,就是减少以致丧失自己的人生价值。一个人的能力有大小,每个人的工作岗位也各异,但都要通过自己创造性的劳动为社会作出自己的贡献。应该要求自己做任何工作都能有所发现、有所发明、有所创造、有所前进,哪怕是添砖加瓦,铺路垫背都应有所贡献。一个人的创新能力是需要培养的,是长期实践经验和学习知识积累的结果。求知的欲望和兴趣,追根朔源的执着精神,广泛的知识积累,清晰敏锐的洞察力,瞬变现象的捕捉力,关键信息的提取力,复杂事件的分辨力,相关事物的综合力,不同学科的交叉力,灵感思维的爆发力,不屈不挠的坚持力等等,都是创新能力的基础和要素。要创新,必须亲自获取新数据,识别新现象,提出新思路,运用新方法,采用新技术;要创新,必须熟知与继承前人已有基础和成果,必须不断接受实践检验和印证,必须把握学科发展趋势和前沿,必须不满足已取得的成绩和迷信已有的结论或理论;要创新,必须善于与人合作,必须虚心向别人学习,必须善于吸收别人的长处,必须听得进反对意见。

  在他的研究生涯中,从最早的突出定量地质研究,到后来提出的“地质体数学特征”、“矿床统计预测”、“科学找矿”、“地质异常”及“非传统矿产资源系统”等都是在一种“求异”思想指导下进行的科学探索,都是旨在探索解决问题的新途径和揭示事物的新面貌。赵鹏大指出:“这些名词甚至命题很多都不是我的新发明,但是我看到了它的重要性,它的发展前景,抓住它不放,我把这些命题深化了、展开了、系统化了和实际化了,增加了它的内涵和外延。”一切发明创造都不是从零开始。仿生学的许多创新产品是从其他动物的特殊功能得到启发;板块构造理论是从最初始的大陆漂移说演化而来;物理、数学中的推论、猜想和世纪难题是通过大量艰苦的实验和运算而逐步求得解决的。创新与借鉴,引进与发展不是对立的,但借鉴是为了创新,引进是为了发展。在当今大数据和知识经济的时代,创新的广度、强度和速度都将是前所未有的。不创新就要被淘汰,就没有生存的空间。没有创造力就没有竞争力,更谈不上贡献力和影响力。创新与应用具有相辅相成的关系:一方面,创新完全是为了应用。即便是最基础的、超前的理论研究和创新,也是为了最终取得应用上的突破。最近,国家特别强调提高产品的科技含量,强调科研成果向提高现实生产力的转化,强调“发展高科技,实现产业化”。提出“大众创业,万众创新”。另一方面,应用需求是创新的重要源泉和驱动力,例如由于大石油公司为解决石油勘探和开采面临的实际问题而导致层序地层学和地震地层学的迅速发展;由于找煤、油、气和其他矿产资源的需要而使盆地分析和沉积学有了长足的进展等等。当然,不能忽视而且应该鼓励出于好奇和兴趣驱动的创新。“突发奇想”和“独辟蹊径”常常是原始性创新的起点。而创新成果的日积月累,由量变到质变的飞跃又是原始性创新的物质基础和催生剂。

在他的研究实践中,赵鹏大总是把解决生产实践中的实际问题放在科学研究的首位。在解决实际问题中提炼自己的理论,检验自己的理论。例如,1963年他和一些最早在云南个旧锡矿矿区从事数学地质研究时,并没有多少人相信或重视这个问题。但通过他们利用数学模型模拟该矿区复杂条状矿体的勘探过程,计算出各种布钻方案的理论见矿率从而选择最佳方案,使实际钻孔见矿率取得明显效益之后,研究工作立刻受到矿区各方面的重视和信任,而且随后在个旧云锡勘探队兴起了一个学习数学地质、应用数学地质的热潮。又如1974年他们在安徽马鞍山铁矿进行科研时,首先听取勘探队提出的存在的生产实际问题:岩矿芯采取率低将要影响储量计算精度从而面临大量已钻钻孔的报废问题。

 这就提出了一个究竟多大的岩矿芯采取率是可以满足储量计算精度要求、可以避免很多钻孔报废的问题。为了解决这个问题,他们考虑到选择最恰当的“方差分析与不同采取率精度分析相结合”的途径使问题得到圆满解决,也使得他们的勘探数据分析理论和方法研究深化了一步。还有,在生产现场每年野外工作结束后,他们都一定编写出一份阶段性科研报告作为向生产单位的汇报,其中毫无保留地提出已取得的初步成果及新观点、新认识,这些报告大受生产单位的欢迎,认为他们不是单纯为收集资料写论文而来,而是诚心诚意为解决生产实际问题而来,是急生产之所急,想生产之所需。至今,赵鹏大还与60年代时在矿区和勘探队的同行们保持着亲密的、相互信任的关系。甚至有人开玩笑说:赵鹏大开私人介绍信比加盖单位公章的正式介绍信更管用、更受重视。这是一种难得的信任。

  学术交流

由于赵鹏大院士在国内外矿产普查与勘探和数学地质学界的声誉和影响,他经常被邀请出席或主持国际学术会议。

 1989年,在美国华盛顿召开的第28届国际地质大会上,中国学者赵鹏大教授宣读了《矿产定量预测的基本理论、基本准则和基本方法》,引起与会各国学者的关注和重视。

 1992年他应邀出席了在日本召开的第29届国际地质大会,并受聘担任数学地质Ⅱ224分组讲座会的主持人。大会期间,国际数学地质协会为他举行了隆重的授奖仪式,授予他国际数学地质最高奖——克伦宾奖章,他成为获此殊荣的第一位亚洲人。新华社作为一条重要新闻发往国内,全国各大报刊登载。

 1996年第30届国际地质大会在中国北京召开,他被国际数学地质协会选为负责筹备数学地质学科组讨论会的专门委员并主持分组讨论会。

 2011年5月27日获悉,我国著名数学地质学家、矿产普查勘探学家、地质教育家、中国科学院院士赵鹏大教授获得国际数学地球科学协会(IAMG)“终生荣誉会员”称号。国际数学地球科学协会副主席成秋明教授代表协会向赵鹏大院士颁发荣誉证书并宣读了贺信。 据悉,2011年5月6日,国际数学地球科学协会经过提名和全体理事会会员投票,全票一致通过授予赵鹏大院士国际数学地球科学协会终身荣誉会员称号。他是第五位获得该荣誉的科学家,前四位分别是国际数学地球科学协会的创始人包括Dan Merriam(2005),Richard Reyment(2008),Danie Krige(2009),和Walther Schwarzacher(2010)。

由于他的学术成就和威望,他在国内外许多学术团体中任职。他是国务院学位委员会委员及地质勘探、矿业、石油学科评议组召集人,全国博士后流动站管理委员会专家组成员,国际定量地层委员会表决委员,第九届全国政协委员,《地球科学——中国地质大学学报》主编,《计算机与地球科学》(美国,英文版)通讯编委,《不可再生资源》(美国,英文版)编委。他还曾当选为第七届全国人大代表、国际地质数据委员会亚洲地区代表、国际数学地质协会专门委员、第八届湖北省政协委员、湖北省学位委员会副主任。

几十年来,他为发展中国地质矿产事业作出了坚持不懈和卓有成效的努力,取得了丰硕的科学研究成果,出版了十多部专著,在国内外刊物上发表百余篇学术论文,多次获国家和省部级奖励。为表彰他在建立和发展中国数学地质及矿产普查与勘探学科作出的重大贡献,国家劳动人事部于1988年授予他“国家级有突出贡献中青年专家”称号。1993年11月,他光荣地当选为中国科学院学部委员(院士)。1995年又当选为俄罗斯自然科学院院士和国际高等学校科学院院士。最近,他被莫斯科大学授予名誉教授称号,莫斯科地质勘探科学院名誉院士和纽约科学院院士等称号。赵鹏大教授执教四十余年,从50年代开始,他多次为本科生和研究生开设“矿床普查与勘探”课程,1960年便开始招收矿产普查与勘探专业的研究生。1978年他首次在中国为研究生和本科生开设“数学地质”、“地质勘探中的统计分析”、“矿床统计预测”等课程。1983年,以他为首编著的《矿床统计预测》一书获地矿部优秀教材奖。1984年和1986年,国务院学位委员会先后批准他为“矿产普查与勘探”和“数学地质”两个学科的博士生导师。他已指导培养博士生百余名。他指导的研究生多已成长为全国矿产资源勘探、预测和数学地质领域的骨干力量,各自取得了较为突出的成就。

出版专著

  赵鹏大等,成矿预测图的编制,湖北省地质局科技情报室

  赵鹏大,矿床勘查与评价,地质出版社,1988

  赵鹏大,等,地质勘探中的统计分析,中国地质大学出版社,1990

  赵鹏大,李紫金,胡光道,重点成矿区三维立体矿床统计预测-以安徽月山地区为例,地质出版社,1992

  赵鹏大,周有武,金矿化变异的数学地质研究,中国地质大学出版社,1992

  赵鹏大,王亨君,地质科学思维,地震出版社,1993

  赵鹏大,胡旺亮,李紫金,矿床统计预测,地质出版社,1987(第一版)1994 (第二版)

  赵鹏大,吕新彪,长江中下游地区地质异常及成矿预测BP模型,中国地质大学出版社,1999

  赵鹏大等,爱护我们共同的家园,广西师范大学出版社,2000

  赵鹏大等,数字地球与全球战略,中国地质大学出版社,2000

  赵鹏大等,高等地质教育的思考与实践,中国地质大学出版社,2002

  赵鹏大等,非传统矿产资源概论,地质出版社,2003

  赵鹏大等,定量地学方法及应用,高等教育出版社,2004

  赵鹏大,吕新彪,欧阳建平,地学类创新人才培养方法和途径,中国地质大学出版社,2006

  赵鹏大,吴冲龙,中国南方下古生界油气地质异常分析与评价,科学出版社,2010

  赵鹏大,宋国奇,吴冲龙,临清坳陷东部油气地质异常研究与资源综合评价,中国地质大学出版社,2010

  赵鹏大,陈建平,胡忠德,新疆可可托海稀有金属矿床三维立体定量预测研究,地质出版社,2011

管理工作

长期以来,赵鹏大院士将教学科研与行政工作“双肩挑”重担系于一身。从1958年回国至今,历任教研室主任、系副主任、系主任、院长、校长等职,此外还兼有众多的社会团体和学术机构的职务。1985年,赵鹏大担任武汉地质学院院长不到两年,他就以地质科学家的远见卓识,较早提出“一个为主(教学),两个中心(人才培养,科学研究),三项功能(培养人才、发展科学、服务社会)”的办学思想。并且根据地质科学和国民经济的发展趋势,提出“建设理工文管相结合的社会主义综合性地质大学”的办学目标。他和他的同事一道为学校的改革发展呕心沥血,采取内联外交的种种措施,使学校办学水平逐步提高。1987年11月7日,经国家教育委员会批准,中国地质大学宣告成立,标志着学校由单科性地质学院向多科性大学的改造迈出了重要的第一步。赵鹏大教授心中感到欣慰的同时,也感到肩上担子更加沉重。

他根据国外大学的发展状况,适时提出要建设“现代型、开放型、国际型综合性地质大学”的目标,并带领中国地质大学全体师生员工艰苦创业。1993年,中国高等教育的跨世纪工程——“211工程”(即面向21世纪重点建设100所重点大学和一批重点学科)的推出在全国高校引起强烈反响。赵鹏大深知“211工程”对中国地质大学既是一次机遇,更是一场挑战。他果断提出,力争中国地质大学进入“211工程”前列,创办地矿类世界一流大学的奋斗目标。在学校教职工代表大会上他提出了学校“211工程”建设的目标、步骤、途径和措施,得到与会代表的全力支持,师生员工空前团结、奋发图强、艰苦拼搏。

现在,中国地质大学早已为国家计委、教育部批准首批立项进入“211工程”的第一期工程建设并已于2001年5月顺利通过专家对一期建设成果的评审和验收。中国地质大学的改革与发展进入了一个崭新的时期。新的世纪、新的千年已到来。赵鹏大虽然已年逾80岁,但他仍有一副强健的体魄和异常敏锐、活跃的大脑。他自幼立志报效祖国,如今更以祖国需要为己任。他有一个面向21世纪的庞大科研和教学计划,如关于人口、资源、环境及可持续发展问题,非传统矿产资源开发问题,地质学与人文社会科学的大交叉问题,中国地质大学发展战略问题等等 。

 赵鹏大校长,手机用Iphone,自嘲是“80后”,承认自己是“微博控”,被誉为国内最潮的院士老校长。2011年8月27日武汉中国地质大学开学,他应校广播台之邀,用微博寄语新生。他同时呼吁“老学长们都来利用微博平台发出寄语,创建一个微博迎新天地”,迎来网上一片叫好。






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