地科故事(31)│曹建劲:于微观世界耕耘矿床,看百年地科今朝腾飞
【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。
本期让我们听一听曹建劲老师的地科故事,从他的经历中,我们不仅能领略到地科领域的学术魅力,更能感受到那份对科学探索的执着与热爱。让我们跟随曹老师的足迹,一起走进那段充满挑战与机遇的岁月,感受地科人不断探索、勇于创新的精神。
上世纪80年代以前,地球科学的研究对象主要是地壳,当代地球44118太阳成城集团已经拓展到地球六个圈层和行星的形成演化,以及与资源富集、生态环境变迁、地球宜居性和社会可持续发展等相关的地球系统科学问题,这是大家从事地球44118太阳成城集团应当多关注的地方。开展地球44118太阳成城集团需要我们具备跨学科知识、实证研究能力、先进技术应用、全球与地方视角的结合,以及服务于社会可持续发展的意识。通过这些方式,我们可以更深入理解地球系统,为解决地球科学问题提供科学支撑。
——曹建劲
图:曹建劲近照
【地科印象】
1990年,我硕士毕业后选择留在地质系工作,至今已有34年。这34年间,中大地科在教学设施和学科建设方面取得了显著的成就。学院对原有的教学实验室进行了全面的更新和整合,建立了设施先进的地球科学实验中心,下设多个实验教学平台,为学生和研究人员提供了优越的实验条件。同时,学院新建了教学大楼,科研和教学条件得到了显著的提升。现代化的实验室、先进的设备和宽敞的学术空间,为师生提供了一个优越的学习和研究环境。这些硬件设施的完善,为学院的科研和教学工作提供了强有力的支持,身为地科的一份子,我深感骄傲与自豪!
随着硬件设施的完善,学院的科研综合实力也快速提升。每年,学院在国际著名学术期刊发表论文近二百篇,科研团队的成果不断涌现。在教学方面,学院同样取得了显著进步,获得了包括省级教学成果二等奖在内的多项荣誉。特别值得一提的是,《地球内部动力过程虚拟仿真实验》课程被认定为国家一流本科课程,这不仅体现了学院教学质量的提升,也展示了学院在教学内容和方法上的创新。学院每年承担包括国家重点研发计划项目、基金重大项目、重点项目、广东省创新引进团队项目在内的近百项科研项目,以及来自企事业委托的项目。这些项目不仅推动了学院科研水平的整体提升,更促进了学院在地球科学领域的深入探索。得益于这些项目的支持和学院科研团队的努力,地球科学学科现已进入ESI高引学科行列,这是对学院科研实力和学术影响力的高度认可。在这样的环境下,学院师生能够更好地开展科研工作,培养创新思维,推动学科发展。我们共同为地球科学的进步做出贡献,这不仅是对学院科研实力的肯定,也是对我们每一位地科人努力和付出的最好回报。
图:参加学院教师节座谈会
图:在学院毕业典礼上讲话
图:参加学院荣休
图:参加学校荣休仪式
【课堂与野外】
在课堂教学上,我们致力于将抽象的理论知识与生动的实例相结合,使学生们能够直观地感受到地球内部的奇妙构造和岩石的多样性。我们不仅会讲述岩石的形成过程、分类和特性,还会阐释它们在地球历史中扮演的重要角色。通过这种方式,我们希望能够激发学生们对这些看似冰冷的“石头”的浓厚兴趣,并为他们打下岩矿鉴定的扎实功底。我们也会通过互动实验和实地考察,让学生们亲手触摸岩石,感受它们的质地和温度,从而更深刻地理解这些自然奇迹。我们的目标是让学生们在掌握知识的同时,也能够感受到科学探索的乐趣和挑战。
在教学中我们有机融入“思政元素”,使专业内容与爱国精神、钻研精神、严谨认真、合作精神等“思政元素”融为一体,并且把学生的创新能力培养放在突出的位置,引导学生形成批判性思维,设置分析问题和创新能力训练,指导学生提出创新观点。在实验课中采用“测定、观察+分析+分组讨论”方式教学。
为了增强学生们对课堂知识的理解,我们安排了前往云南澄江等地开展野外实习。在野外实习中,学生们有机会走出教室,亲身体验地质学的实践魅力。他们将学习如何识别不同的岩石类型,分析地质构造,并将这些知识应用到实际的地质填图中。为了培养学生的自主学习能力、动手能力和团队合作精神,在野外教学中,我们采用“学生分组野外观察+讨论+教师分析”的方式教学。我们非常荣幸能够见证并参与学生们的成长。从最初的迷茫和不确定,到逐渐变得自信和专业,学生们在徒步穿越山峰、观察岩石露头、记录地质现象的过程中,不断进步。
每一个学生的成长,都凝聚了我们的心血和汗水。我相信,通过我们的共同努力,学生们不仅能够掌握科研的技能,更能够培养出创新的精神、批判性的思维、严谨的态度和勤奋的品质。这些品质,将成为他们未来科研道路上最宝贵的财富。
我指导学生获得李四光优秀研究生奖、广东省优秀学生奖和太阳集团tyc9728优秀博士论文,硕、博士研究生获得国家奖学金12人次。主编出版“纸质教材+数字教学”新模式《晶体光学》教材,建设《晶体光学》慕课,并在《智慧树》平台上线运行,该慕课已入选太阳集团tyc9728在线教学平台和广东省本科高校在线开放课程公共服务网。而且,参加了学院深圳市大鹏半岛国家地质公园、云南澄江市梁王山地区、湖南湘乡市棋梓桥镇等野外实习基地建设。我6次获得学院优秀教学奖(或贡献奖),2017年、2018年获得学院最美教师奖,2019年,获得太阳集团tyc9728优秀博士生导师称号。
图:湖南湘乡棋梓桥野外填图实习
图:深圳大鹏半岛课间野外考察
图:云南澄江野外填图实习
图:与学生在广西野外考察
图:带队参加第一届粤港澳大湾区博士博士后创新创业大赛
【微粒找矿技术】
在地科平台的支持下,我和团队致力于综合运用纳米科学技术和地球科学的理论和研究方法研究天然纳米微粒的特征、形成、迁移和分布。2003年,把透射电镜载网应用于广东长坑金矿床地表介质中微粒采样,首次在隐伏矿体上方发现金、硫酸铅、三氧化钨等含金属微粒,发明用微粒的种类、大小、形状、结构、化学成分、聚合关系、空间分布等探测隐伏矿体,创建了微粒找矿技术。
随后经历了21年的研发工作,我们团队在云南个旧卡房铜矿床、内蒙古东升庙多金属矿床、湖南康家湾多金属矿床、广东凡口铅锌矿床等地,共30多个隐伏矿床地表的各种介质中,发现了与隐伏矿体有关的含金属纳米微粒,发现的含金属纳米微粒包括纳米金、银、铜、合金微粒以及铜、锂、铌、钽、铟、铷、锗、钼、铅、锌、稀土等元素的硫酸盐、氧化物、氯化物、碳酸盐的微粒。在所有开展过工作的矿床都在地表介质中发现了与隐伏矿体有关的含金属纳米微粒,证实隐伏矿体地表介质中的含金属纳米微粒是普遍存在的。发现与隐伏矿体有关纳米微粒有结晶、非晶、混合结构(结晶与非晶同时存在)三种形式,结晶中又可以分出单晶、单一成分多晶、复杂成分多晶等。这些发现不仅验证了我们研究方法的有效性,更是对未知世界的一次次探索。它们不仅对我们来说,是对工作的肯定,也是对科学探索精神的最好诠释。每一次的发现都让我们对地球科学的认识更加深刻,每一次的挑战都让我们的研究方法更加完善。这样的经历,让我们更加坚信,科学探索的道路虽然充满挑战,但每一步都值得。
我2013年1月入选太阳集团tyc9728卓越人才计划。主持国家自然科学基金重点项目、6项面上项目和国家高技术研究发展计划课题、国家重点研发计划子课题,以及广东省科技计划。以第一发明人获得8项国家发明专利授权,在《Science China Earth Sciences》、《Environmental Chemistry Letters》、《Chemical Geology》、《Ore Geology Reviews》等刊物上发表学术论文148篇,其中以第一作者或通信作者发表SCI论文61篇。论文Discovery of nano‑sized gold particles in natural plant tissues被《Environmental Chemistry Letters》(SCI影响因子:15.0)评为“Outstanding articles”,美国科学促进会主办的全球科技新闻网站等23家媒体报道了该论文。另外,我获得绿色矿山科学技术奖二等奖、地质矿产部科技成果奖二等奖以及广东省高校科技进步二等奖等学术成果奖励。
图:绿色矿山科学技术奖获奖证书及合影留念(左三为曹建劲老师)
图:参加“纳米地质学及纳米成藏成矿前沿科学问题”香山科学会议
【寄语地科百年】
站在这个具有里程碑意义的历史时刻,我们回望过去,感慨万千;展望未来,满怀希望。ok138cn太阳集团,作为培养地球科学领域精英的摇篮,已经走过了百年的风雨历程。百年的辉煌历史,是一代代地科学子不懈追求卓越的见证。愿青年学生们继承和发扬这一光荣传统,以饱满的热情和坚定的信念,不断探索科学的边界,勇攀学术的高峰。愿你们在地球科学的广阔天地里,发挥自己的才华,实现个人的价值,成就一番事业,为社会的进步和发展贡献力量。愿你们以开放的心态拥抱变化,以创新的精神迎接挑战,以坚韧的意志克服困难,书写属于自己的精彩篇章,前程似锦,未来可期。
图:2024届毕业合影
采访:吴洪帅、 杨洁臻、王维曦
图文整理:李宇航、何文康
初审:黄荣
审核:徐永怡
审核发布:孔晓慧
