成秋明院士:大数据技术助力地球科学创新发展
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2023-08-09 09:03:20
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成秋明,中国科学院院士,中科智库首批入库专家兼审核委员会委员,数学地球科学学家和矿产勘查学家。现任中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室主任,国际地球科学联合学会主席。

成秋明长期从事数学地球科学、矿产普查与勘探领域的研究,积极推动数学地质从传统的统计地质学为主,发展成为一门更具普适性的学科——数学地球科学。发现成矿、地震、火山等复杂地质事件所导致物质超常聚集与能量巨量释放普遍具有“密度极大-尺度极小”的奇异性规律。在国际上推进了包括多重分形在内的非线性理论在固体地球科学中的应用,为数学地球科学的进步、国际数学地球科学协会发展和该学科的建设做出了显著贡献。

数据驱动为地球科学带来新机遇

大数据是当前大众所关注的热门话题,2022年3月第36届国际地质大会上,成秋明强调,数字革命依旧是当前科学的前沿,数字革命的大数据技术与跨学科的协同作用可以促进地球科学基础和应用研究的创新和发展。同时,他分析了数据驱动技术为地球科学带来的新机遇,研判了地球科学研究范式转型的新挑战。

成秋明率领团队以极端地学事件(地震、火山、成矿、极端气候等)的定量预测研究为实例,展现“大数据+数学+超算”三位一体集成创新如何驱动现代地球科学研究范式的转变和创新能力的提升。为“沉积物俯冲影响板块演化进程”这一假设提供了重要的支持论据,并提出了“沉积物巨量聚集与俯冲参与触发两次大气氧化事件”的新观点。

成秋明认为,大数据可以促进从“问题驱动”到“数据驱动”的转变,从“人类智能”到“人类和机器智能的合作”的转变,以及从“已知问题”向“未知问题的探索转变”。同时,他还认为,要通过对复杂地球系统的数字表达、定量关联、深度分析、数值模拟与定量预测,来认识地球奥秘和解决人类生存和社会可持续发展面临的重大挑战。

构建最大地学基础数据库

深时数字地球是国际地科联批准的首个大科学计划,面向地球数字科学重大基础前沿,打造地球数字科学重大基础设施,建立国际地球科学产学研协同生态链,推动相关产业链、创新链、服务链交叉融合和集群化发展。成秋明介绍,该计划将构建最大地学基础数据库,实现地球演化全球数据整合与全球地学信息共享,为“亚欧边缘海”倡议实施提供地学基础数据库支撑,服务于我国“一带一路”国家战略。

深时数字地球研究以固体地球为对象,运用大数据研究的科学范式,聚焦数十亿年地球演化、生命起源、矿产成矿与油气储存机制等核心基础科学问题。重建精确的地球演化历史,构建全球地质构造与工程地质条件,更加准确地预测全球气候变化与人类未来,识别全球资源与能源矿产的宏观分布规律,实现地球系统科学的重大突破,助力破解能源资源瓶颈制约难题。

没有好的教育就不可能发展好学科

作为当前国际地球科学领域活跃的知名科学家,成秋明同时也非常注重教育问题。他表示,教育是学科发展的基石和保障,没有好的教育就不可能发展好学科。目前数学地球科学领域还缺乏相应的学科教育体系,如在本科教育中鲜有数学地球科学专业。研究数学地球科学的人员大都是其他学科毕业的,这就导致这方面的专业人才非常的紧缺。

对此,成秋明认为,开展公众科普教育是提升数学地球科学社会影响力和知名度,促进教育和人才培养的重要环节。要打破目前数学地球科学领域尤其是国内数学地质领域学术交流较封闭和学科面过窄的局面。成秋明是国际数学地球科学学会(IAMG)的第一位亚洲学者,2019年成为国际科学理事会首届科学规划委员会委员。任职期间积极推动地球科学在数据科学时代的转型发展,提出国际地质科学联合会(IUGS)国际大科学计划,为提升地球科学在支撑联合国可持续发展目标和全球科技体系的贡献做出了巨大贡献。(王慧兰)

成秋明院士和研究团队

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成秋明院士简介

成秋明,中国科学院院士,中科智库首批入库专家兼审核委员会委员,数学地球科学学家和矿产勘查学家。现任中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室主任、国际地球科学联合学会主席。

长期从事数学地球科学、矿产普查与勘探领域的研究,积极推动数学地质从传统的统计地质学为主,发展成为一门更具普适性的学科——数学地球科学。发现成矿、地震、火山等复杂地质事件所导致物质超常聚集与能量巨量释放普遍具有“密度极大-尺度极小”的奇异性规律。在国际上推进了包括多重分形在内的非线性理论在固体地球科学中的应用,为数学地球科学的进步、国际数学地球科学协会发展和该学科的建设做出了显著贡献。

曾获国土资源国土资源科学技术一等奖、国家科学技术进步二等奖、国土资源部“先进个人奖”、中国地质调查局“李四光学者”荣誉称号 、国际数学地球科学学会(IAMG)最高奖—克伦宾奖、国际应用地球化学家学会(AAG)最高奖—AAG金奖。发表论文300余篇,SCI收录149篇,EI收录172篇,被75个国家790余家机构在276种SCI期刊引用2523次,CSCD引用1198次。


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