劉巖松+馬玲++舒鵬
總有一個想法,就說有幸從事科學研究的人,應盡可能把基礎與實用掛鉤,這樣有可能給老百姓帶來好處?!币痪錁銓嵍H具奉獻精神的話語,卻是一位八旬老人用半個世紀的風雨兼程始終踐行的承諾。他就是中國工程院院士鄭綿平,一位致力于鹽類礦產(chǎn)地質(zhì)和鹽湖綜合資源及熱水礦產(chǎn)研究近60年之久,對我國各類鹽湖區(qū)和鹽類礦產(chǎn)地,特別是青藏高原鹽湖進行了系統(tǒng)的創(chuàng)新性研究,取得了一系列科研成果的高知學者。
幾十年如一日,鄭綿平院士長期奔走在雪域高原、藏北無人區(qū),歷經(jīng)坎坷,也取得了可喜的成績。他參與發(fā)現(xiàn)、評價了青海察爾汗鹽湖鉀鹽礦床,主筆撰寫首份柴達木鹽湖鉀硼科考報告,為建立我國最大的鉀鹽基地和建立陸相成鉀理論作出了貢獻;他三次率隊赴羅布泊考察,首次發(fā)現(xiàn)鉀鹽礦物;為了開發(fā)扎布耶鹽湖,他研究了適用于青藏高原特殊地理環(huán)境的“太陽池”和淡水浸取法選礦的獨特技術,為扎布耶提鋰項目提供了主要技術支撐;他創(chuàng)立了綜合性的邊緣交叉學科——鹽湖學(鹽類學),為推動鹽湖科學的綜合研究和資源利用產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實的理論基礎;他為西部地區(qū)大鹽湖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展殫精竭慮,為如何開展“鹽湖農(nóng)業(yè)”出謀劃策。他的先進事跡被人贊譽,并得到國家的認可,他先后獲得國家科技進步一等獎、何梁何利科技進步獎等10多個重大獎項,為實現(xiàn)自己的人生價值找到了妥帖的平臺。
不畏艱難,跋涉在為民謀福的道路上
1956年,剛剛大學畢業(yè)的鄭綿平就被派往柴達木調(diào)查鹽湖鉀硼資源,在他主筆的調(diào)查報告中,首先發(fā)布察爾汗鹵水高含鉀,大柴旦鹵水高含硼。在別人眼中還是一個初出茅廬的小伙子,而這一年對他來說,卻是對他明確人生方向起到重要作用的一年。1957年,他隨著名化學家柳大綱教授(隊長)考察柴達木盆地察爾汗鹽湖時,憑著敏銳的觀察力和獨有的判斷力,他首次在察爾汗鹽湖發(fā)現(xiàn)了鉀鹽礦物——新沉積的光鹵石,并最終在柳大綱教授的帶領下,他和伙伴們最終確定察爾汗鹽湖為我國最大的鉀鹽基地,打響了人生第一場攻堅戰(zhàn)。
成功的開端是令人喜悅而激動的,然而,沿著這一成功之路繼續(xù)行走50多年,其中的艱辛也是常人無法想象的。在此期間,鄭綿平曾三次帶隊深入新疆羅布泊腹地找鉀,并在素有“死亡之海”之稱的干涸鹽湖中進行科學考察。因為羅布泊就像一個神秘的潘多拉寶盒,深深地吸引著他。他根據(jù)經(jīng)驗判斷,在羅布泊那一望無際的干鹽殼下面,很可能蘊藏著更為豐富的鉀鹽資源。只要能把羅布泊的鉀鹽資源探尋出來,盡快綜合利用,就能緩解國家嚴重缺鉀的燃眉之急。
經(jīng)過三次試探性的挺進,鄭綿平等人終于到達羅布泊的湖心地帶。經(jīng)過緊張的踏勘取樣,化驗分析,確定羅布泊的鹽鹵中含有鉀鹽礦物。在地科院簡報中指出,羅布泊地區(qū)是“第二個柴達木鉀鹽遠景區(qū)”。經(jīng)后人進一步勘察查明,羅布泊的鹵水鉀礦達到較大型規(guī)模。不僅證實了他當初的論斷,更為我國鉀鹽資源的發(fā)展做出了貢獻。
在鄭綿平對我國境內(nèi)各類鹽湖區(qū)和鹽類礦產(chǎn)地進行創(chuàng)新性研究的過程中,最值得一提的是對青藏高原鹽湖進行的研究。自1958年起,他曾10多次率隊進藏調(diào)查,帶領鹽湖團隊1982至2006年深入位于西藏高原腹地的扎布耶鹽湖調(diào)研,他運用“多級鹽湖成礦模式”,經(jīng)過反復實踐,發(fā)現(xiàn)扎布耶鹽湖中含有鋰、硼、鉀等重要礦產(chǎn)資源,尤其是鋰的含量位居世界鹽湖前列。這一發(fā)現(xiàn)揭開了長期懸而未決的鹽湖微細沉積鋰賦存狀態(tài)之謎,引起國內(nèi)外科學界的關注。之后,他又經(jīng)過潛心研究,在世界上首次提出了“太陽池積熱沉鋰”技術。這一技術不僅可以直接獲得品位高達60%以上的鋰鹽精礦,而且每噸較硬巖型鋰礦提取成本降低了一萬多元。
鋰作為手機電池、動力電池以及航空航天工業(yè)的重要原料,開發(fā)前景遠大。目前,扎布耶鹽湖是世界已開發(fā)的五個超百萬噸級的鋰資源鹽湖之一。經(jīng)推算,扎布耶鹽湖蘊藏的鋰、硼、鉀、銫、銣、溴等礦產(chǎn),潛在價值在1500億元以上。這其中最大的功勞應歸功于鄭綿平,西藏地勘局副總工程師李金高表示:“鄭綿平院士在資源開發(fā)研究方面的貢獻是不言而喻的。”
鄭綿平用半個世紀的風雨兼程跑遍了我國主要鹽湖區(qū),行程相當于完成三次二萬五千里長征。對于這個行程中的艱辛,他認為地質(zhì)工作苦中有樂,這個“樂”是常人難以獲得的樂趣,“作為中國地質(zhì)工作者是十分幸運的,他們是這塊大好河山礦產(chǎn)的開拓者和發(fā)現(xiàn)者,可同數(shù)千萬年的巖石對話,可透視大地的滄海桑田和驚天動地的地球變遷。有著無限的地球奧秘等待他們?nèi)ヌ剿?,有著豐富的寶藏等待他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)”。因為在他心中,能夠科研報國、為民謀福就是他的最大的心愿。
創(chuàng)新求變,綜合利用鹽湖資源
青藏高原鹽湖區(qū)平均海拔4000米以上,構(gòu)成中國地貌上最高的“一級臺階”。是國內(nèi)鹽湖數(shù)量最多、類型全、礦產(chǎn)最為豐富的地方。各類鹽湖約334個,以豐富的鉀、硼、鋰、鎂礦產(chǎn)而引人注目。然而,傳統(tǒng)的鹽湖資源開發(fā)僅限于鹽類礦產(chǎn)開采利用,并且常常是單一產(chǎn)品的開采。眾多鹽湖企業(yè)并不重視綜合利用與產(chǎn)品高值化開發(fā),因此造成產(chǎn)品單一、經(jīng)濟效益低、資源浪費嚴重,尾礦處理及資源與環(huán)境的保護成為沉重負擔等結(jié)果,企業(yè)規(guī)模也得不到有效發(fā)展。
因此,鄭綿平提出,必須重視多礦種綜合利用、高值新產(chǎn)品開發(fā)、生物資源與環(huán)境資源的綜合開發(fā),實現(xiàn)鹽湖資源的物盡其用和良性開發(fā),大力發(fā)展大鹽湖產(chǎn)業(yè)。為了實現(xiàn)鹽湖資源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展幫助西藏人民脫貧致富,他率領科研人員進行了一場持續(xù)近20年的鹽湖鋰資源開發(fā)研究,雖然沉淀法、碳法、離子交換法等多種不同方法都可將碳酸鋰提取出來,但都因成本過高逐一被否。最終他們靠著“艱苦奮斗、因地制宜、揚長避短、就地取材”的指導思路,以實驗鹽湖學現(xiàn)場攻關克難,巧用高原獨特的冷資源和優(yōu)越的太陽能,首創(chuàng)了適合我國國情的低成本鹵水提鋰新工藝,獲得品位60%~80%的碳酸鋰精礦,并優(yōu)化了工藝路線,為西藏和我國的鋰資源開發(fā)利用提供了關鍵的技術支撐。
在鄭綿平的牽頭帶領下,令世界矚目的“西藏扎布耶鋰資源開發(fā)產(chǎn)業(yè)化示范工程”于2006年建成投產(chǎn),設計年產(chǎn)5000噸,可生產(chǎn)百年。由他主持研究的一整套生產(chǎn)、工藝技術,均為國內(nèi)外首創(chuàng)。這不僅是西藏礦產(chǎn)資源開發(fā)史上里程碑式的大事件,也打破了國內(nèi)外鋰產(chǎn)品市場被南美壟斷的格局。
除了具備豐富的礦產(chǎn)資料,鹽湖湖水還因含有很高的各類離子組分而呈現(xiàn)出美麗的湛藍色或藍綠色,湖中碧波蕩漾,湖面白云倒映、湖底積鹽似雪,湖邊常有大片濕地,水草豐美、生機盎然。鹽湖或與雪山、草地相輝映,或與戈壁、沙漠相依伴,風景獨特,成為很好的景觀資源。
另外,由于鹽湖水鹽度高,比重大,不會游泳的人也可以輕松地漂浮于水面,享受輕于鴻毛、入水不沉的獨特感受。鹽湖湖底淤泥豐富的鹽類物質(zhì)和微量元素,使其不斷被開發(fā)成最佳的美容護膚品。鹵水漂浮浴、鹽湖泥療等是具有鹽湖特色的旅游項目,為此他在山西應城倡辦“鹽湖與健康”試點,為鹽湖資源的開發(fā)利用指明了新的方向。
拓寬思路,促成大鹽湖產(chǎn)業(yè)的建設
鹽生生物資源的研究與開發(fā),孕育著新型鹽水養(yǎng)殖業(yè)和鹽堿種植業(yè)的誕生,是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)活動范圍的擴展。通過對鹽湖中鹽藻、菌、鹽鹵蟲和耐鹽植物的系統(tǒng)考察,鄭綿平打破常規(guī),大膽提出了具有全新創(chuàng)意的“鹽湖農(nóng)業(yè)”新概念,建議發(fā)展我國的鹽水域水產(chǎn)業(yè)和其他食品業(yè)。
我國鹽湖眾多,分布地域廣闊,既有世界海拔最高的鹽湖,也有海拔-154米的內(nèi)陸鹽湖,水化學類型齊全,具備從高寒缺氧到高溫干旱等各種極端環(huán)境,鹽生生物種類多,基因資源豐富。
同時,我國由于人口眾多,人均占有耕地面積有限,“鹽湖農(nóng)業(yè)”的實施,不僅可使范圍廣大的鹽湖、鹽田和鹽堿灘變?yōu)椤傲继铩?,有效擴大耕地面積,增加多種食品來源,對世界糧食生產(chǎn)是一個重要的補充?!胞}湖農(nóng)業(yè)”的研究,還得到了錢學森先生親筆來信的肯定:“鹽湖農(nóng)業(yè)是21世紀的產(chǎn)業(yè)”。
在發(fā)展鹽湖產(chǎn)業(yè)和農(nóng)業(yè)的同時,鄭綿平提出,不能忽視我國西部地區(qū)自然條件惡劣,生態(tài)環(huán)境脆弱的特點。國家必須加強監(jiān)管,注意資源與環(huán)境的雙重保護,走可持續(xù)發(fā)展之路。企業(yè)在追求經(jīng)濟效益的同時,還必須注意環(huán)境保護,合理利用淡水、排放老鹵,積極應用太陽池等綠色環(huán)保新技術。
如今,以鹽湖礦業(yè)、鹽湖農(nóng)業(yè)和鹽湖旅游業(yè)為三個立足點,建立“大鹽湖產(chǎn)業(yè)”體系構(gòu)想已經(jīng)展開。對發(fā)展大鹽湖產(chǎn)業(yè),鄭綿平有兩個明確目標:“一是合理利用鹽湖綜合資源,發(fā)展鹽湖高新科技產(chǎn)業(yè),促進西部大開發(fā);二是建立鹽湖生態(tài)平衡體系,改善荒漠環(huán)境,促進荒漠化治理?!贝篼}湖產(chǎn)業(yè)的提出,具有重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義,為農(nóng)牧民增收致富提供了一條新思路,更為鹽湖產(chǎn)業(yè)發(fā)展揭開了嶄新的一頁。
開拓創(chuàng)新,創(chuàng)立全新的鹽湖和鹽資源學科
作為我國鹽類資源研究學科的開創(chuàng)者之一,鄭綿平用自己的一生履行著科研報國的承諾,并不斷深入對中國鹽湖和古鹽資源的研究。在實踐中他發(fā)現(xiàn),鹽類資源領域廣闊,鹽沉積年代涵蓋上下十多億年,不但賦有豐富多樣的無機鹽類(鉀、鋰、硼等),而且在現(xiàn)代鹽湖中還盛產(chǎn)鹽生物資源,如何才能讓更多的人深入了解中國鹽湖,從而更好的進行開發(fā)利用,讓鹽湖為人類謀福,他為之苦心求索。
他通過深入實踐和對學科把握的敏銳性,將鹽湖沉積成礦的基本過程與化學和生物學的基本過程聯(lián)系起來,建立了一門綜合性的邊緣交叉學科——鹽湖學(Salinology)。得到學術界人士的一致贊譽,“他創(chuàng)立了一門綜合性、交叉性的新學科——鹽湖學,而且以成熟的理論有效指導了鹽湖礦產(chǎn)的勘查與開發(fā),在科學研究轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力方面堪稱典范,并已創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟效益。”1999年8月,在美國召開的第七屆國際鹽湖會議上,鄭綿平的論文《論鹽湖學》作為大會特邀報告,得到與會同行的一致好評,并被刊登在國際著名刊物Hydrobiologia(《水生生物學報》)中。
新世紀肇始,他就指出,鹽類科學從廣度和深度上已進入空前擴展的嶄新時代,不但在地球科學鹽科技日益深入和擴大,而且在其他生物學、環(huán)境生態(tài)學、航天星球科學等也有引人入勝的新發(fā)現(xiàn)。其研究對象包括星球上古今湖海、港灣、沼澤、鹽堿地及鹽泉和人工鹽田等的鹽類聚集體,概稱為鹽體系研究和保護管理階段。因之,他將鹽湖學擴展為鹽類學(SALINOLOGY),它是以整體觀、系統(tǒng)論和多學科方法研究鹽類聚集體的化學、物理和生物與其環(huán)境和資源的性質(zhì)和特點,并推進其工程化的一門邊緣應用基礎科學。他先后以中英文著文發(fā)表,并在澳門科技大學等三所大學應邀作了報告。鹽類學(鹽湖學Salinology)的開創(chuàng),為推動鹽湖科學的綜合研究和資源利用產(chǎn)業(yè)化奠定了一塊基石。
近六十年櫛風沐雨,半世紀風雨兼程。在負責“西藏重點地熱田含銫硅華調(diào)查與成因研究”科研項目時,年近花甲的鄭綿平帶領考察隊曾翻越海拔5300多米的雪山,無數(shù)次趟水過河,在無人區(qū)騎馬連走五天五夜。汽車陷入泥潭,他拿鐵锨挖;馬幫過不去的險路,他走在最前頭;冰雹砸在身上,他卻忙著科研工作;從馬背上摔下來,他堅持實地考察。在考察錯尼湖時,為了取到湖冰下的準確數(shù)據(jù),他在16公里長的冰面上爬冰臥雪,每行進四公里,便挖冰水下分層取樣一次,直到取得科學的依據(jù)為止……。這些經(jīng)歷在常人眼中是不可思議的,而在他看來卻是再平常不過。他的執(zhí)著令人們敬佩,他的信念值得學習。而今,鄭綿平院士仍懷著滿腔熱情,行走在科研創(chuàng)新道路上,為我們唱響了一首發(fā)揮余熱、老有所為的桑榆歌。