一、问题:地球深部不可达,深地过程如何被“看见” 地球内部的结构演化、物质循环与能量传输,影响着火山地震、板块运动、资源形成等关键地学现象;但受温度、压力与深度限制,人类难以直接进入地幔及更深圈层。如何无法抵达的情况下获取可靠证据,一直是深地科学的核心难题。当前,国际深地研究的重要路径之一,是在实验室模拟地球内部的极端环境,建立可重复、可检验的认识框架。 二、原因:高温高压实验为深地研究提供可控“实验场” 高温高压实验的价值在于:在可控的温度、压力和化学环境下再现深部条件,观察矿物相变、元素分配、熔融与流变等关键过程,从而推断地幔动力学与物质演化机制。相比单一观测手段,实验研究可以将复杂自然过程拆解为可验证的物理与化学环节,为地震学、地球化学和数值模拟提供约束,提高对深地过程的解释与预测能力。随着实验装置能力提升和交叉学科发展,高温高压实验正向更高参数、更精细测量和多方法联合方向推进。 三、影响:对国家深地战略与高校拔尖人才培养具有双重意义 深地科学既关乎基础研究突破,也与能源资源安全、地质灾害防治和重大工程建设等需求紧密对应的。依托高校平台推进前沿知识普及与科研训练,有助于形成从兴趣激发到科研创新的培养链条。“竺涯共语”作为竺可桢学院自2020年推出的品牌活动,持续邀请行业专家、高水平导师与优秀院友与学生开展交流,帮助学生在真实问题中理解研究方法与学术路径。本期活动将把深地科学的前沿议题转化为可讨论的研究思路,推动学生从“课本式理解”走向“问题导向”的研究视角。 四、对策:以“大先生”引领和开放式交流促进学术志趣与能力形成 据介绍,主讲人费宏展长期从事地球内部物质物理与化学性质的高温高压实验研究,重点关注地幔动力学相关过程。他曾在德国、日本开展多年科研工作,2023年回国入职浙江大学,已发表多篇高水平学术论文,并担任相关学术组织专业委员会委员。活动将围绕地球圈层结构、高温高压实验原理及应用场景展开,并结合其海外科研经历,分享科研方法、学术规范与跨文化学习体会。通过问答与互动,帮助学生在选题意识、方法理解与学术表达各上获得更具体的启发,提升持续学习与研究能力。 五、前景:深地科学进入多学科协同新阶段,青年人才将发挥更大作用 业内人士指出,深地研究正呈现观测、实验与模拟深度融合的趋势,数据共享、装置平台升级与交叉人才培养将成为未来竞争关键。高校通过常态化开放交流,把重大科学问题转化为学生可参与的议题,有助于更早培养科学精神、创新意识与国际视野。随着更多具有国际科研经历的青年学者回国任教、组建团队,深地科学的原创突破与平台建设有望更提速,为我国相关学科发展与科技自立自强提供更扎实的人才与研究支撑。
探索地球深处,是在有限可达的条件下追问更深层的自然规律。用高温高压实验“复现”地球内部,是科学方法面对未知的回答,也反映了基础研究对国家战略需求的支撑。让学生与一线科研者面对面交流,把问题意识与方法训练融入成长过程,既能拓展视野,也能更早培养面向前沿、敢于求真的创新能力。