習(xí)近平總書記指出,“向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問(wèn)題!
地球內(nèi)部到底有什么?最深能挖到多深?深地又有哪些資源可以利用?在位于徐州臥牛山“洞”中的深地科學(xué)與工程云龍湖實(shí)驗(yàn)室(以下簡(jiǎn)稱:云龍湖實(shí)驗(yàn)室)或許能給你答案。近日,本報(bào)記者走進(jìn)即將竣工的云龍湖實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)現(xiàn)場(chǎng),探索地下深處的奧秘。
著名好萊塢電影《地心歷險(xiǎn)記》中講述了地質(zhì)學(xué)家特雷弗為了證明自己論點(diǎn),經(jīng)過(guò)艱難旅行,發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部的確別有洞天,最終到達(dá)地心的故事。相比《地心歷險(xiǎn)記》中對(duì)鉆石和熔巖的想象,其實(shí)人類對(duì)深地的了解并不夠全面。
現(xiàn)場(chǎng)探秘——
臥牛山人防洞變身科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
徐州臥牛山腳下,有一處裸露在外的洞口。洞口看似平平無(wú)奇,內(nèi)部卻別有洞天。交錯(cuò)的廊道,兩側(cè)的硐室,進(jìn)進(jìn)出出的工作人員喚醒了這片沉睡的地下空間,其容積多達(dá)10萬(wàn)立方米。目前,加上邳州原位基地,云龍湖實(shí)驗(yàn)室擁有世界體量最大的地下實(shí)驗(yàn)空間。
步入洞口,一切似乎與想象中的實(shí)驗(yàn)室截然不同:這里沒(méi)有一間間方方正正的辦公室,只有長(zhǎng)長(zhǎng)的廊道和廊道兩側(cè)一個(gè)個(gè)大小不一的硐室。而在這些硐室里,布局了實(shí)驗(yàn)室的各個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
“通過(guò)對(duì)坑道與硐室進(jìn)行合理規(guī)劃與改造,這片‘沉靜的地下空間’搖身一變成為了建設(shè)云龍湖實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)基地的最佳選擇!痹讫埡䦟(shí)驗(yàn)室運(yùn)營(yíng)支撐部部長(zhǎng)趙楠告訴記者,云龍湖實(shí)驗(yàn)室于2021年10月22日掛牌成立,是徐州市深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、搶抓深地領(lǐng)域國(guó)家科技戰(zhàn)略機(jī)遇、依托中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等單位成立的重大科技創(chuàng)新平臺(tái)。
為何要選擇臥牛山?趙楠介紹,臥牛山實(shí)驗(yàn)基地所在地原本是人防工程,由于交通便利、地質(zhì)條件優(yōu)越等特點(diǎn),被選址用作實(shí)驗(yàn)基地。與戶外35℃的高溫截然不同,硐室內(nèi)微風(fēng)習(xí)習(xí),涼意陣陣!皩(shí)驗(yàn)室獨(dú)特的環(huán)境優(yōu)勢(shì)加上使用地?zé)崮茉,相?dāng)于是低碳環(huán)保型空調(diào)!”云龍湖實(shí)驗(yàn)室能力建設(shè)部吳苛解釋,實(shí)驗(yàn)室利用水源熱泵原理,通過(guò)抽取臥牛山遠(yuǎn)處水源地中蓄存的能量在換熱站進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化,再對(duì)實(shí)驗(yàn)基地內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行調(diào)控。
在基地人員的引導(dǎo)下,記者依次路過(guò)深地開(kāi)發(fā)、深地裝備、深地環(huán)生、數(shù)字深地4個(gè)綜合科研平臺(tái)。“硐室內(nèi)通道布局為四橫三縱。簡(jiǎn)而言之就是四條橫向通道,三條縱向通道,4個(gè)綜合科研平臺(tái)就像棋子一樣落在通道沿途。”吳苛說(shuō),數(shù)字深地的綜合平臺(tái)所在地是洞內(nèi)最大的硐室。在該硐室內(nèi)記者看到,此處空間高度約6米,寬度約15米,縱深30米有余,硐室盡頭是正在施工建設(shè)的地下空間綠色健康安全智慧信息系統(tǒng),近期即將投入使用。
這么復(fù)雜的通道,會(huì)迷路嗎?“不用擔(dān)心,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)信號(hào)及低功耗自組網(wǎng)的傳感器,能實(shí)現(xiàn)人員與設(shè)備平臺(tái)的地下定位,跟使用導(dǎo)航軟件一樣簡(jiǎn)單!”吳苛補(bǔ)充道,硐室內(nèi)還配備了完善的生命支持系統(tǒng),主通道配有通風(fēng)設(shè)備,各個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)部加裝新風(fēng)系統(tǒng),凈化后的新鮮空氣直達(dá)各個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
經(jīng)過(guò)半小時(shí)左右的探訪,記者在洞內(nèi)走完整整一圈回到入口“重見(jiàn)天日”!斑@個(gè)實(shí)驗(yàn)基地只是實(shí)驗(yàn)室總體布局的一部分。”趙楠表示,實(shí)驗(yàn)室采用一總多分的總體布局。除了記者探訪的主基地以外,還設(shè)有分基地!爸骰匾灾卮罂萍荚O(shè)施為主,分基地開(kāi)展深地原位關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用和示范。同時(shí),實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃與徐礦集團(tuán)合作,對(duì)深度超1000米的廢棄礦井進(jìn)行再利用!壁w楠介紹,主基地有望今年10月正式投入使用。
應(yīng)用多元——
探索《流浪地球》中的地下城生活
記者了解到,本次探訪的基地為云龍湖實(shí)驗(yàn)室一期工程,其規(guī)劃建設(shè)的4個(gè)綜合科研平臺(tái)分別針對(duì)不同的應(yīng)用需求。
“深地裝備、數(shù)字深地、深地開(kāi)發(fā)和深地環(huán)生4個(gè)綜合科研平臺(tái)還包括7個(gè)子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)!壁w楠介紹。
“如果說(shuō)像《流浪地球》一樣,將來(lái)我們可能要長(zhǎng)時(shí)間周期性地在地下開(kāi)展工作與生活,如何構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境的和諧共生?”趙楠表示,深地環(huán)生平臺(tái)正是為解決這一問(wèn)題而建設(shè)的。實(shí)驗(yàn)室聘請(qǐng)南京大學(xué)院士團(tuán)隊(duì)通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬未來(lái)地下城市人與生物在地下進(jìn)行生態(tài)循環(huán),從而為未來(lái)可能的地下生活品質(zhì)提供保障。除此之外,深地環(huán)生平臺(tái)屬于自帶經(jīng)濟(jì)效益可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展平臺(tái),“該平臺(tái)一期建設(shè)內(nèi)容中,利用日常廚余垃圾直接轉(zhuǎn)化成畜牧業(yè)的飼料和農(nóng)業(yè)的肥料,沒(méi)有任何產(chǎn)出的廢料,而且項(xiàng)目運(yùn)行后可以直接進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”。
在“地下城”生活中,我們也離不開(kāi)數(shù)字深地平臺(tái)。趙楠表示,作為地下數(shù)據(jù)的交互與指揮中心,數(shù)字深地平臺(tái)可以連接各個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)專線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室以及世界各地深地工程原位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷及控制。同時(shí),地下空間三維一體化信息系統(tǒng)也可以用來(lái)對(duì)深地空間探測(cè)開(kāi)發(fā)與利用進(jìn)行管理、監(jiān)測(cè)、預(yù)警與災(zāi)害防治智能決策。
“數(shù)字深地主控中心未來(lái)將是云龍湖實(shí)驗(yàn)室的‘大腦’!痹讫埡䦟(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略規(guī)劃部部長(zhǎng)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授王勃介紹。
“例如地下的流態(tài)物質(zhì)從地球深部開(kāi)采出來(lái)之后如何運(yùn)輸,再如何儲(chǔ)存在不同功能的地下艙中,儲(chǔ)存的時(shí)候如何精準(zhǔn)測(cè)控、封存,需要時(shí)又如何取出;又比如,有研究表明,在深地環(huán)境下,細(xì)胞會(huì)生長(zhǎng)緩慢,那么以后是不是可以在深地建設(shè)養(yǎng)老院?”王勃對(duì)于深地科學(xué)的描繪,既有基礎(chǔ)前沿科學(xué)領(lǐng)域的探索,也有與產(chǎn)業(yè)、民生息息相關(guān)的煙火氣。
目前,深地環(huán)生、深地裝備等平臺(tái)均已開(kāi)展相應(yīng)的預(yù)研工作,并已與國(guó)內(nèi)知名高校、科研院所和頭部企業(yè)開(kāi)展實(shí)質(zhì)性產(chǎn)學(xué)研合作。趙楠介紹說(shuō),實(shí)驗(yàn)室已啟動(dòng)二期平臺(tái)規(guī)劃,由國(guó)內(nèi)外院士主持的極深原位保真取芯測(cè)試二期公共平臺(tái)、深地空間儲(chǔ)熱技術(shù)研發(fā)平臺(tái)等4個(gè)科研平臺(tái)已完成論證工作,將對(duì)深地資源與空間開(kāi)發(fā)利用前瞻性研究、徐州市國(guó)家可持續(xù)發(fā)展議程創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)作出重大貢獻(xiàn)。
集聚英才——
未來(lái)將解決更多深地科學(xué)難題
為滿足我國(guó)深地能源資源高效開(kāi)采和深地空間安全開(kāi)發(fā)利用重大需求,云龍湖實(shí)驗(yàn)室在加快基建建設(shè)的同時(shí),積極推進(jìn)人才隊(duì)伍建設(shè)、戰(zhàn)略合作等多方面工作。
“目前,實(shí)驗(yàn)室按照人才隊(duì)伍崗位類型,已招引包括全職院士在內(nèi)的各類人才100余人!壁w楠介紹說(shuō),為帶動(dòng)項(xiàng)目建設(shè)全面提速,云龍湖實(shí)驗(yàn)室在加快基建建設(shè)的同時(shí),正在全力推進(jìn)人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)、科研項(xiàng)目組織與戰(zhàn)略合作等多方面工作。
未來(lái),實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)探索并實(shí)踐雙聘制、多聘制等多種高層次人才引進(jìn)模式,與國(guó)內(nèi)大院大所共同開(kāi)展高層次人才雙聘引進(jìn)工作,加快構(gòu)建一支以攻克深地科學(xué)與工程重大科技難題、前沿工程技術(shù)為目標(biāo)的國(guó)家戰(zhàn)略科技力量。
現(xiàn)有人才隊(duì)伍中,挪威工程院呂明院士團(tuán)隊(duì),已圍繞深地空間能源資源封儲(chǔ)開(kāi)展大量工作,為重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了必要性支撐;實(shí)驗(yàn)室卓越學(xué)者肖加奇教授團(tuán)隊(duì),長(zhǎng)期圍繞深地工程高端裝備制造開(kāi)展研究工作,已在智能導(dǎo)鉆和隨鉆測(cè)井方面取得了階段性突破。
目前,實(shí)驗(yàn)室正在攻克極復(fù)雜構(gòu)造區(qū)川藏鐵路等重大深地工程致災(zāi)構(gòu)造精細(xì)探測(cè)技術(shù)與裝備,探索深地空間開(kāi)發(fā)前瞻技術(shù),創(chuàng)建重大實(shí)驗(yàn)設(shè)施、國(guó)際首創(chuàng)前沿技術(shù)應(yīng)用示范基地。實(shí)驗(yàn)室與徐州地鐵的專項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目預(yù)計(jì)將產(chǎn)出一批具備產(chǎn)業(yè)化前景的科研成果,在新材料方面,研發(fā)環(huán)保型液態(tài)噴涌防止劑、高分子抗黏劑、高分子化學(xué)注漿材料;在新技術(shù)方面,攻克盾構(gòu)同步注漿技術(shù)、能源地下結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)、超前地質(zhì)智能探測(cè)技術(shù)等難題,開(kāi)發(fā)壁后缺陷檢測(cè)儀、盾構(gòu)刀具熔覆強(qiáng)化與切削磨損檢測(cè)裝備、高速雙向隨鉆通信裝備等智能裝備。
向地球深部進(jìn)軍是必然之舉。趙楠表示,世界范圍內(nèi),目前尚沒(méi)有圍繞深地資源與空間開(kāi)發(fā)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,這為我國(guó)建設(shè)深地科學(xué)與工程國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,從而實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)世界深地領(lǐng)域研究提供了重要契機(jī)。
“實(shí)驗(yàn)室將進(jìn)一步加大人才引進(jìn)的幅度與力度、拓展科技成果轉(zhuǎn)化的深度和廣度,結(jié)合區(qū)域、領(lǐng)域內(nèi)的科技創(chuàng)新發(fā)展布局,向承擔(dān)深地國(guó)家重大任務(wù)主力軍、國(guó)際前沿科學(xué)中心穩(wěn)步前進(jìn)!痹讫埡䦟(shí)驗(yàn)室主任李曉昭表示。
(云龍湖實(shí)驗(yàn)室供圖)
聲明:
本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與新江南網(wǎng)無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí),對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請(qǐng)讀者僅作參考,并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容,新江南網(wǎng)號(hào)系信息發(fā)布平臺(tái),新江南網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間服務(wù)。如有侵權(quán)請(qǐng)出示權(quán)屬憑證聯(lián)系管理員(yin040310@sina.com)刪除!
閱讀推薦
新聞爆料
點(diǎn)擊排行