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用数学方法找矿——赵鹏大院士的“与众不同”

发布日期:2009/3/26 15:02:08      来源:      作者:赵鹏大
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    赵鹏大辽宁清原人,满族。中国共产党党员。1952年毕业于北京大学地质系,分配到北京地质学院任教。1954-1958年留学苏联,获莫斯科地质勘探学院副博士学位。历任武汉地质学院院长、中国地质大学(武汉)校长、中国地质大学校长兼中国地质大学(北京)校长、中国地质大学(武汉)名誉校长。曾任第二、三、四届国务院学位委员会委员,第七届全国人大代表,政协第九届全国委员。现任中国地质大学教授、研究生院院长,莫斯科大学名誉教授,国际定量地层委员会表决委员,湖北省学位委员会副主任,IAMG杂志《计算机与地学》通讯编委。
    长期从事矿产普查与勘探、数学地质的教学与科研工作。率先在我国开展矿产资源定量预测的研究工作,系统研究矿产勘察中数学模型的应用。1983年提出“矿床统计预测”的基本理论、准则和方法体系,并在实际应用中取得了明显效益,从而创立了“矿床统计预测”新学科。1995年论述中国“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,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,开辟了对地质体研究的一个新领域,创立了数学地质的一个新学科方向。
    担任武汉地质学院院长和中国地质大学校长期间,在学校重点学科建设、内部管理体制改革、对外学术交流和学校“211工程”建设等方面做出了显著成绩。
    在国内外发表地学论文100余篇,教育研究论文30余篇,合作出版专著11部,主持撰写大型科研报告10余部。获国家自然科学三等奖、国家地矿部科技成果二等奖、国家教委科技进步二等奖和优秀教材二等奖。1992年获国际数学地质协会最高奖──克伦宾奖章,是获此殊荣的第一位亚洲人。曾被授予国家级有突出贡献的中青年专家荣誉称号。
    1993年当选为中国科学院院士。1995年当选为俄罗斯自然科学院外籍院士及国际高等学校科学院院士。
 
                                                          用数学方法找矿
                                                              ——赵鹏大院士的“与众不同”
 
    做任何事情都不应墨守成规。即使开一次讨论会,做一次发言,也应该谈出一点新意,要“与众不同”。这是赵鹏大坚持的基本理念。
    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,定性地描述地质现象和地质过程,甚至地质学中的大多数假说、准则和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解性的。
    甚至有人认为,“地学家是概念和模型定量化最强烈的反对者”。
    20多岁时,赵鹏大到莫斯科读研究生,“矿产普查与勘探”是其研究方向。
    赵鹏大在学习研究中发现,要求有定量结果的矿产普查勘探工作却缺乏定量的研究过程,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,都是所谓的定性描述、经验判断乃至主观要求。
    凭着初生牛犊不怕虎的勇气,赵鹏大把地质勘探和矿床地质研究定量化作为研究生论文的首取方向。
    20世纪50年代,数学方法在国际地质界的应用还只是星星点点,在国内几乎为零。
    赵鹏大反其道而行之,立志实现地质学与数学的结合,即定量地学,也即后来的数学地质,成为他的终身研究方向。
    1963年,云南个旧锡矿勘探碰到一些较为复杂的条状矿体,非常难以勘查。赵鹏大尝试用数学方法模拟勘探过程,从而论证了更合理和节约的勘探方法。这在国内地质界尚无前例,当时没有多少人相信他,但实践证明效果很好。
    1964年,赵鹏大提出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,比美国一些学者提出的类似方法早6年。在这项研究的基础上,赵鹏大还逐步建立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。
    由于不同于地质学界的传统做法,“文革”时,赵鹏大被批判为“标新立异”。在学界,有人批评他在地质学中应用数学方法是玩数字游戏。但这没有改变赵鹏大的决心。
    1975年,马鞍山铁矿钻了上百个孔,钻一个孔要花几万甚至几十万元不等,但很多钻孔岩心采取率低。按当时规范要求,因在储量计算时不能被利用的这些钻孔,面临报废的危险。
    赵鹏大用数理分析方法为该铁矿进行了论证,确定了一个合理的、可保证必要精确度的岩心采取率,从而避免了重大经济损失。
    接着,赵鹏大又用统计分析方法,在安徽宁芜地区700平方公里范围内进行成矿预测的实践和研究,取得了良好的定量预测效果。
    此后,他还先后在江苏、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成矿定量预测工作。
    在吸取国外先进理论和大量实践的基础上,1983年,赵鹏大提出了“矿床统计预测”的基本理论、准则和方法体系。以此为内容,编写了教材和专著,并在中国地质大学开设了相关课程,创立“矿床统计预测”新学科方向。
    至今,矿产资源总量预测已成为我国地质勘查生产中的重要组成部分。
    一次次的成功,使赵鹏大手中的数学地质方法愈发显示其有效性——先后在河北、内蒙古、新疆等地的成矿预测中取得新的重要找矿成果。
    1989年,赵鹏大根据“求异理论”,在成矿预测中提出“地质异常找矿”新概念,并系统阐述了中国“地质异常”这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”概念的提出,为我国寻找超常矿床提供了新的途径。
    2003年,赵鹏大院士提出新的定量方法,即“三联式”数字找矿理论和方法,在实际中取得了明显成绩:在云南元江、山东归来庄、新疆清河等地的矿产预测评估中,均取得良好的效果。
    由于在数学地质上的突出成就,1992年,赵鹏大获得国际数学地质协会最高奖——克伦宾奖章,成为获此殊荣的第一名亚洲地质学家。
    除了将地质学与数学相结合外,赵鹏大还将地质学与经济结合在一起。
    从苏联回国后,赵鹏大在福建、浙江、湖南、江西四省进行成矿规律研究时,一改过去单纯注重单个矿床或者成矿带的研究,首次提出“区域勘探评价”概念,在一个区域范围内从经济角度考察地质勘查程度等问题。
    赵鹏大的科研生涯,从最早的突出定量地质研究,到后来的矿床统计预测以及地质异常等,都是在一种“求异”思想指导下的科学探索。
    不把过去的观念、规定等看作金科玉律,创新是科学研究的灵魂。赵鹏大认为:创新,说白点——就是“标新立异”,在任何事情上要想做出点贡献,就要与众不同。

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