吉林大学地球探测科学与技术学院：黄大年精神激励研究人员破解“卡脖子”技术难题

吉林大学地球探测科学与技术学院作为吉林大学一流学科（群）“地质资源与地质工程”建设牵头单位，聚焦国家重大需求，将黄大年精神学习成效转化为破解“卡脖子”技术难题的动力。2009年黄大年教授成为东北地区第一个国家特聘教授，开展了深部探测和移动平台探测技术研究，奠定了良好的研究基础，为国家做出了重大贡献。

5月18日，在即将迎来习近平总书记对黄大年同志先进事迹作出重要指示五周年之际，吉林大学举办深入贯彻落实习近平总书记重要指示精神有关情况新闻发布会。吉林大学地球探测科学与技术学院院长曾昭发教授介绍，五年来，研究人员励精图治、拼搏进取，接续完成黄大年同志未竟的事业，在移动平台探测技术、地球深部探测、资源及能源勘查、深空探测、环境治理与修复等领域取得重要成果。

一、移动平台及探测技术

针对复杂景观条件下矿产资源调查、深部探测和生态探测等国家重大战略任务，提高探测效率和精度。黄大年教授生前建立了移动平台探测技术研发中心，具有良好的发展基础，五年来，通过学科交叉融合、跨部门联合等途径，取得了多项典型成果。

五年来，国家重点研发计划“航空重力梯度仪研制”项目通过专家结题评审。研发了旋转加速度计式重力梯度仪，实现了整机从0到1的突破，完成了国内首次航空重力梯度仪飞行试验，有利飞行条件下测量精度优于30E@1km，较十二五期间性能提高接近数量级。开展了基于新原理的重力梯度仪研制，研发了冷原子干涉、超导和MEMS重力梯度仪样机，其中冷原子干涉重力梯度实现了仪车载定点测量，完成了从实验室到移动平台测量的跨越；超导和MEMS 原理重力梯度仪的关键指标达到了国际先进水平。开发了专用航空重力梯度数据处理软件，包括航空重力梯度信号仿真、梯度信号的深度学习后任务处理、梯度的转换与增强和复杂地形条件下的三维重力梯度正反演与联合反演等处理解释模块。实现了高性能可视化软件平台的自主化，建立了空-地-井移动平台立体位场探测技术体系与软件平台，实现深部资源的精细刻画。

开展重载荷旋翼无人机的研制，实现了长航时3小时、载荷150kg，有效支撑了多类型地球物理设备的搭载问题，为实现地球物理的无人化和绿色勘探迈出了坚实的一步。殷长春教授突破国外垄断，为我国航空和海洋地球物理电磁勘探技术奠定理论基础，入选中科协“2018双百科学人”，形成了航空、海洋电磁装备及软件的领先成果。

二、深部探测与能源勘查

在黄大年教授作为首席科学家的深部探测项目中，孙友宏、郭威等教授研究完成的万米钻机在大庆地区开展应用，取得了地质科学钻探亚洲纪录。

深部探测领域，在东北地区累计组织实施了15000余公里综合地球物理剖面数据采集和综合研究，创立了油气资源多元勘探理论和盆地边缘域油气资源探查方法技术，在盆地边缘域发现新油气资源，在松辽盆地西斜坡江77井实现了原油51.84吨/天高产工业油流的历史性突破。通过大庆实施的方正断陷的方6井，在3216米处获得日产10.8立方米的高产工业气田，为‘大庆深部找大庆，大庆外围找大庆’做出了重大贡献。

在新能源研究领域，大力开展深部地热能的勘探和开发利用，建立干热岩地热资源区域勘查评价体系，形成了一套由“点面结合”的区域地热探测评价方法技术。发展了干热岩开发利用技术，基于吉林省良好的地热资源禀赋，开展3-5万平米采暖示范，建议开展大规模地热采暖示范研究与应用。为此吉林省提出建设‘全域地热三峡’，即通过政策促进，政府资源和资金引领，广泛吸收社会资金，加强地热资源勘查，充分利用地热资源，构建深部干热岩、水热型地热和浅部低温地热资源一体化开发体系，完成地热发电、地热采暖、农业种植养殖和地热制冷等综合利用的总装机容量达到三峡装机体量，实现吉林省能源转型、生态可持续发展，其中到‘十四五’末地热采暖达到全省集中采暖面积的5-10%；到‘十五五’末达到20-30%集中供热面积。

三、月球、火星等深空探测

开展嫦娥系列月球轨道遥感探测和着陆器探月雷达等数据处理解释，构建月壤和岩石结构模型，反演月表结构和成分，建立月壤形成演化机理，提出了新的月表亮温制图方法和月表微波热异常成因。

研究工作填补了基于可见光数据的月壤表层和基于星载或地基雷达数据的深层之间的浅层探测缺失，突破了月表严重风化和撞击溅射事件等遮掩干扰和限制，揭示了月表之下的浅层特性，获得了典型月海岩浆演化和浅层月壳热活动，为月球资源与环境效应的研究提供了支撑。与中科院团队合作，承担的《1:250万月球地质系列图》达到国际领先水平。

目前正在积极参与了火星探测中数据处理与解释，根据地面多极化探地雷达研究成果，成功应用于祝融号火星多极化雷达的数据处理与解释，为火星近表水冰的探测提供科学信息。

四、生态探测与土壤修复

充分利用吉林大学学科齐全，技术积累雄厚，技术综合的优势。组建吉林大学黑土地研究院，开展利用地球化学、地球物理和遥感技术开展土壤现状调查、探测与监测与演化研究，形成了土壤探测专用探地雷达和高光谱探测装备；通过多学科交叉与渗透，开展黑土地耕地质量评价与功能识别、黑土区关键带生产和生态资源承载力评价、黑土多元遥感监测与退化识别等方面的理论、关键技术和科学问题。建立了土壤质量退化阻控与耕层土壤有机质提升技术，发明了“秸秆全量粉碎耕翻还田+氮肥调控防早衰”玉米节肥高效增密抗逆抗倒栽培技术、“秸秆粉碎浅翻还田+浅埋滴灌水肥一体化”抗逆增密水肥高效利用技术。解决了生产中耕层浅、实、少，土壤有机质下降，养分过量消耗等诸多土壤肥力退化问题，构建了肥沃耕层（还田10年后，土壤有机质含量由还田时的20.8g/kg提高到27.6g/kg），施氮量由210-240kg/ha下调到180kg/ha，平均节氮16.6%、增产4.6%，实现了玉米高产稳产（12750kg/ha以上）；吉林省西部盐碱化淡黑钙土区“秸秆粉碎浅翻还田+浅埋滴灌水肥一体化”抗逆增密水肥高效利用技术。该技术提高了玉米产量（增产70%以上），对提高吉林西部地区黑土地综合生产能力、土壤肥力、水肥利用效率以及防治土壤次生盐碱化，维持土地可持续发展具有重要意义。利用农业装备对耕、播、管、运、收、贮一体化作业，突破全程机械化过程中黑土地保育关键技术，并开发黑土地富碳提质保育新模式，配套开发新型农业装备。研究生物多样性及生态分布规律，筛选具有耐盐碱等生物活性的抗逆性菌株，研发新型高效复合菌剂。

同时，在科学研究的过程中，注重平台的建设。建设自然资源部应用地球物理重点实验室，并顺利通过评估。申请“长白山火山综合地球物理教育部野外科学观测研究站”获准建设。参与中科院长春地理所共建黑土地国家重点实验室申请。牵头成立吉林大学黑土地研究院，获批“地空探测科学与运用国际化示范基地”。国家海洋油气勘探工程中心地震波场模拟和数据分析分中心在该校落地。

“勘查技术与工程、地球物理学、测绘工程”专业获国家一流建设本科专业。建设国家级地球物理实验中心、国家级大庆地球物理实习基地和国家级地质资源立体探测虚拟仿真实验教学中心等三个中心。