2015年4月琚宜文教授在尼泊爾喜馬拉雅進行盆地地質調查與采樣

對琚宜文而言,“納米地球”神秘而令人神往。

這個世界令琚宜文著迷,數十年如一日深耕,使他及其團隊終于在國際上開拓了一個綜合性的納米地球科學領域(學科),并由此為突破口,全面闡述了納米地球科學及納米成藏成礦領域重大和前沿科學問題,并從微觀延伸至宏觀重要地學問題。納米地球科學的興起無疑將為21世紀地球科學的發展帶來革命性的飛躍, 從而獲得地球科學在超微觀尺度上的重大突破,這對科技、經濟與社會發展也會產生廣泛而深遠的影響。

鉆研高深的學問、破冰前沿的科技、獲得矚目的成就,與在科研領域的勇往直前不同,在教學和生活中,琚宜文卻謙恭而敦厚、率真而謙虛,是師生們尊敬和喜愛的良師益友。

讓我們走近琚宜文,聆聽納米地球科學及其相關宏觀地學領域研究的“前世今生”以及琚宜文篤行求知、砥礪創新的故事。

深耕破冰

作為一名出色的科研工作者,琚宜文深耕專業方向,破冰地學前沿,攻克了一個又一個難關,攀登了一個又一個高峰。

僅拿近五年來的數據來看,琚宜文作為項目負責人主持過與納米地學、能源地質及工程相關的國家自然科學基金重點項目和面上項目、國家科技重大專項課題、國家973項目課題、中國科學院戰略先導性科技專項課題等10多項;在國際重要學術期刊發表SCI論文40多篇,EI論文30多篇;獲得省部級以上科技進步獎和自然科學獎2項;已受理或授權國家發明專利8項,新型專利1項。

目前,琚宜文及其團隊已在納米地球科學,并結合微納米尺度的研究在頁巖氣富集特征及其機理、煤層氣地質與產出水化學特征、煤炭開發過程中的碳排放以及尼泊爾—中國西藏喜馬拉雅區域新生代盆地演化等國際前沿領域取得了多項重要突破。

在納米地球科學領域,琚宜文取得了令人矚目的學術成果:他及其團隊創新性地提出了納米地球科學基本概念及其主要內涵,進一步厘清了納米地球科學的主要研究方向;在國際上開拓了一個綜合性的納米地球科學領域(學科),全面闡述了納米地球科學及納米成藏成礦領域重大和前沿科學問題,并探討了其發展趨勢;在此基礎上深入闡明了煤巖與頁巖及其變形的微納米尺度特征,首次揭示了煤巖與頁巖及其變形的微納米結構演化機理。

在頁巖氣富集特征及其機理方面,琚宜文及其團隊在對美國阿巴拉契亞盆地Marcellus海相頁巖儲層巖相分析的基礎上,結合微納米尺度的研究,闡明了我國四川盆地龍馬溪組海相頁巖儲層巖相特征,劃分了其類型,并已應用于儲層評價與對比;首次闡明了不同于國內外海相頁巖的中國東部海陸交互相頁巖物質組成與孔裂隙特征,并與海相頁巖進行了對比,該成果一年多被SCI引用18次;進一步查明了中國不同類型頁巖儲層的保存條件,并與美國頁巖儲層地質條件進行了綜合性對比。

在煤層氣地質與產出水化學特征方面,琚宜文及其團隊結合微納米尺度的研究,系統闡明了中國東部礦區煤層氣的形成過程和機制、不同成因煤層氣的分布和富集特征;闡明了中國華北地區煤系復雜的水文地球化學演化過程及水化學特征,進一步揭示了生物成因氣的生成機理;首次闡明了中國華北地區煤系氣源巖生物標志物組成和生物降解特征,建立了不同生物標志物的生物降解程度判別方法,明確了有機質生物降解對煤層氣資源量的貢獻。

在煤炭開發過程中的碳排放方面,琚宜文及其團隊結合微納米尺度的研究,提出具有創新意義的關于井工開采過程中甲烷和二氧化碳新排放因子的瓦斯含量算法,并由此計算了全國各區域及全國的煤炭開發過程中的碳排放總量。近期發表于國際期刊Science of the Total Environment的最新研究成果顯示,其研究方法在估算和預測煤炭開發中的碳排放方面更為有效和精確。這一方法的采用對估算全球碳排放收支具有重要意義。

令人驚喜的是,琚宜文及其團隊結合微納米尺度的研究,還闡明了尼泊爾—中國西藏喜馬拉雅區域新生代盆地沉積物的可能來源與物源過程,確定了新生代盆地沉積和構造演化對印度和亞洲板塊的可能碰撞事件的年代學約束條件。

開拓創新

不僅在國內專業領域成就非凡,琚宜文的研究也走在國際學術前沿,在國際上具有較高的知名度和影響力。

琚宜文作為香山科學會議申請人和執行主席之一,于2013年11月5日—7日在北京舉辦了以“納米地質學及納米成藏成礦前沿科學問題”為主題的香山科學會議第476次學術討論會。香山科學會議的籌辦與召開在國內外科技界引起了強烈反響,揭開了中國納米地球科學的新篇章。

會議期間,琚宜文在題為“納米地質學與納米成藏成礦重大科學問題”的主題評述報告中,深入分析了納米地質學的研究進展及其未來的發展趨勢。

此外,琚宜文作為香山科學會議申請人和執行主席之一,于2012年11月6日—8日在北京舉辦了以“深部煤礦瓦斯災害與煤層氣開發”為主題的香山科學會議第443次學術討論會,并作中心議題評述報告。

琚宜文還作為大會學術委員會主席舉辦過兩次納米地球科學國內外重要會議:2015年12月11日—13日,以“納米地球科學:地學領域革命性挑戰”為主題的第一屆中國納米地球科學學術研討會暨中國地質學會納米地質專業委員會成立大會在北京成功召開;2016年11月4日 —6日在青島舉行了第一次國際綜合性的“2016年國際納米地球科學學術研討會”,來自中國、美國、加拿大、澳大利亞、日本等國家的專家參加了會議并作了大會學術報告,由此推進了納米地球科學發展的國際化進程。

不僅如此,琚宜文也作為特約主編組織“納米地質學”和“Emerging Nanogeosciences”國內外專刊(正刊)。

在國際專刊上,琚宜文作為第一作者牽頭撰寫并發表了題為Nanogeosciences: Research History,Current Status and Development Trends的綜合性學術論文,在國際上引起了強烈反響。本專刊發表的130篇學術論文,代表了近些年來納米地球科學及其10來個分支領域(研究方向)取得的綜合性成果。

琚宜文還多次作為國內外重要學術會議主持人/主席主持會議或作特邀報告。因為影響深遠,他在國內外學術任職還有:中國能源學會副會長、中國地質學會納米地質專業委員會主任委員、中國巖石力學與工程學會軟巖工程與深部災害控制分會副理事長,國際SCI期刊Journal of Nanoscience and Nanotechnology副主編等。

育人第一,是琚宜文多年來堅守的理念。

良師益友!這是學生和同事們對琚宜文的評價,琚宜文在教學和研究生培養方面的表現同樣令人敬佩和尊重。

2006年3月至今,琚宜文每年開設3門研究生專業基礎課共計1020學時。他的研究生課程還分別獲得華東地區高等學校出版社優秀教材與著作一等獎和二等獎以及中國科學院研究生院優秀課程等。

近年來,隨著中國科學院大學課程改革,琚宜文作為首席教授主講研究生核心課程《能源地質學》,每一年學生課程評估均為優秀。

與此同時,琚宜文多次邀請國外知名大學教授為學生們講授《非常規天然氣資源》,還組織國內外多位知名專家講授《盆地與能源研究新進展》,受到了學生的好評,并邀請國際知名專家來學校進行學術報告與學術交流,提高了中國科學院大學相關課程教學的國際影響力。

迄今為止,琚宜文作為導師已指導博士研究生12名,指導碩士研究生21名,作為合作導師培養博士后12名。他的多個學生已在各自領域出類拔萃,成為了青年科技工作者的翹楚。(張霞)