谢和平院士及其团队,在2017年1期的《工程科学与技术》中提出了“深地科学领域的若干颠覆性技术构想和研究方向”,小编对谢院士提出的相关理论和研究进行了摘编概述,分享给读者。
习近平主席指出“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”,开发深地资源已经成为未来中国科技发展的重要方向。目前人类对于地球深部的认知相当匮乏。因此,超前布局、抢占深地研究高地、积极推动深地基础前沿大科学问题探索已迫在眉睫。
谢和平院士从深地能源和人类生存的角度出发,深度剖析了深地资源开发和深地空间利用的必然趋势,提出向地球深部进军研究的3 个层次内容,即深地地质结构探测、深地行为规律研究及深地环境利用与资源开发。同时,围绕关系国家全局的地下空间资源开发、能源储备、核废料处置等国家长远战略,提出深地科学研究领域的3 个颠覆性技术构想,即1)深地矿产资源的流态化开采、2)深地空间与地下城市、3)深地实验室与深地空间舱。
针对深地岩石力学、深地渗流力学、深地地震学与地球物理学、深地微生物能量溯源等国际最前沿的深地基础科学问题,明确了深地科学研究的若干重要研究方向,即1)原位保真取芯技术,2)深地非常规岩石力学行为,3)深地结构与开采的透明推演理论,4)深地地震学与地球物理学,5)深地微生物学,6)深部资源开采与能源储存,深地地下水赋存、运移及水质变化,地下空间生态、能量循环系统等。
深部科学基本规律探索已迫在眉睫。开展深地基础科学问题集成、跨学科交叉融合研究、协同攻关,形成深地科学研究领域的原创性、颠覆性技术,将为深地资源开采、深地空间利用及深地实验室等研究突破带来重大机遇。
建立深地原位岩石力学理论体系,完善深地岩石动力学及地震学基础理论体系,揭示深地岩石构造特征; 探索深地生命起源,推动深部生物科技发展,探索深部潜在可开发生物资源; 建立深部资源开发与能源储存理论和技术体系,促进深地资源绿色开发与能源高效安全储存利用,攻关地下空间利用关键技术,这些领域的研究与进展将为中国深地工程战略提供科技支撑。
目前深地科学基本规律探索已具有充分的必要性、迫切性和可行性,应充分发挥中国特有的地理优势,就未来人类活动走向地球深部必须面对且需要优
先探索的重大基础科学问题开展前瞻性科学探索,建立从基础研究、技术研发到应用转化的完整的科技平台,突破一系列深地基础学科领域研究和应用的关键科学问题,构建国际化的深地科学研究基地,从而引领世界深地科学领域的理论和技术发展。