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2025年新增院士风采 | 陈衍景:将“中国模型”写入世界教科书

2026-01-21   北京大学   阅读量:15

    在北京大学地球与空间科学学院一间安静的会议室里,阳光透过窗户,洒在新当选的中国科学院院士陈衍景教授身上。他面前摊开着几张泛黄的地质图,仿佛岁月与学术沉淀的叠合。采访,就从这里开始,从一段关于选择与热忱的回忆开始。“

    高中毕业时,学校组织我们观看电影《李四光》。那时觉得,做地质工作,为国家找矿藏,是顶天立地的事业。于是,高考志愿上填报了南京大学地质学系。”

    从为《李四光》心动,到将中国人命名的“陈氏模型”写入国际教科书;从挑战“大陆碰撞不成矿”的传统观念,到以一己之力引领一个领域成为国际前沿热点。陈衍景用近半个世纪的跋涉与求索,生动诠释了他始终恪守的信条——“国家的需要就是我们的研究方向。”他的学术人生,恰似他所深耕的“碰撞成矿”过程:在巨大的压力、漫长的坚守与智慧的迸发中,实现了中国在该领域从起跑即领跑的长期引领。

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陈衍景院士  李香花 摄

    填补空白:把“陈氏模型”写进世界教科书

    时间回溯至1986年。年轻的陈衍景在读研究生,做“矿床学实习”课程助教时,系统梳理了全球成矿理论体系和大地构造学派,发现传统成矿理论主要建立在以大洋板块俯冲为背景的环太平洋地区经验之上,在所有经典教科书和权威理论中,对裂谷、岛弧等地质环境的成矿作用论述详尽。但这些理论未必适用于中国大陆,因为中国大陆的地质骨架是由扬子、东南亚、印度等大陆与欧亚巨型陆块陆续碰撞而成。这种“大陆碰撞”过程,是否成矿、如何成矿,长期是国际学术界认知的空白乃至盲区。

    “板块构造的完整旋回有6个阶段。J.T.威尔逊将大洋盆地的演化归纳为6个发展阶段:胚胎期、幼年期、成年期、衰退期、终结期、遗痕期。大洋的演化呈现为张开和关闭的旋回形式,主宰了地球表层活动和演化。终结期和遗痕期两个碰撞阶段的成矿理论是缺失的。全球造山带类型中,碰撞造山带的成矿理论也是缺失的。”陈衍景精准地指出了这一理论缺口,“这种成矿理论的残缺为中国地质人推进理论创新提供了历史机遇。中国坐拥世界上规模最大、最典型的碰撞造山带,解决这个问题,我们责无旁贷,也独具优势,势在必行。”

    然而,彼时国际学界奉行“碰撞不成矿”的观点,挑战它,无异于科学上的离经叛道,因而陈衍景的科研启航伴随着漫长的孤寂与尖锐的质疑。“项目申请屡屡被毙,学术报告曾被当场嘲讽。”回忆往昔,他语气平和,却透着钢铁般的坚韧。支撑他的,是在南京大学求学的10年间打下的扎实学科功底,以及那份“填补学科空白,促进矿床发现”的朴素信念。他的硕士论文聚焦前寒武纪,博士论文深耕秦岭,正是这种贯穿地球时空的学术训练,让他拥有了擅于发现关键科学问题的学术素养。

    故事的转机发生在1996年。第三十届国际地质大会上,陈衍景关于碰撞成矿模式的论文被选为分会场的首个主题报告。国际同行的重视,如同一束强光,照进了质疑满满的灰暗领域,成为了碰撞成矿被认可的起点。历经近20年的完善、验证与等待,2009年,他创立的“大陆碰撞成矿理论”的核心——碰撞造山成岩成矿与流体作用模式被国际矿床权威称为“陈氏模型”(Chen's CMF Model),并编入国际矿床教材《热液过程与成矿系统》(Hydrothermal Processes and Mineral Systems),其意义远超个人荣誉。它标志着中国科学家创立的模型,首次成为该领域全球知识体系的一部分,为世界理解成矿作用提供了不可或缺的“中国方案”。“陈氏模型”清晰地刻画了从碰撞早期到晚期,地壳加厚、岩石圈拆沉、大规模流体活动与金属富集的内在关联与时空规律,为在广袤的碰撞造山带中寻找矿产提供了全新的理论依据。这是该领域教科书中,首次出现由中国学者创立并命名的成矿模型,实现了中国矿床学理论从“输入”到“输出”的历史性突破。

    “我们从来都不缺乏智慧,缺的往往是一点‘傻气’般的坚持和自信。”陈衍景感慨道,“从立志希望有生之年能看到中国人提出的成矿模式进入国外教材,到十多年前(2009年)就梦想成真,它告诉我:认准对国家有益、对科学有益的方向,全力以赴,看似遥不可及的山巅,终能抵达,甚至不难抵达。”

    经世致用,为国找矿:让理论在祖国的群山之巅绽放

    理论的力量在于它能否改变现实。“国家的需求,就是我们的研究方向。”陈衍景的理论从诞生之初,靶心就牢牢对准了中国广袤土地下的资源需求,该理论也在祖国的山河大地得到了许多验证。

    在豫西熊耳山地区,他运用该理论重新认识成矿规律,使金矿床从1980年代的3个激增至现在的几十个,使该区跃升为中国重要的黄金生产基地之一。在秦岭造山带,他于20世纪90年代发表的系列论文中,明确预测了“八亩地(东沟)”岩体的找矿潜力,到了2006年,一个世界级超大型钼矿在此被证实,预测与发现跨越十数年,展现了理论前瞻的惊人力量。更宏大的应用在于,该理论框架已成为指导青藏高原、天山、西南三江等中国关键成矿区带矿产勘查的战略性图景,催生了一系列重大找矿突破,切实支撑了国家矿产资源安全。

    当被问及哪个案例最让他有成就感时,陈衍景的思考超越了单一矿床:“最让我感到有价值的,是这套理论为整个行业提供了一种有效的找矿思路。它让地质队员在面对广阔的碰撞造山带时,知道该去哪里找、找什么、为什么能找到。从无处下手到有的放矢,这种思维范式的转变,是理论最大的实践价值。”

    陈衍景极重视野外地质实践,反对闭门造车。“要带着实际问题去矿山和野外,与一线的地质人员们结合。你的理论能帮他们找到矿,解决实际问题,他们就欢迎你!”这种“从实践中来,到实践中去”的科研哲学,让他的理论充满蓬勃生命力。

    2015年,“大陆碰撞成矿理论”荣获国家自然科学奖二等奖。回顾理论从“人人质疑”到“国际热点”的历程,陈衍景坦言充满艰辛。“如果你想实现真正的从0到1的创新,请你做好粉身碎骨的准备。”他如此总结,“因为创新必然要与传统碰撞,遭受质疑、反对和压制是常态。科研工作者要开展原创性研究,就需要一点‘厚脸皮’和一颗‘强心脏’。”

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2023年11月,陈衍景教授(左四)在新疆托里县鸽子硐金矿区野外考察

    科研的拓展与交叉:贯穿地球系统的洞察

    陈衍景的学术视野并未局限于碰撞成矿。早在1987年攻读硕士学位期间,通过对华北古元古代地层和地球化学的深入研究,他提出了“23亿年地质环境突变事件”,揭示了大气从缺氧到富氧的关键转折。这一原创性认识,为后来国际地质科学联合会(IUGS)在前寒武纪地质年表中正式确立“古元古代成铁纪”与“层侵纪”的界线(约23亿年)提供了重要的早期证据与理论支撑,展现了中国青年学者在基础地质问题上的深刻洞察力。

    他将对大氧化事件(GOE)的理解与成矿作用结合,指出这一全球性氧化事件深刻改变了元素的地球化学行为,直接控制了全球条带状铁建造(BIF)的爆发和终结,以及一系列新类型矿床的出现,为理解地球系统演变与矿产分布提供了全新的时空视角。

    更为难得的是,他勇于进行跨学科的“思想碰撞”。他将碰撞造山过程中流体、金属与有机质协同演化的思路,拓展到油气领域,创新性地提出了“油气侧向源”概念。传统油气理论认为油气主要来自盆地内部的烃源岩(“下生上储”)。而陈衍景观察到,中国许多含油气盆地紧邻碰撞造山带,造山带内富含有机质的岩石在碰撞过程中可能生成油气,并侧向运移到相邻盆地中成藏。这一设想为理解中国西部一些盆地“小而肥”(盆地规模小,但油气丰富)的特殊现象,以及回答克拉玛依等地区油气资源量为何远超传统烃源岩供给能力等难题,提供了一个全新的解释框架,生动体现了地质学思维在解决能源问题上的创造性应用。

    从聚焦矿床到追溯地球早期环境,再到思考能源成因,陈衍景的学术生涯,始终贯穿着一种对地球系统进行系统性关联的思维特质。他的研究,从不同角度折射出他对地球奥秘的持续追问与跨界思考的独特光芒。

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    2025年9月24日,陈衍景教授(前排右二)与学生们在新疆伊吾县淖毛湖地区金硐铁钼矿床野外考察

    院士新篇:转身迎向“更难的碰撞”

    当选院士,陈衍景视其为沉甸甸的责任与全新的起点。“这个身份意味着说话要更严谨,因为不能辜负学术共同体的信任。”他淡然地说,“但更重要的是使命的转换。在碰撞成矿领域,我从‘开拓者’变成了‘老园丁’,现在这片园地已是繁花似锦的国际热点,该交给更多优秀的年轻人去深耕细作、开花结果了。而我,应该去开垦下一片更坚硬的荒地。”

    他口中的“荒地”,是建立一套能统一解释全球纷繁复杂的“热液矿床”形成机制的新理论。这是困扰矿床学界百年的世界性难题,被誉为本领域的“圣杯”。与此同时,他将更多精力转向育人。“年龄和身体都在提醒我,要从个人孤勇奋斗,转变为指导年轻力量攻坚克难。”

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2023年11月,陈衍景教授(中)等在新疆托里县鸽子硐金矿区交流

    心系北大,论道未来:国际化在于硬核成果

    作为北大教授,陈衍景对北大地球科学的复兴与担当寄予厚望。“北大地质学科曾开创中国现代地质教育之先河,我们理应也有能力重铸辉煌。”

    对于国际化,他有独到而犀利的见解。“国际化不是追逐开会的热闹,而是做出让人无法忽视的硬核成果。当国际教科书或标准因为你的工作而修订,当全球同行遵循你提出的模型或公式,当各国实验室竞相购买你设计的仪器或标样时,这才是最深层次的国际化,是学术话语权的根本。”

    陈衍景始终秉持需求导向的科研价值观。“北大享有极高的社会声誉和资源投入,北大人应以能经受实践和历史检验的卓越成果来回报社会。当国家在矿产资源、能源安全、防灾减灾等领域需要科技支撑时,北大的研究就应该出现在最关键的位置上。”

    采访尾声,我们聊起陈衍景教授那间“小小办公室”。“你们很幸运见识到世界最小面积的教授办公室,也是北大最小的教师办公室,不到5平米。”他幽默地自嘲,然后,脸上随即绽放出那种纯粹、满足、属于真正探索者的笑容,“但我很骄傲,在这样小的办公室里,做出了不容小觑的事情。”对于科研工作者,成果的丰碑永远比待遇更值得追求,物质的朴素从未也无法禁锢精神的浩瀚与学术的疆域。

    从办公室的方寸静思,到关乎国运的资源战略擘画,陈衍景的人生,就是一场个人志趣与国家命运不断“碰撞”、持续聚变、最终释放出耀眼光芒的壮丽历程。这束光,穿透地层的迷雾,照亮了沉睡亿万年的矿藏;这束光,也穿越学海的灯塔,必将照亮无数后来者通往科学苍穹的攀登之路。

陈衍景
中国科学院院士
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