地科故事(30)│肖凡: 探寻数学与地质结合之美,唤醒地球深部宝藏
【编者按】为庆祝地科百年,重拾难忘回忆,再现经典瞬间,反映中大地科在近百年发展历程中难忘的人、景、事、物,进一步弘扬传统、凝聚人心,激励地科人在新的百年再创辉煌,我院已推出“地科故事”专栏。
本期让我们听一听肖凡老师的地科故事,他的故事可以用四个“一”来概括:“一见钟情于中大地科,一身投入于数学地质,一心专注于人才培养,一往无前于学术探索。”
我们作为年轻科研工作者,在科研过程中一要找准目标,二要努力奋斗,第三就是坚持不懈。年轻是一种资本,年轻意味着有机会。特别是在有着良好发展的学院与学校背景之下,以及当前国家重视科技与人才发展的良好大环境中,对于我们个人而言,可以说是占尽天时地利。因此,我们年轻人更应该努力去发展自己,把自己思想上创新性的活力转换成44118太阳成城集团的成果、人才培养的成果以及社会服务的建设成果。我们在各个方面都应该努力,把知识转换成生产力,贡献社会,为国家的发展奉献自己的力量。
——肖凡
图:肖凡近照
【地科印象】
我与中大的缘分可以追溯到2009年,那时,我作为研究生二年级的学生,有幸参加了在太阳集团tyc9728举办的全国数学地质与地学信息学术研讨会。一踏入中大校园,我便被其古色古香的建筑和优美的环境深深吸引。在随后的几天里,太阳集团tyc9728浓厚的学术氛围和深厚的文化底蕴更是让我深受感染。或许正是从那时起,我与中大地科学院之间便结下了不解之缘。2013年底,我完成了学业,并有幸来到太阳集团tyc9728就职。恰逢我们学院的诞生——这里所说的诞生,是指学院正式挂牌的时间。我们早期被称为地球科学系,而从“系”到“学院”的转变,标志着一个跨越式的发展。
图:学院办学旧址“地环大楼”
学院成立之初,主体位于南校区的地环大楼,尽管规模不大,但学院却“麻雀虽小,五脏俱全”,充满活力。随着学院的不断发展与壮大,我们也开始向更广阔的天地迈进。学院逐渐从南校区迁至珠海校区。我有幸成为较早一批随学院迁至珠海的教职工,大约是在2016年年底。初到珠海校区时,我的办公地点被安排在海滨红楼,尽管是临时办公场所,但这也为我带来了新的工作体验。到了2021年,随着海琴4号楼的竣工,我的办公地点也随之迁移到了这里。从地环大楼到海滨红楼,再到海琴4号楼,学院的变化可谓是“翻天覆地”。这些变化不仅体现在学院的硬件设施上,更反映在学科建设和人才培养上,学科的发展与人才的培养是相辅相成的。人才的培养是学科发展的重要基础,而学科的突破又能为人才的成长提供更广阔的平台。近年来,学院的发展态势尤为喜人,我们先后引进了张培震院士、高锐院士以及成秋明院士,这些领军人才的加入极大地促进了我们学科的建设与发展,他们的引领不仅为我们的科研项目申请和科研发展提供了宝贵的指导,也为学院的团队建设注入了新的活力。
图:海滨红楼与海琴四号大楼
说到“翻天覆地”的变化,我印象最深的有两点:一是野外实习的变革,二是海琴4号楼的拔地而起。记得最初带领学生进行野外实习时,我们是在珠海市淇澳岛。那时,我们和学生们一起抡着大锤(地震仪)、扛着电线(高密度电法仪)、抬着竹竿(地质雷达),在炎炎烈日下一步步完成勘探实习。而如今,学院拥有了无人机重力仪、航磁航放仪、无人机高光谱仪等先进设备,使得野外实习变得更加智能、高效和丰富。前段时间,我们学院还开展了由成秋明院士带队的粤西考察工作,从成院士带领团队布点、踏勘,到使用无人机重力仪、磁力仪进行野外勘察,老师和学生们在教学相长的过程中,出色地完成了粤西的考察任务。这些变化不仅提升了我们的科研能力,也让我们对未来充满了期待。
图 1、2 2020年带队本科生在广东河源进行地球物理综合实习(右图左3为肖凡)
图 3、4 2024年在粤西开展无人机重力勘探工作(左图左1、右图左2为肖凡)
2016年年底,我刚来太阳集团tyc9728珠海校区办公时,海琴4号楼所在地还是一片滩涂,杂草丛生。可就在眨眼间,一座座海琴楼拔地而起,与海岸筑成一道美丽的风景线。我不禁感慨学校发展速度之快,为学院提供了如此之好的科研场地和办公环境。同时,感谢学院平台,让我能潜心从事自己喜欢的科研工作。
【三维交互虚拟实验教学】
通过多年的建设与实践,我与学院老师一起建成了我校地学实验中心现库存的全部124件岩矿石手标本的三维实体数字模型和数据库,研发了一套集图-文-声多媒介融合一体的岩矿石虚拟交互实习教学系统,形成了一套完整的三维交互虚拟实验教学内容体系。这套系统不仅丰富了实验教学内容,还提供了现代化的教学理念,极大地提升了课程实验教学的质量和学生的沉浸式学习体验。
通过这些创新举措,我们确保了教学资源的先进性和实用性,培养了学生分析和解决实际科学和工程问题的能力。这些教学改革和创新有效解决了重要教学资源稀缺、理论与实验教学不同步以及跨区域实物教学资源共享难的问题。最终,这些努力不仅促进了勘查地质、岩石学等相关专业课程的实验教学改革,还为培养具备较强实践能力和创新意识的地球科学人才奠定了坚实的基础。
在这个教学相长的过程中,人才培养这一直是我们思考比较多的一个话题,在地科从教的日子里,作为一名大学老师,要培养高水平人才一是要强基础,在大数据时代,交叉学科发展的时期,我觉得更要加强基础;二是要促交叉,在加强基础的同时我们也要注重学科交叉,因此在教材和课程建设方面我们都要多下功夫,拓展新内容、开设新课程、编写新教材都有利于我们促进交叉学科的发展;第三点是要注重引领,在老师教育学生的过程中要注重引导和引领,在44118太阳成城集团过程中,老师应注重对学生思维的培养,授人以鱼不如授人以渔,要引导学生要学会去学习、拓宽自己的知识面,我认为这才是教育的目的,这些方法都有利于我们去培养高水平地学人才。
图:与毕业生王恺其合影
【基于数学地球科学的矿产预测研究】
2020年,成秋明院士牵头广东省“珠江人才”计划项目,主要研究矿产资源的大数据挖掘,利用大数据对矿产资源进行预测,我有幸作为骨干成员参与其中。近期,我们研究小组(我与研究生)在知识与数据耦合驱动的矿产预测领域获得了突破进展。我们进一步创新发展了矿产定量预测理论范式,提出了数据-模型-物理三联驱动的成矿预测模型,研发了基于深度学习的成矿条件参量正反演技术框架与算法。旨在破解矿产勘查领域目前面临找矿难度大、找矿成本高,而成功率较低的难题,服务于国家新一轮找矿突破战略行动,为实现矿产智能精准预测目标贡献自己的一份力量。
图:师生学术研讨
2023年4月,我院筹办了数据驱动与地学发展专业委员会首届学术研讨会,我想用两个词来概括一下这个会议,一是大规模,这个会议的规模非常大,其中包括了四十多个科研院校和二十多个事业单位,另外还有十二个企业参展并参加汇报。共设三十几个主题会场,报告人数多达三百多人,在大会主题报告上,参加大会总人数达850人,这是数学地球科学领域有史以来规模最庞大的一个会议,所以影响力非常大。二是规格高,我们在开幕式上邀请到了非常多的知名学者,有十多位院士、国际地科研主席以及国际数学地球科学的主席等国际同行,他们都对这一会议表示支持并给予高度认可,数据驱动专委会成员表示这样的研讨会为地球科学未来发展提供了新契机。
展望未来,大数据驱动地学在未来的发展方向是十分可观的。大数据驱动地学发展是我们地学人共同的目标,不分传统与现代化,只有我们共同联合起来才能创造出更辉煌的成绩,地学与数据科学等小领域的结合有助于我们做出重要模型,从而驱动地学的发展。只有在从事传统地球科学的科学家们兢兢业业地奉献和观测研究来获得机制机理方面的突破和认识,建立起小的模型,再通过大数据把不同尺度和不同学科的成果结合起来,最终建立起我们地学的大模型,这样我们才能真正推动地学的发展。传统地球科学与大数据驱动地学应该是互相依赖的关系,传统地学的研究技术可以支持我们进行大数据建模,反过来我们通过建模后可以为传统地学的研究提供新的线索。
图:参加第22届国际数学地球科学大会
【寄语地科百年】
非常庆幸与感恩地科能给予我各方面的支持。我想对地科说的第一句祝福语是百年风雨兼程,筚路蓝缕,披荆斩棘,地科一路走来经历了分分合合,非常艰难,如今发展到这样的一个局面是来之不易的,第二,百年辉煌如此,桃李芬芳,名贯中西;第三,今天我以地科为荣,明天地科以我为傲,我作为一名年轻学者,会继续努力在地科发光发热。最后,我衷心祝愿学院日新月异,蒸蒸日上,生日快乐!愿地科的每一天都充满希望和活力,不断创造新的辉煌!
供稿:肖凡
采访与图文整理:何宗聪、丁虹、李思源、贾浩、何文康
初审:黄荣
审核:徐永怡
审核发布:孔晓慧
