地质学基础研究人才的创新能力

地质学是一门实践性很强的学科。通过前面章节调查研究和数据分析，我们认为，地质学基础研究人才创新能力主要体现在以下十个方面。

一、发现问题能力

爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许是一个数学上或实验上的技能而已。而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力。而且标志着科学的真正进步。”

心理学研究表明，成就目标、兴趣、自我效能、冒险精神、工作压力、自我竞争意识以及态度与价值观是影响个人内在动机和努力程度的主要因素。创新人才具有持久而强烈的高目标渴望和成就动机。他们一般品格坚韧、意志坚定、毅力持久，具有较强的抗挫折能力。善于发现科学问题正是地质基础研究拔尖人才高目标的成就动机和坚韧的个性心理品格。发现问题是指一个人为了实现一定的目标，依据已掌握的知识、技术和经验，按照一定的认知与思维方法，在一定条件下用心智去探究、揭示世界事物现象、本质、规律之间的矛盾。发现问题实质就是认识事物内部各个要素之间或者事物内部和外部之间的矛盾，认识自己的现有状态与认知目标有距离或事物之间的矛盾，认识新的事物或者事物现象之间、现象与本质之间的不协调和不一致的表现。发现问题是解决问题的需要和主要动机，是解决问题的关键和前提基础。

地球自形成以来已经有46亿年的历史，在这样漫长的时间里，地球曾发生过沧海桑田、翻天覆地的重大变化，而其中任何一个变化和事件，任何一粒矿物和一块岩石的形成及演化，都往往要经历数百万年甚至数千万年的周期。对这些变化和事件，人们不能像研究人类历史那样，可以借助于文字和文物，也不能像研究物理那样，可以单纯依靠在实验室中做实验，而必须依靠研究分析地球本身发展过程中所遗留下来的各种记录。同时，地球具有巨大的空间，在不同地点和不同深度，具有不同的物质基础和外界因素，因而有不同的发展过程。海洋和大陆、大陆的各个部分、地球表层和深部，都有其不同的发展过程。因此，既要研究它们的共性，更要研究它们的差异性和相关性，才能全面、深入地找出地球的发展规律。

人类的生存与发展不仅需要资源，更需要良好的环境。人类赖以生存的自然环境是地球长期演化的结果，这种演化的地质过程可能是缓慢的、难以察觉的，也可能是急剧的、灾难性的。人类必须适应自然环境的这种动态平衡过程。然而，更为严峻的是，人类在资源开发、经济发展的过程中，对自然环境愈来愈强的干扰，直接导致了生存环境的恶化。矿产资源与地下水资源的开发利用、废弃物质的排放、工业化与城市化形成的人口及建筑的高度集中等，都会产生一系列环境地质问题。加强环境地质调查研究，积极参与人类生存质量的改善及管理，是当前地质学在新领域的应用。因此，在面向国家目标和社会需求方面，地质学基础研究越来越体现为“问题导向”，对于从事基础研究的人才发现问题的能力提出了新的更高要求。

二、野外观察实践能力

实践能力是个体运用已有知识、技能解决实际问题的延伸，包括实践动机、一般实践能力因素、专项实践能力因素和情境实践能力因素。

野外观察实践是地球科学研究工作的根本特征。地质学是一门以野外观测为基础的学科，地质学是来源于实践而又服务于实践的科学。地质学研究不同于数学、物理、化学等其他学科，必须基于野外区域地质调查和对地质现象的精细观测，这是地质学研究的基础和前提。地质学研究必须与地质调查相结合，野外与室内相结合、宏观与微观相结合、定性描述和定量模拟计算相结合等。为此，地质学人才的培养必须注重课堂、课外、野外三者的密切结合。自然地质现象只有在野外直接观察才能获取并掌握大量的第一手资料，进而需要模拟实验，在实验室重复过程，进行深入细致的分析、对比、归纳，得出初步结论，然后再用以指导生产实践，并不断修正补充和丰富已有的结论。因此，地质学基础研究必须以大自然为课堂和实验室。野外观察和实验模拟是地质学研究的重要手段，其发展使地质学的研究从以野外观察、描述、归纳为主，发展到归纳与演绎并重的阶段。实验技术的进一步改进，计算机模型的应用，使得一些极端地质条件可以在实验室中获得。远在数十万年前的旧石器时代，人类的祖先就是在制造石器的过程中，逐步掌握了一些岩石的特性，后来在铜器时代、铁器时代，人类又在生产活动中逐步掌握了寻找有用矿产的某些规律。近代以来，相邻科学和现代技术的进步推动着地质学突飞猛进的发展，不断形成新的理论。

地质学是一项实践性比较强、野外经验十分丰富的研究工作，从事多个地区、多种层次类型科学研究工作不仅是知识积累的需要，也是地质学青年拔尖人才成长所必备的素质要求。深入开展以基本概念、基本方法和基本技能为内容的“三基”训练及以练思想、练作风、练本领为主要内容的“三练”实践教育，着力培养“专业情结”、职业道德和吃苦耐劳、持之以恒、勇攀高峰的人格品性，激发学生锐意创新的激情和钻研科学的兴趣，培养学生的优良品德、求实作风和过硬本领，培养学生坚韧不拔的意志和吃苦耐劳的精神，培养学生在实践中将所学知识技能转化为生产能力和社会适应能力，促进学生养成认真、严谨、规范的工作习惯。

三、知识积累能力

知识是人们在认识自然、改造世界的实践过程中获得的认知和经验的总和，而知识积累则是对知识进行学习储备以及对知识结构进行不断完善的过程，既有个人知识由少到多的纵向积累，也有知识在群体之间传播过程中的横向积累，知识积累不是简单地堆砌而是扬弃，是量的增加和质的提高同时并举。地质学具有多因素互相制约的复杂知识系统。它所研究的对象和内容，在性质上从各种变化的物理过程、化学过程到生物化学过程，从地球本身各个部分的物质能量转化到地球与外部空间的物质能量转化，包括物理的、化学的、生物的等各种变化；在规模上从小到矿物组成的微观世界到大至整个地球以及宇宙的宏观世界，从小到原子、分子的微观过程（如矿物形成、化石形成），大到整个地球乃至太阳系形成的宏观现象；在范围上从矿物岩石等无机界的变化到各种生命出现的演化，从无机到有机界、有机界与无机界的相互转化；在环境上从常温常压环境到目前还不能人工模拟的高温高压环境，包括常温、常压到高温高压，地表环境、地下深处环境。充满着各种矛盾和相互作用的复杂过程。任何一种地质过程，都不可能是单一的物理过程和化学过程，地球自诞生以来，不仅形成了光怪陆离的矿物世界、岩石世界、海洋大陆、高山深谷，也出现和演化成了种类繁多的生物世界。众所周知，目前在实验室中即使合成最简单的生命物质，也是非常不容易的。地球演化到今天，产生出如此面貌，这固然与其具有人类历史所不能比拟的充分时间有关，同时也说明地球演化的地质过程是一个十分复杂的过程。

地质学研究的精度和深度与多学科知识、方法技术的合作密切相关。数学、物理、化学、生物学、天文学等其他学科的发展和向地质学的进一步渗透，先进技术在地质工作中的使用，同精细、深入的野外地质工作相结合，将会使人们有可能对更多的地质现象和规律做出科学的解释，进行更深入和本质性的研究。丰富的经历和宽广的视野对形成拔尖人才合理的知识结构具有良好的促进作用。地质学基础研究人才的知识累积就是在其自身成长成才过程中获得的一种理论知识、实践技能的持续递增，是向书本学、向实践学、向他人学的持续学习历程。除具备厚实的地质学知识外，还要具备扎实的数学、物理、化学、生物学等基础知识，具备较好的中、外文文字叙述与表达、分析和综合能力，做到知识结构合理且全面。特别要积累一些与地球系统科学相关、跨学科、多学科交叉、边缘学科和综合学科的知识，将看似互不相关的知识联系起来，把所学的知识重新编排，或者借用范式理论通过移植其他学科的范式来思考地质学学科，才能提出新的研究方向，进而创造出新的研究命题和原创性学术成果。地球科学领域杰出青年中接受本科、硕士和博士学位不间断完成知识积累者占38．68%，本科、硕士不间断的占37．74%，硕士和博士不间断的占5．66%。杰出青年中有32．08%的人经历了博士后研修，其中有19．81%的人是在国外进行博士后研修工作的，有12．26%的杰出青年是在国内完成博士后研修工作的。可见，接受教育情况实际上是知识积累的过程。

四、科学预见能力

预见能力是按照事物的发展特点、方向、趋势进行预测、推理的一种思维能力。地质学基础研究人才总能站在时代发展的最前沿，具有很强的预见能力及创新能力。由于事物未来走向并没有固定的模式和必然的结局，而是随着客观现实的变化而出现不定的状态，特别是地球系统科学自身及其他信息技术涌现的影响，这就要求地质学基础研究人才必须面临大量的新情况、新现象、新形势，更好地预见未来发展趋势，推测各种可能性，做到先知先觉，从而需要解决不断涌现的新问题、新矛盾，以灵活和发展的眼光考察未来，创造性地估计未来发展趋势和变化前景。以便在服务经济社会发展中和地球科学领域自身发展中，努力做到减少失误、增加成功，付出最小代价、获得最大收益；抓住机遇、规避风险，遇到问题从容不迫、积极应对；高瞻远瞩，把握趋势都需要有超前的眼光。人类赖以生存的地球是一个充满复杂性、多变性、随机性的系统。如何使人口、资源、环境可持续协调发展？要求他们能够根据科学的理论和方法，结合历史和研究成果，通过对具体实际情况的分析，对地质事件的未来情形或即将发生的地质事件做出预测，通过预警机制和决策咨询来指导地质实践工作。尤其是在当今人口、资源、环境与可持续发展的矛盾运动的复杂过程中，地质学青年拔尖人才的见识要比别人多一些，看待问题的角度要宽一些，深度要远一些，眼光要长一些。美国著名教育家杰罗姆·布鲁纳曾经指出：“预见的训练是正式的学术学科，但却很容易被人们所忽视。机灵的预见、丰富的假设和大脑迅速做出的试验性结论，这是从事任何一项工作的思想家极其珍贵的财富，而学校的任务就是引导学生掌握这种天赋。”

五、国际交流与合作能力

国际交流与合作是一种跨文化知识、技能和态度的能力，其主要体现在能准确向合作方表达自己的观点，能思考别人的意见，改进自己的研究方案，在科学探究合作中做到既坚持原则又尊重他人的团队合作能力。伴随着现代科学复杂化和综合化的发展趋势，许多重大科学成就更多的来自于交叉和边缘学科，以国家之间的科技交流与合作为特征的科学家群体是当今科学研究的主导性力量。这要求部门与部门之间、研究所与大学之间、研究室与研究室之间、研究室内部不同科学家之间、课题组与课题组之间有更多更深入的跨领域、跨学科、跨国界的学术交流。

地球科学领域的科研工作者比其他专业领域的科研工作者视野要更加国际化。国际合作是开展地球科学研究的必然趋势。地球是一个整体，区域地质过程是在全球的背景条件下进行的，区域地质作用也对全球环境有所影响。板块构造理论建立起新的全球构造观念，更显示出地质学全球宏观研究的重要性。因此，地质学界以及整个地球科学界，从20世纪70年代以来，通过国际合作，推动了大量多学科、全球性的调查与研究计划。例如：1968—1983年执行的“深海钻探计划”（Deep Sea Drilling Programme，DSDP）及后续的“大洋钻探计划”（Ocean Drilling Programme，ODP，1985—1995）证实了海底扩张，揭示了海洋的历史、古环境、古气候、古生物的演化，调查了海底火山喷发、沉积作用与海底矿产分布，创立了“古海洋学”。1973年设立的“国际地质对比计划”（International Geological Correlation Programme，IGCP）目的在于通过国际性研究解决有关地质问题，发现潜在的矿物和能源资源，确定世界范围内的岩石地层单位与地质时代之间的关系，促进新技术和研究设备的应用，向发展中国家传播科学知识和研究手段。1994年其目标调整为：更多的着重以科学新发展和新观念来了解控制人类生存条件的事件与作用过程，并更名为“国际地质对比计划——地学为社会服务”（International Geological Correlation Programme—Geoscience in the Service of Society，IGCP）。1990—2000年的“国际减轻自然灾害十年”（The International Decade for Natural Hazards Reduction，IDNHR）针对地震、风暴（热旋风、飓风、龙卷风、台风）、海啸、洪水、滑坡、火山、自然大火等灾害开展整体研究，特别强调对自然灾害的预防与人类社会的应变策略。由此可见，国际合作已经成为人类全面认识地球，改善全球环境的必由之路。

国际交流与合作能力是地质学基础研究人才最重要的素养和能力。地质学研究虽然具有显著的地域特点，但高水平的研究更应该着眼于整个地球系统。我国的地质学研究已从最初的引进和跟踪国外先进的学术思想、邀请国外的专家指导工作，正在转向与国际同行对等交流；通过国际合作活动，我国地质学家的研究工作已经跨出国界，从邻近地区入手，以开阔的视野关注全球的地质学问题。我国地质学家在国际地质对比计划（IGCP）的框架中，主持了多项国际项目，并在许多大型国际研究计划中，发挥着骨干作用。地球科学领域有77．90%的杰出青年人员参与了国际科学研究计划。其中IGBP占21．74%、IGCP占19．57%、WCRP占8．7%、IHDP占6．52%。随着人口、资源、环境问题的日益突出，为保护整个地球环境，保护人类的家园，世界各国地质学创新人才理当携手共同关注、解决这一可持续发展问题，参加全球变化研究，通过现代地质过程研究及人类活动对全球变化影响的研究，直接了解全球变化。这要求地质学创新人才具备全球化的视野、思维方式，具备驾驭不断变化的世界能力，提出问题、思考问题、解决问题。因此，在跨国界的地质科学探究活动中，学者与学者之间必须对所探究问题进行交流与合作，共同完成全球性的探究任务。在合作群体中不断讨论与交流，通过不同观点的交锋、补充、修正与探索，加深双方对研究问题的理解，促进实验技能的提升，积极推进地质科学知识技能发展。当然，在组成国际学术合作群体组织和开展具体合作的过程中，需要掌握和运用一定的交际手段来与合作方进行交往及相处，不仅从学术维度，还要从文化维度甚至于社会维度发展人才的适应性，相互理解、相互促进、相互尊重。杰出青年中在美国、日本、英国、德国、澳大利亚、加拿大、法国等发达国家研修的分别占28．57%、14．29%、13．91%、11．65%、7．14%、9．40%、1．88%。其中出国研修在24个月以上的占50．75%，6个月以下的占9．40%，6—12个月之间的占16．17%，13—18个月之间的占10．90%，19—24个月之间的占9．77%。

六、团队合作能力

团队合作能力是在团队工作中体现出来的能力，是团队成员通过协调达到良好的合作状态和有效的联合行动而拥有的全部方法、手段和措施，是多种能力协同配合、有机组合的创新能力体系。对于一个团队来说，不仅要有团队成员能力的个性化，更需要有各个团队成员在不同的位置上各司其职、各尽所能的能力，以及与其他成员协调合作的能力。

地球系统科学基础研究在很大程度上要求善于与人合作和团结，而传统的单一学科研究主要靠个人才智和努力。合作能力及其养成的合作精神对地球系统研究发展越来越重要。同样，地球科学研究的创新是团队的创新，要同心协力，把各自功能发挥到极限。当然，尊重个人兴趣、鼓励和尊重个人特长和具体研究方向，也是团队组建过程中应该提前考虑在内的一个重要因素。特别是把个人的研究兴趣、热爱或研究方向再升华到对推进整个地球系统科学发展的事业上，升华到每一个人的职业发展上。它在传统的科学技术转化模式中，对创新能力的要求是单一的和静态的。从事基础研究的专业人员往往并不考虑其成果的实际应用，基础研究仅仅是向应用研究的延伸，但需要通过其他动力流将科学新成果转化为实际应用。在科学向技术单向转化的模式中，创新能力的培养更多关注人才的研究兴趣和求知欲。因此，创新能力的构成要求开展创新活动要从单纯满足对自然现象和规律认识的兴趣，转向更加注重服务于人类社会发展和国力竞争的需要。这使地球系统科学倡导团结、合作，需要不同知识背景、不同专业学科的教学科研人员之间并肩作战，甚至需要高校教师与研究院所科研人员之间的合作，通过不同教学资源的共享，推动高校、研究院所之间的教研结合，以达到“总和大于简单相加”的成效。同时也从起点上培养地球科学领域学生的团结合作精神。科学家个人的单打独斗已经不能适应ESS的发展，需要根据各学校和科研院所的研究目标（整合子系统的需要）组建15～20人的科研团队。如根据美国一个科研所30多年的经验，研究队伍少于15人，知识面就不够全；多于20人，就容易形成一些小摊子，难以综合。

优秀的团队与合作精神是地质学创新人才的重要特征，培养并造就中国高水平的科研团队，促进具有良好创新活力和创新文化氛围研究群体的成长，是国家杰出青年科学基金管理工作的一项重要内容。科学研究需要科学家个人的刻苦攻关，更需要良好的合作。现代科学技术重大问题的解决往往需要进行多学科、大团队的综合研究，这就要求科学家除了个人的努力和奋斗之外，还必须具有团队精神和协作创新的气度。要善于处理个人贡献与集体贡献的关系，形成尊重个人创造与团体成就的新的协作创新机制。在实践过程中不断积累、形成与发展，综合应用自身知识、技能和各种资源，胜任团队工作并最终实现团队目标所具备的关键能力特征。

七、学术领导能力

独特的人格与学术魅力以及强烈的感召力、影响力，往往是他们获得团队心理认同的最佳途径。地质学创新人才要具有把握科学技术领域前沿的意识和能力，更需要具有领导一个团队开拓新领域的能力。地质学创新人才在承担地球科学领域重大科技项目、对重大问题把关、后备人才梯队培养等诸多方面起关键性的作用。他们能在地质学研究工作中很好地学习和运用前人的研究成果，运用发动、团结、沟通的本领去组织大家共同完成目标任务。

传统地质学将地球划分为不同单元开展研究工作。把重点研究的体系从纷乱的自然界中孤立出来，使之趋近于理想化状态，从而去研究它的本质和规律，这是人类科学认知方法的一个重大进步，在较长时间里主导着科学研究工作。按照这种思想，地质学家把地球划分为核、幔、壳等若干层圈，分别研究它们的属性及每个圈层内的过程，并且按研究对象的类型和空间尺度或研究手段划分为构造地质学、地层学、岩石学、矿物学等分支学科。这种研究思路，至今仍然是我们开展地质学研究的重要方式，而且还发挥着重要的作用。现代科学的发展使得人们逐渐意识到，作为孤立体系的研究对象与作为更大体系中一员的同一研究对象，可能具有不同的特性，也就是说，人们无法孤立地认识该体系的全部特性。集成的研究理念，越来越受到科学家的重视。因此，地球各层圈之间的相互作用，地球系统各成员之间的相互关联，已逐渐成为地质学研究的焦点。现代地质学研究中，生物演化、生态环境演变、大陆演化直至地球深部过程，通过地球各层圈的相互作用，已经被密切联系为一个整体。地球科学领域杰出青年获得者在国际生态模拟学会、国际岩石圈计划Task－IV、国际地层委员会寒武系分会、国际水文地质学家协会中国国家委员会、国际大陆科学钻探中国委员会、国际全球环境变化人文因素计划中国国家委员会（CNC-IHDP）、国际地圈生物圈计划中国全国委员会（CNC-IGBP）、国际大陆科学钻探中国委员会（ICDP-China）、国际地貌学家协会（IAG）、联合国教科文组织国际水文计划干旱区水与发展全球信息网络（UNESCO IHP G-WADI）、国际“气候变异及其可预测性”研究计划委员，国际地圈生物圈计划中国全国委员会土地利用与土地覆被变化工作组、国际地圈生物圈计划中国全国委员会全球变化与陆地生态系统工作组等国际学术组织中担任学术职务人员占25．19%，从而体现了他们在国际地球科学领域的学术领军地位。

八、资源配置能力

资源配置能力集中体现在资源集聚优化能力，指创新人才或群体在开展创新研究活动过程中所具有的吸纳、凝聚、配置和激活各种创新资源的能力，是标定创新人才或群体在创新研究过程中能够有效整合的资源数量、资源配置质量、创新团队或群体的机制和环境所导致的资源效率等系统特性的重要指标，是在人才学术魅力和人格魅力影响下，在学术创新活动过程中所具有的吸纳、凝聚、配置和激活各种创新资源的能力，并使各种学术资源处在不断集聚、优化整合的过程和状态。强大的整合资源能力可以有效推动学术研究问题升级和学术创新成果的形成，造就一般人才或团队无法比拟的竞争优势。所以说，资源集聚能力是反映个体或群体创新竞争能力的核心，对地球科学领域话语权和学科持续发展至关重要。

资源配置能力决定着个体或创新团队群体能力的强弱，直接影响着团队的功能发挥和效率提升，是创新能力建设的主要环节和重要组成部分。考虑到在不同学科领域、门类和分支学科相互联系和相互作用下可能形成不同于原学科的新兴学科，这要求地质学创新人才具有对不同来源、不同层次、不同结构、不同内容的资源进行选取、激活和有机融合的能力，重构资源体系，形成新的核心资源体系。

九、文化创新能力

创新文化是国家创新体系中不可或缺的关键部分，也是国家竞争力的重要组成部分。构建一个良好的、有利于创新的文化环境，已成为一个民族决胜创新时代的必由之路。与一般生产性活动最大的不同在于，创造性活动及创造性成果的出现，更多地体现人们思想火花的迸发。特别是尖子人才在创新活动中具有不可替代的作用，往往一两个、两三个尖子人才的水平，决定了一个研究集体在国际科技竞争中的位置。重大科技项目的成功，关键也在于尖子人才的选拔和使用。地球与环境科学将成为未来科学技术的新的科学前沿，必将发生新的突破。现代科学和技术所引发的重大原始性创新导致的生产力根本变革，也必然导致全球生产关系的全面调整和利益格局的重新分配。

十、学术贡献能力

学术贡献能力是上述各能力的“落脚点”，也是人才创新能力的集中体现。按照经济学理解，贡献是增量收入与增量成本之间的差额呈现正值，正值的大小决定贡献力强弱。而在一般意义上，贡献是依托物资、力量、经验等献给国家和公众，倾向于对国家和公众做有益的事，“有利于”的程度决定贡献力强弱。概括之，贡献力应该与提高、拉动、提升、推进等动词相关联，贡献力的强弱与主题词的实际效能有关。学术贡献力主体体现为其理论成果、实践成果的科学性、理论性、创造性（或称创新性）、创见性和独创性，这是衡量学术贡献力价值的根本标志。创造性是科学研究的生命，也是学术贡献的生命。有无新内容，能否为增加人类的科学知识做出一份贡献，是衡量学术成果价值的根本标准。另外，要有利于学术贡献成果的记录、总结、储存、传播、交流。其中科学性就是要本着科学的态度，运用科学的原理和方法，去阐明新的科学问题。这是由科学研究的任务所决定的。科学研究的根本任务就是揭示事物发展的客观规律，探求客观真理，必须切实地从客观实际出发，从中引出符合实际的结论。理论性就是要运用科学的原理和方法，对地球科学及其技术领域中的某一问题，进行抽象、概括的论述，具体、详实的说明，严密的论证和分析，以揭示事物的内在本质和发展变化的规律，而不是客观事物外部直观形态和过程的叙述。对地球科学领域国家杰出青年基金项目获得者调查数据显示，他们发表论文人均50．6篇，人均发表SCI论文为21．7篇，人均发表EI论文5．8篇。有10．91%的人员发表了40篇以上的SCI论文，12．73%的人发表了31～40篇的论文，30．91%的人发表论文为21～30篇，有29．09%的人员发表论文为11～20篇，10篇以下占16．36%。通过基金资助，入选中科院百人计划者占24．06%，入选国家人事部百千万人才计划入选者占17．67%，入选教育部长江学者特聘教授者占5．26%，享受国务院特殊津贴和国家突出贡献专家的占15．41%，享受省级突出贡献专家和省级特殊津贴待遇者占4．89%，入选省级人才计划者占9．02%。学术成果获得国家及省部级奖励均有的占13．16%。