“四深探索”正在拓寬人類認(rèn)知邊界
揭開46億年地球的神秘密碼
浙江省科協(xié)“走近國之重器”首場(chǎng)活動(dòng)探索深時(shí)數(shù)字地球的奧秘
科學(xué)沙龍環(huán)節(jié)
現(xiàn)場(chǎng)提問異常踴躍
如果把每個(gè)人的生命拉長到1億年，你看到的地球是什么樣的？
昨天下午，浙江省科技館的報(bào)告廳，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員周成虎拋出了一個(gè)又一個(gè)奇思妙想的問題，現(xiàn)場(chǎng)擠滿了對(duì)地球和生物起源充滿好奇的腦袋。
這是由浙江省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦，浙江省科技館以及都市快報(bào)、科企新質(zhì)生產(chǎn)力研究院聯(lián)合承辦的“走近國之重器”年度特別策劃——深時(shí)數(shù)字地球國際大科學(xué)計(jì)劃主題活動(dòng)。
去年，習(xí)近平總書記在全國科技大會(huì)上講話特別指出：“科學(xué)研究向極宏觀拓展、向極微觀深入、向極端條件邁進(jìn)、向極綜合交叉發(fā)力，不斷突破人類認(rèn)知邊界�！�
在浙江，一批“國之重器”正在從實(shí)驗(yàn)室走向大眾，由中國科學(xué)家發(fā)起的首個(gè)國際大科學(xué)計(jì)劃“深時(shí)數(shù)字地球國際大科學(xué)計(jì)劃”就是其中之一。
浙江省科協(xié)黨組副書記、副主席胥偉華在開場(chǎng)致辭中提出，“國之重器”是研究宏觀和微觀世界的利器。包括暗物質(zhì)暗能量研究、黑洞研究、宇宙、天體、宇宙生命起源等，這些方向一旦取得重大突破，可以使人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)重大飛躍，引發(fā)新的物理學(xué)革命，而這一切，都離不開重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的堅(jiān)實(shí)支撐。
作為浙江省科協(xié)推出的“走近‘國之重器’”系列專題活動(dòng)的第一場(chǎng)，昨天的“走近國之重器”年度特別策劃聚焦深時(shí)數(shù)字地球（Digital Depth Earth，簡稱DDE）國際大科學(xué)計(jì)劃，由中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員周成虎領(lǐng)銜的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，面向公眾解讀46億年地球演化與生命起源的奧秘。
地球就是一張寫滿密碼的藏寶圖
解碼46億年地球神秘密碼
你有沒有想過，我們腳下的高山是怎么來的？每天使用的石油是從哪里來的？為什么有些地方能建大城市，有些地方卻不行？甚至，我們呼吸的空氣經(jīng)歷的氣候，是如何在億萬年中變化的？
在周成虎看來，地球就是一張巨大的、寫滿密碼的藏寶圖，而地理、生物、氣候和物質(zhì)是地球的基礎(chǔ)密碼。
比如地球上最壯觀的地理演化杰作是青藏高源。大約在5000萬年前，地球上有兩片巨大的陸地：印度板塊就像一艘無比巨大的“陸地航母”，而歐亞板塊，就是它北邊無比廣闊的“大陸海岸線”。這艘“航母”沒有停下，而是以每年幾厘米的速度，也就是差不多我們指甲生長的速度，緩緩地卻無比堅(jiān)定地撞向了歐亞大陸。
這個(gè)撞擊持續(xù)了數(shù)千萬年，至今仍在繼續(xù)。巨大的擠壓力無處釋放，只能向上、向上、再向上，在這個(gè)過程中，一層又一層的巖石被擠壓、褶皺、抬升，就這樣千萬年復(fù)千萬年后，地球之巔誕生了。
青藏高原的出現(xiàn)徹底改變了東亞。“可以說沒有青藏高原，就沒有‘上有天堂、下有蘇杭’的美景。”周成虎說。
地球是復(fù)雜的4維系統(tǒng)
而人類只能看到2.5維
“四深探索”正在拓寬人類認(rèn)知邊界
如果說“地理演化”“氣候演化”“生物演化”“物質(zhì)演化”是地球這個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)里的四個(gè)基本問題，作為一門拓寬人類認(rèn)識(shí)邊界的學(xué)科，當(dāng)下人類的認(rèn)知正聚焦于“四深”：深時(shí)、深地、深海和深空。
地球上生活著80億人，但幾乎局限于薄薄的陸地表面。與之形成鮮明對(duì)比的是，巨大的地球深部、廣闊的海洋深部、浩瀚未知的宇宙深部，以及長達(dá)46億年的地球過去歷史，過去人類一無所知。
比如通過深地，人類正試圖解碼地球“骨架”：從格陵冰蓋到太平洋底，全球科學(xué)家50多年來通過國際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃鉆探了4230多口鉆井，獲取超過近500km的巖芯樣品。這些巖芯記錄著這顆藍(lán)色星球板塊碰撞、巖漿奔流和生命演化的過程。
在深海，過去人類對(duì)200米以下海洋的認(rèn)識(shí)如同盲人摸象。如今，中國主導(dǎo)構(gòu)建的“四站三網(wǎng)”——這張全球規(guī)模最大的空-天-海立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)，可以實(shí)時(shí)捕捉洋流脈動(dòng)、監(jiān)聽火山呼吸、追蹤神秘生物，在揭開“藍(lán)色星球”神秘面紗的同時(shí)，拓展人類認(rèn)識(shí)的“新邊彊”。
“地球是一個(gè)極復(fù)雜的4維復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，不僅包括現(xiàn)代地球的3維空間系統(tǒng)（深空、深海和深地），還包括46億年地球演化史的時(shí)間維系統(tǒng)，即深時(shí)�！敝艹苫⒔忉�，靠眼睛、耳朵等，人類只能感知2.5維，還有1.5維不能感知的部分只能靠想象。
2019年，中國的一些地球科學(xué)家共同牽頭發(fā)起了“深時(shí)數(shù)字地球”（DDE）的國際大科學(xué)計(jì)劃，希望能夠協(xié)同全球地球演化數(shù)據(jù)，促進(jìn)地學(xué)知識(shí)共享，實(shí)現(xiàn)地球系統(tǒng)理論創(chuàng)新，助力全球可持續(xù)發(fā)展。DDE建立了大數(shù)據(jù)、大知識(shí)、大平臺(tái)、大科學(xué)與大傳播的五大體系。
2022年11月，在巴黎的DDE-UNESCO論壇上，周成虎代表DDE大平臺(tái)進(jìn)行了全球發(fā)布。今年，DDE大平臺(tái)被認(rèn)證成為聯(lián)合國教科文組織開放科學(xué)典型實(shí)踐案例。
DDE就像一臺(tái)超級(jí)時(shí)光機(jī)，能回溯地球46億年的漫長歷史，看清每一次大陸漂移、每一場(chǎng)氣候劇變。
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