摘要:地质学颠末几百年的成长,在宏不雅和微不雅范畴已获得了重大年夜进展。伴跟着科技的巨大年夜进步,地质学正向更宏不雅和更微不雅的两极标的目标成长,即天体地质学和纳米地质学。因为纳米颗粒和纳米孔隙具有较着的特有属性,研究地质感化过程中纳米布局的构成机理、演变机制和堆积状况具有首要的科学价值。
会议履行主席琚宜文、都有为、王焰新、陈天虎、孙岩(前排从右到左)
琚宜文传授做主题评述陈述
2013年1月1日,美国纳米学会主席Ali Eftekhari传授夸大年夜:“任何工作都需要立异,纳米地质学也不例外。我们在考虑标题问题时,必需有着不拘一格的思惟编制,不竭地求新求异而不是沿袭保守。从认知科学的角度来讲,要获得功能必需改变思惟定式。相信我们可以冲破传统,彰显潜力。” 2013年9月5日,中国国际纳米科学手艺会议 (China NANO 2013) 在北京召开。中国科学院院长、国度纳米科技指导调和委员会首席科学家白春礼院士指出:跟着人类对客不雅世界认知的革命,纳米科技将激发一场新的财产革命,当前该当进一步促进纳米科技的财产转移转化力度。 为鞭策地质学向更微不雅的层次迈进,进一步理清纳米地质学的科学内涵和首要研究标的目标,深进切磋纳米矿物学与岩石学、纳米机关地质学与地球化学、纳米能源地质学与矿床学、纳米地动地质学与环境地质学等关头科学标题问题,系统研究并集中凝练纳米地质学及纳米成躲成矿范畴的重大年夜和前沿标题问题,周全促进纳米地质学及纳米成躲成矿科技攻关,从而进一步丰硕和成长纳米地质学理论和编制,为能源与矿产资本勘察开辟供给首要科学根本,为环境呵护和灾害猜想供给首要科技撑持,2013年11月5日~7日喷鼻山科学会议在北京召开了以“纳米地质学及纳米成躲成矿前沿科学标题问题”为主题的第476次学术会商会。 南京大年夜学都有为院士、中国科学院大年夜学琚宜文传授、中国地质大年夜学(武汉)王焰新传授、合肥财产大年夜学陈天虎传授、南京大年夜学孙岩传授共同担负会议履行主席,来自高档院校、科研院所和治理部门的国表里40多位专家学者出席会议。与会专家环绕(1)纳米矿物学与岩石学:纳米晶格与概况效应和岩矿成因;(2)纳米机关地质学与地球化学:纳米变形与化学行动及其机理;(3)纳米能源地质学与矿床学:纳米成躲成矿效应及动力学机制;(4)纳米地质学与环境和灾害标题问题:新的前景与挑战等中间议题进行了深进会商并提出建议。 一门新兴的高度综合的交叉学科 都有为院士在题为“纳米科技概况”的主题评述陈述中指出,《Science》杂志曾如许形容纳米科技:“它是一把奇异的雨伞,几近笼盖了所有的学科范畴;它是一把锤子,研究者就像几岁的孩子,拿着这把锤子敲打世界。”纳米科技是人类熟谙客不雅世界的新层次,是一门综合和交叉学科,是21世纪科技的制高点,具有重大年夜的计谋意义,对国平易近经济的成长将会起着革命性的感化。当前所有发财国度的当局和企业都对纳米科技研发进行了大年夜量的投进,试图抢占这一21世纪科技计谋制高点。都有为院士夸大年夜,要实现国平易近经济的超越式成长,必需紧紧抓住纳米科技成长这一杰出机缘。 琚宜文传授在题为“纳米地质学与纳米成躲成矿重大年夜科学标题问题”的主题评述陈述中,阐述了纳米地质学的根基概念和研究编制,具体总结了纳米地质学及各个分支学科的研究进展,并对该范畴的重大年夜和前沿科学标题问题进行了回纳和凝练,由此深进切磋了纳米地质学将来的成长趋势。 琚宜文传授提出纳米地质学的科学内涵是:以纳米科学与地质学为依托,以纳米手艺东西与地质东西为手段,以固体地球物质为研究对象,对各类地质体中已知或有待探知的纳米颗粒和纳米孔隙进行深进研究,从而揭露地质过程中纳米尺度信息与地质现象关系及其成因规律的科学。纳米科技与地质学连络产生的各分支学科包含:纳米矿物学、纳米岩石学、纳米地球化学、纳米机关地质学、纳米能源地质学、纳米矿床学、纳米地动地质和纳米环境地质学等。 纳米矿物学的研究及纳米材料的开辟操纵是矿物学成长史上的又一冲破性进展,是纳米地质学的撑持理论之一;纳米岩石学将为岩石学家拓展纳米级尺度不雅测的视野;纳米地球化学将向元素迁徙过程的微不雅机制迈步;跟着纳米手艺在地学范畴的成长和利用,纳米矿床学也必然会以本身奇特的优势获得里程碑式的进展;纳米机关地质学为纳米尺度机关的研究供给了首要编制和根据;纳米手艺在能源特别是很是规能源方面具有很好的成长前景;纳米地质学及其成躲成矿是今朝地质学与纳米科学的研究前沿和热点。 琚宜文传授暗示,纳米地质学是认知思惟的重大年夜立异,是地学范畴革命性挑战。纳米地质学研究是一门新兴的高度综合的交叉学科,很难划分出经典意义上的单科性研究,需要多门学科综合研究。纳米科技在地质学中的利用很是遍及,各个分支都可在纳米理论的指导下获得原创性功能。 关头科学与手艺标题问题 我国从20世纪80年代后期开端思虑并摸索纳米地学标题问题,在纳米地质学研究的起步和成长阶段就已处于世界前沿。早在上世纪90年代初我国地质学家就已将纳米科技引进到地质学范畴,初步构成了纳米科学与地质学的连络,提出了纳米地质学的根基概念并获得了初步熟谙。在此以后,M.F. Hochella(2002),S.K. Lower, et al.(2002)等国外埠质学家会商了纳米科技在地球科学中的利用,并进行了纳米地球科学的展看。 与会专家阐发觉得,地学范畴已引进纳米科技并在矿物学、岩石学、地球化学、机关地质学、能源地质学和矿床学等范畴获得了丰硕的研究功能,但纳米地质学的尺度标题问题、关头坚苦和测试与表征标题问题等还没有解决,贫乏系统和综合的纳米地质学理论。纳米地质学作为一个全新的范畴,应集中解决纳米地质学及纳米成躲成矿范畴的重大年夜和关头前沿标题问题,促进纳米地质学科向深度、广度和高度成长,为我国经济和社会成长作出更大年夜的供献。 与会专家经由过程会商后一致觉得,纳米地质学关头科学与手艺标题问题首要包含以下几个方面: 1、当然前人已将纳米科技引进地质学的分支范畴并对纳米矿物学、纳米机关地质学、纳米能源地质学和纳米矿床学等方面呈现的某些具体标题问题进行了不合程度的研究,但还没有构成纳米地质学学科系统与成躲成矿系统。是以,纳米地质学理论与利用的系统性研究是首要的科学与手艺标题问题。 2、纳米尺度标题问题是纳米地质学的核心标题问题,包含时候尺度和空间尺度。如安在纳米尺度上解决微不雅和宏不雅尺度所呈现的地质科学标题问题和资本环境灾害标题问题,准确地熟谙地质演变过程中纳米现象的遍及性和纳米物质的不变与非不变性,和若何发现和申明纳米颗粒的地质效应等是当前国际上研究的前沿标题问题。 3、基于国表里纳米地质学的研究进展和成长趋势,现阶段应重点对地质体中纳米物质的构成前提、演变机理、运移聚散、地质效应、开辟操纵和环境灾害等亟待解决的科技标题问题展开系统和整体研究,从而加深对纳米矿物、岩石、机关、地化、能源和矿床等分支学科的认知。 4、纳米地质学的研究需要应用现代进步前辈的测试和表征编制。若何采取以扫描地道效应为根本的纳米测试手艺探测天然前提下纳米物质与布局,若何操纵超短激光和X射线脉冲尝试,描画地质过程中纳米物质的动态改变,若何采取分子动力学的编制摹拟地质感化下纳米布局的演变机制等,都是当前面对的急需解决的首要手艺标题问题。 专家共叫与建议 在遍及交换和深进会商的根本上,与会专家一致达成以下首要共叫: 纳米科技的迅猛成长将在21世纪促使几近所有的范畴产生革命性的改变,地质学也不例外。纳米地质学的明白提出拓展了地质学研究的微不雅范畴,开辟了地质学和纳米科学交叉的新兴学科。今朝纳米地质学各个范畴已获得冲破性进展,研究地质感化过程中纳米颗粒和纳米孔隙布局的构成与演变机理和纳米颗粒堆积状况与机能,具有重大年夜科学意义与遍及利用价值。 纳米尺度的地质学研究颠末20多年的摸索和成长,在以下几个研究标的目标获得了首要进展和冲破,包含:纳米地质学与传统地质学的差别与联系;纳米物质与纳米孔隙及其界面特点;纳米物理化学行动及矿物—生物彼此感化;纳米成躲成矿特点;纳米地质学在材料、环境和灾害科学中的利用等。 我国纳米地质学研究面对着全新的计谋机缘和革命性的挑战。纳米地质学因本身的特异性,比其它学科更加复杂。借助纳米科学和地质学的研究手段、经验和功能,充分依托已获得的国际学术前沿优势,进一步加强根本与利用研究,晋升纳米地质学范畴自立立异能力,将为矿物与碳基新型材料操纵、能源与矿产资本勘察开辟和环境呵护和灾害猜想等供给坚实的理论根本。 与会专家就加快我国纳米地质学成长提出以下建议: 因为纳米地质学是一个全新范畴,关头性坚苦还未解决,贫乏系统和综合研究,建议国度科研机构和治理部门从计谋高度正视并促进纳米地质学及其成躲成矿感化这一前沿交叉学科的构成和成长;建议国度相干部门、当局和企业加大年夜对纳米材料、纳米成躲、纳米成矿及其资本开辟与操纵、各类环境微粒污染和煤矿瓦斯与地动灾害等资本、环境和灾害范畴的研究经费投进。 纳米地质学研究触及物理、化学、生物、材料、手艺等浩繁标题问题,科学研究上存在很大年夜的难度,建议国度和处所加强投进力度,成立不合层次的与纳米地质学有关的尝试测试平台或重点尝试室,设立国度纳米地质学立异中间,展开结合科技攻关,集中解决一批关头科技坚苦,不竭晋升我国纳米地质学自立立异能力。 纳米地质学应高度正视多学科交叉和研究团队扶植,建议国度相干部门和机构拟定响应的政策,鼓励不合学科的科研人员共同研究,加强国际同业之间的学术交换与合作,培养更多的年青人才,成立具有全球视野的全国性或国际性学术组织,凝集一支该范畴多学科交叉的研究团队,以期在纳米地质学相干前沿科学标题问题上获得重大年夜冲破。 |