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记中国盐湖科学奠基人和开拓者郑绵平院士

作者:孔祥宇 来源:中国科学报  日期:2018-10-24

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记中国盐湖科学奠基人和开拓者郑绵平院士

作者:孔祥宇 来源:中国科学报 日期:2018-10-24

原标题: “老高原”的盐湖情

——记中国盐湖科学奠基人和开拓者郑绵平院士

郑绵平(1934年11月— )

郑绵平,1934年11月出生于福建省漳州市,著名盐湖学家和矿床学家,中国盐湖科学研究及盐湖矿产资源开发的奠基人和开拓者之一。1956年毕业于南京大学地质系,1957年被分配至地质部矿床地质研究所,1987年任中国地质科学院矿床地质研究所研究员,1995年当选为中国工程院院士。1995-2001年以及2009-2016年,两次当选为国际盐湖学会副主席,2017年任国际盐湖学会主席。现任中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心研究实验室主任、博士研究生导师,西藏自治区人民政府咨询委员和青海省人民政府顾问。

近年来,郑绵平院士致力于全国钾盐找矿和青藏高原盐湖沉积与全球变化研究,在盐科学工程、盐湖沉积与全球变化、盐湖农业与扩展“咸水耕地”、“陆相成钾理论”等领域继续探索。

郑绵平是中国工程院院士,致力于盐类矿产地质和盐湖综合资源研究已有60年,对青藏高原盐湖和盐矿勘查评价进行了长期、系统和创新性的研究,取得了众多具有国内外先进水平的科技成果。在长期的工作中,郑绵平与青藏高原结下不解之缘,有“老高原”的美誉。这种情缘是如何结下的?60年的高原盐湖研究取得了哪些引人注目的成绩?成就背后又有哪些牺牲与付出呢?

第二故乡:与高原盐湖结缘

郑绵平与高原盐湖结缘,与他的人生经历密切相关。郑绵平出生于福建漳州一个贫困家庭,排行第八,从小培养出吃苦耐劳的品格,儿时正临国难当头,日寇飞机经常由厦门禾山机场飞抵漳州轰炸,不得不流离到乡下投亲靠友,直到念小学时才返回城区,让他深刻感悟到没有国就没有家,埋下了为国奉献的种子。中学时代的郑绵平冬天也经常赤足穿短裤,艰难条件练就了克服困难的意志和身体。他的中学老师钱学正毕业于厦门大学化学系,后来成为中科院院长卢嘉锡的得意门生,教授他们化学课程,成绩斐然,这为他以后从事盐类研究打下了良好基础。因为福建地貌多样,遂引起他对地质勘探的兴趣,又听说火车需要烧煤,但福建却没有煤矿,于是暗暗发下志愿:要投身地质事业,为国家找到煤矿!当高中毕业之际,郑绵平第一志愿就报考了南京大学地质系金属与非金属地质勘探专业。

进入南京大学地质系后,大学生活真正地将郑绵平塑造成一个合格的地质人,当时的南京大学学习氛围浓厚,师资力量比较雄厚,他在南京大学系统学习了矿床学、地质学、古生物学、材料力学、钻探等专业课程,当时的南京大学地质系除理论学习之外,非常重视实践,如训练他们用偏光显微镜检测矿物质的成分,组织他们到南京的雨花台、安徽的大别山等进行野外实习,了解地质地貌。为适应地质专业经常跑野外的特色,他们自觉地通过长跑等锻炼身体,还多次参加学校的体育比赛,培养集体荣誉感。大学生活让郑绵平无论是从知识上还是身体上都为他成为一个地质人作好了准备。

1956年10月,刚刚走出大学校门4天的郑绵平作为盐湖普查组的成员,坐在解放牌卡车的车斗中,直奔青海柴达木盆地,不仅拉开了他盐类科研人生的序幕,也从此与这片广袤的高原结下了不解之缘。他曾回忆指出:“西北生态脆弱,老百姓生活贫苦。我的家境比较困难,我在大学学习和生活费用都是国家提供的,所以从内心来说总希望在工作后,对党和人民有所回报。”对党和国家的感恩回报之情最终倾注在这片高原上,贯穿于他的盐湖事业中,在此后长达60年的时间里,他的足迹遍及青海、西藏、新疆、内蒙古,成为不折不扣的“老高原”。

孜孜以求:献身盐湖事业60年

郑绵平献身盐湖事业60年,成就斐然,概括说来,截至目前,在中外刊物发表学术论文493篇、出版专著6部。他参与发现、评价了青海察尔汗盐湖钾盐矿床,为建立“陆相成钾理论”作出实质性贡献;主持发现扎仓茶卡镁硼矿和新类型铯硅华矿床;查明锂在盐湖沉积中的赋存状态,发现新矿物扎布耶石,从而发现具有重大经济价值的新类型扎布耶湖锂矿床,并在该湖区建立了世界海拔最高的盐湖科学观测和提锂实验基地,取得了低成本提取碳酸锂的技术突破,成功实现中国第一个锂盐湖产业化;三次率队进入罗布泊考察,揭示了罗布泊赋存的钾盐矿物,并首先指出“第二个柴达木钾盐湖区”;引领发现和评价柴西新类型砂砾型钾卤水资源;研究了适用于碳酸盐型盐湖的“盐梯度太阳池”新技术,为提锂项目提供了主要技术支撑。在长期深入勘查的基础上,他首次将构造地球化学观点用于总结盐湖矿床形成规律,提出多级盐湖盆地成盐模式及其成矿系列,有效地指导了钾、锂、硼等盐湖矿产的勘查工作。他基于地质学、化学、生物学、工程学、环境学等多学科融合,将地球盐湖研究中的基本过程与化学和生物学等学科的基本过程联系起来,建立了一门综合性的、交叉性的学科——盐湖学,等等。下面再通过几个具体案例,来彰显郑绵平高原盐湖事业的重要影响和价值,以及他的拳拳报国心、悠悠赤子情。

(一)高原盐湖的“掘宝人”

郑绵平从大学毕业投身盐类矿床地质和盐湖综合资源研究,迄今已经考察了300多个盐湖,找到众多有经济价值的硼、钾、锂、铯卤水矿床,把人们印象中死气沉沉的“死湖”变成了“用斗量金的金湖”,成为高原盐湖的“掘宝人”。

郑绵平从高原盐湖掘到的“第一桶金”是钾盐矿床。他在自述《我的盐类科研人生》中描述了这一重大发现的过程:“(1957年)科考队到达柴达木(盆地)后,先到大柴旦工作,在大柴旦湖部署手摇钻探……翌日大清早,我和柳先生(柳大纲)出来在住处盐壳构成的道路上散步,边走边聊之际,我注意到路边每隔十余米就有一个浅坑,在浅坑距地面20厘米左右以下,均有晶间卤水充盈。我蹲下来仔细观察,发现浅坑四壁有蚕豆大小的闪亮透明的斜方锥晶体附着。我抠下几颗用舌头舔尝,感到有辣味,赶紧递给柳先生,肉眼鉴定后,又经化学分析,很快证实为一种钾盐矿物,是一种新沉积的光卤石。”初出茅庐的郑绵平不仅第一个在察尔汗盐湖发现了钾盐矿物,并且发明出用光卤石加淡水分解生产氯化钾的简便方法,帮助当地土法上马,于1958年成功生产几百吨钾盐,中国从此告别无钾盐矿床时代,察尔汗盐湖也因此成为中国最大的钾盐基地。郑绵平在接受采访时还很自豪于对察尔汗盐湖的开发,指出习近平主席考察青海时说察尔汗湖不是青海的而是整个中国的湖,“习主席主要讲了钾盐部分,我们不依靠进口就靠这个,它(察尔汗盐湖)影响有多大,你们可以想一想!”1989年,郑绵平又带领科研团队三次考察有“死亡之海”之称的罗布泊,在罗布泊“耳心”腹地第一次发现了钾盐矿物,初步探明储量近亿吨,远景储量可达2.5亿吨,为改变我国严重缺钾的局面奠定了良好基础。

郑绵平的另一个重大贡献是对扎布耶盐湖的勘探和开发。扎布耶盐湖是世界三大钾盐湖之一,位居世界第二,湖中蕴藏着超大规模的锂、硼、钾等多种的盐湖矿床,但深藏于高山峡谷之中,自然条件非常恶劣。从上世纪80年代开始,郑绵平数次率队考察扎布耶盐湖,终于在湖中发现了天然碳酸锂,并命名为扎布耶石。郑绵平还发明新的锂盐提取技术,不用煤或石油,而是采用太阳能(摒弃高成本的硅板)在特殊的装置中沉淀碳酸锂卤水,能耗低且清洁、环保。随着碳酸锂的应用日益广泛,郑绵平的勘探发现及其生产应用价值日益凸显。目前的扎布耶盐湖已是世界已开发的三个超百万吨级的锂资源盐湖之一,其中锂的品位居世界盐湖第二位,钾的品位居全国盐湖第一位,铯的含量更居世界盐湖第一位。

除了钾、锂、硼等盐湖矿床的成功勘探与开发,郑绵平还在盐湖开辟出了“农田”。1982年7月,郑绵平在西藏扎布耶盐湖调查时,闻到一种迷人的“桂花香味”,盐湖水面呈现出奇特的红色。通过他们取样调查,发现香味来自一种极端耐盐的杜氏盐藻聚集体,含有丰富的胡萝卜素,故而散发出阵阵幽香。通过对盐湖生物资源的调查,郑绵平发现盐湖不但有丰富的钾、锂、硼矿,还可以作为一种新型的“农田”,生产高蛋白食品和保健品,“盐湖农业”的概念由此被郑绵平提出,并分离得到耐寒的优良盐藻品系。这一设想受到钱学森先生的关注,并来函索取相关资料,提出他对盐湖农业的认识,指出“盐湖农业是21世纪的产业”。西藏、内蒙古、新疆等地已把盐湖农业列入了地区发展计划。

(二)推动科技转化,造福高原人民

郑绵平有一个观点:“做科研工作的人,要重视科技转化,为老百姓谋福利”。他在西藏无人区科考时,曾看到在零下十几摄氏度的严寒里,一个妇女带着两个女孩子在帐篷里忙碌,两个小孩都光着脚,内心因此深受触动,想着一定要从自己的专业出发,为改变贫穷做点什么。从上世纪80年代中期到新世纪,郑绵平一直致力于中国盐湖科技成果的转化,积极倡导产、学、研、用相结合的科研模式:“整个过程是一个从盐湖地质研究、资源的勘查与评价,以至锂硼钾综合提取的实验,是一条盐类资源能尽快转化为生产力的探索之路,是一条可以脱贫致富之路,但也是一条过去地质人没有走过的路。”

为了实践产、学、研、用相结合的科研模式,造福高原人民,郑绵平带领科研团队先后进行了扎仓茶卡硼矿、茶拉卡硼矿、扎布耶锂产业化工作、基步茶卡、聂尔错的硼镁矿开发,以及当雄错的勘查与研发,成效显著。他多次为阿里地区政府出谋划策,开发该地区丰富的盐湖硼矿资源,仅此一项所上缴的税收就占了该地区财政收入的一半以上,并缓解了国内硼工业原料的需求,西藏自治区原副主席杨松曾经评价说:“这是科研面向经济建设,为我区盐湖矿业的开拓和发展作出了关键性贡献。”他推动建设“西藏扎布耶锂资源开发产业化示范工程”,为之打造了一整套生产、工艺技术,于2004年9月建成投产,设计年产5000吨,可持续生产百年。在工程投产仪式上,郑绵平豪情满怀地赋诗一首:“晶池锂盐落,楼群荒原起;欲将功德满,更上一层楼。”显示了他为国、为民的赤诚之心。

“拼命三郎”:成就背后的牺牲与奉献

郑绵平引人注目的成就背后,是巨大的牺牲与奉献。他是地质界出名的“拼命三郎”,被同事们戏称为“特殊材料做成的人”。他常年工作在高原地区,条件异常艰苦,甚至有生命危险。如1980年11月,郑绵平力排众议,毅然前往一处盐丘探寻找钾线索。面对凶险的地质条件,他甚至留下了遗嘱:“此次踏勘日尔马拉盐丘剖面属个人行为,万一出事,责任归己,与他人无关。空口无凭,此据为证。”又如1989年,郑绵平率队三次赴罗布泊考察,三进三出,历尽千辛万苦,终于到达罗布泊中心,获得满意的勘探结果。郑绵平有自己的座右铭:“地质工作者以探索发现为乐,以艰苦奋斗为荣,以找矿立功为荣,也以献身地质事业为荣。”就在笔者撰写这篇报道期间,已经84岁高龄的郑绵平又率队赴柴达木盆地开展科研考察,令人汗颜之际,不由人不充满敬意!

在同事和学生眼里,郑绵平还有一个特质,就是“认真”。他做事亲力亲为,严谨认真。曾跟随郑绵平读博士、然后又加入郑绵平科研团队的乜贞在接受采访时指出:“郑老师科研方面对我们最大的影响是做什么事情都特别地认真。”他们写的一些文字材料,郑绵平都会看,然后反反复复地修改,“他不是让我们改,而是他自己。他自己逐字逐句地改,改得很认真,刚开始改的时候我们自己都觉得挺不错的,但是改完了之后确实跟之前相比,相差很大。”郑绵平的参与心特别强,经常与同事、学生们一起取数据、看矿物,有一次去看一个河流的剖面,郑绵平与学生们沿着河流一起徒步走了10多公里的距离,然后再走路回来。

郑绵平曾说过:“地质工作意味着奉献,奉献崇高的价值是人民的需要、祖国大好河山的需要,这是我们最佳的选择。”他将自己的时间几乎全部奉献给了地质事业,以至于我们在采访郑绵平的夫人刘俊英时,她对郑绵平也是充满“怨言”:成天兢兢业业,不顾一切去工作,一日三餐不能吃到点上,学生多,没时间照顾家庭,等等。郑绵平的家离紫竹院公园就几步路的距离,可是一年到头带家人去不了两三次。但刘老师也对自己的老伴进行了表扬:“他啊,在我眼里他就知道盐,找盐,找矿,找国家急需的矿种。教的学生也都是这样子。真是为党工作,兢兢业业,不是说吹他,他就这样子,成天琢磨,走路都在琢磨他这个盐。”心疼老伴的刘老师退休后又返聘到郑绵平的实验室帮忙,用她的话是给老伴“打工”,帮着分担些压力。

郑绵平为高原盐湖事业奔波60年,80多岁的高龄仍然行走在工作第一线,他将这一切归于党和人民的培养、老师和领导的教诲、父母的养育和亲人的关爱,以及科研团队与各方同仁的帮助,真可谓老骥伏枥,高风亮节!他自诩“80后”,仍致力于盐湖学与盐体系的学科发展与人才培养,仍然在为解决国家急缺的钾资源需求和发挥锂硼盐类资源优势而到处奔走。衷心祝愿郑绵平院士地质事业再上新高的同时,也希望广大地质工作者和其他行业工作者能够从他的感人事迹和优秀品质中受到鼓舞、汲取力量,为祖国发展作出新的更大的贡献。(作者系中国政法大学教授)

钱学森致郑绵平函

郑绵平同志:

您寄来的两次文章、材料和尊著《青藏高原盐湖》共40件是我今后长期学习的资料,对此我十分感谢!

以下是我对“盐湖农业”现在认识到的几件事,谨向您报告。

(一)“盐湖农业”不同于一般意义上的农业,是利用盐湖生态环境及日光,通过生物,生产商品,是农、工、商与现代科技相结合的知识密集型产业。

(二)因此开发“盐湖农业”需要科学技术,也需要交通。在青藏高原地区只格尔木才具备此条件。

(三)所以“盐湖农业”绝不是100万年前人类生存的情况,也不是大约1万年以前的原始“刀耕火种”农业,“盐湖农业”是21世纪的产业。

(四)现在开发“盐湖农业”要做的第一件事是:根据所掌握的全部知识,通过设计计算,制定我国第一个“盐湖农业”厂的方案。

(五)首先要明确的是产品。是胡萝卜素?是卤虫饲料?是甲壳素材料?有了产品目标才能区分生态中哪些是要促进的,要“施肥”,而哪些是不利于生产的,是“害虫”。然后还要设计加工工厂。再还要考虑原料和产品的运输条件。

(六)有了“盐湖农业”的这样一个设计方案,就可以估测这一“盐湖农业”产业的投资和收益。也就有了招引第一个“盐湖农厂”投资者的可能了。

(七)以上设计“盐湖农业”工厂的工作您所在的中心不是都可以做吗?您那里是盐湖资源发展中心嘛。经费多或少都能做这件事;经费多做得快一点;经费少,做得慢一点;总可以办的,因您那里具备必要的知识与数据。

以上请斟酌。不当之处,请指教。

此致

                     敬礼!

钱学森

1994.4.24

①郑绵平在扎布耶盐湖野外进行盐类矿物鉴定。

②郑绵平与夫人刘俊英

③郑绵平指导学生学术论文。