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中国地质大学新设8个交叉学科获批!地学高校转型势在必行!

发布日期: 2021-09-30 作者: 转载自微信公众号《矿业界》 作者:李惜 浏览数:748

编者按

        今年2月,矿业界转载了一篇文章“我们的地质系停办了?!”引起了业界广泛热议。这篇文章讲的是美国8大常春藤学校之一的佛蒙特大学地质系停办。该大学地质系的解散,是由于学校的课程设置已经远远不能满足当前经济社会的发展需求。这也给了我们的地质工作和教育以重要启示。
       事实上,为了积极适应行业需要,国内外高校的地学系都在筹备转型。
       例如,斯坦福大学就将在明年开设致力于环境科学的新学院,这是斯坦福大学70年来首次新增学院。新学院将专注于气候和可持续发展问题。在部门结构上将容纳几个现有的学术部门和研究机构,包括大学的地球、能源和环境科学学院;斯坦福Woods环境研究所;Precourt能源研究所;土木与环境工程系;霍普金斯海军站。
 
 
       新的学院将被分为四个部门:地球和行星科学部;可持续性工程学部;气候、环境和生物多样性部;以及综合社会环境系统部。这所尚未命名的学院还将通过该大学所称的“可持续发展加速器”(Sustainability Accelerator),为关注可持续发展的政策和技术解决方案提供工具。 
       而国内的传统地质高校,如中国地质大学、西北大学等也在积极进行学科转型。近日中国地质大学8个新学科获批,就是国内地学高校积极适应当前经济社会发展需求,进行学科转型的重要实践。

       近日,中国地质大学发布公告,学校自主设置的“遥感科学与技术”“健康地学”“人工智能地球探测”“绿色矿业”“自然灾害与应急管理”“自然资源与国土空间规划”“碳中和与高质量发展管理”“地学大数据”等八个交叉学科硕士、博士学位点成功获批备案。
       中国地质大学表示,这是学校围绕国家战略布局和需求,面向世界科技前沿和经济主战场的学科改革。所设学科多为交叉学科,采取跨学院、跨学科交叉培养、科教融合培养方式。那么为什么设立的是这八个新学科呢?

01 自然资源与国土空间规划

       国土空间规划是对一定区域国土空间开发保护在空间和时间上作出的安排,是各类开发保护建设活动的基本依据。
       据潇湘晨报报道,长期以来,我国存在规划类型过多、内容重叠冲突,审批流程复杂、周期过长,地方规划朝令夕改等问题。因此,建立国土空间规划体系并监督实施,实现统一的国土空间规划必不可少。
       2019年自然资源部发布了《关于全面开展国土空间规划工作的通知》,全面启动国土空间规划编制审批和实施管理工作,要求建立“多规合一”的国土空间规划体系并监督实施。2021年9月25日自然资源部国土空间规划局局长张兵在“2020/2021中国城市规划年会暨2021中国城市规划学术季”上指出,“当前正是建立国土空间规划体系并监督实施的攻坚期。找到短板,抓住空间发展的矛盾冲突,针对优化国土空间布局、完善城市功能等重大课题,提出科学的、以人为本的规划解决方案。”因此,可以说国土空间规划人才的需求十分旺盛。
       然而,目前国土空间规划是一个非常新的专业,兰州大学设有国土宏建规划二级学科博士点。而中国人民大学公共管理学院在2021年年初举办了“国土空间规划战略发展与相关专业人才培养和教学研讨会”,拟增设国土空间规划专业硕士。

02 绿色矿业

       从2007年原国土资源部在中国国际矿业大会上首次提出“发展绿色矿业”的倡议开始,中国的绿色矿业发展已经历经14年。
       绿色矿业的目的是建设资源节约型、环境友好型的矿业产业,主要包括绿色勘查和绿色矿山等方面。
       绿色勘查随着生态文明建设的推动应运而生,要求在地质勘查中重视生态环境保护。而绿色矿山则是指在矿山环境扰动量小于区域环境容量的前提下,实现矿产资源利用最优化和生态环境影响最小化。2015年《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》正式将绿色矿山写入文件,绿色矿山上升为国家战略层面。
       绿色矿业要求在开采前、勘探时对矿山承载及对环境扰动进行评估,合理制定开采规划;开采过程中,通过技术创新,优化工艺流程,实现采、选、冶过程的小扰动、无毒害和少污染;此外,在开采的后期,绿色矿业还要求通过矿山环境治理和生态修复,实现生态再造最优化。
       可以说技术的创新在绿色矿业中至关重要,而绿色矿业的建设还在不断的探索和推进中,相关的技术与研究人才不可或缺。国内高校很早就设立了绿色矿业的相关课程,但此次中国地质大学相关专业的设置还是首创。

03 人工智能与地球探测

       人工智能近些年很火。它是一门由计算机、心理学、哲学等多学科交叉融合的交叉和新兴学科。人工智能企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
       在地学领域,人工智能能够更好地描述火灾、飓风等灾害的蔓延趋势、植被的动态等等,帮助我们提高对地球系统的认识。
       在应用领域,目前中国科学院地质与地球物理研究所已经提出人工智能地震信息挖掘方法的研究,以及使用地震反射数据图像对地下沉积单元或油气藏进行分类,并识别断层、裂缝或盐体等不连续地质结构等应用。南京大学地球科学与工程学院也有利用人工智能进行地学大数据分析的研究。

04 健康地学

       健康地学是地质学与医学等相关学科交叉融合的一门科学,致力于研究地质与人体健康关系的学科。地质因素导致的疾病和健康问题广泛存在于世界各地,健康地质研究应运而生。
       20世纪90年代,地质因素对健康的重要性引起了国际科学界的关注,国际地质科学与环境计划委员会在1996年建立了医学地质工作组,在世界范围内推动健康地质方面的科学研究。2002年2月,联合国教科文组织和国际地科联授权设立了国际地质对比计划项目——医学地质,由瑞典地质调查所的资深地球化学专家乌勒·塞利纳斯(Olle Selinus)教授担任项目和医学地质工作组的负责人,现已有57个国家和国际组织参与了此项工作。
       中国地质调查局国家地质实验测试中心从20世纪90年代初就开始对自然地质进行研究,编制了《中国生态环境地球化学图集》,出版了《区域地球化学与农业和健康》等多部专著。项目成果已被山东、安徽、北京等典型地区,应用于水、土资源合理规划利用,促进农业持续发展,预防和控制环境地球化学疾病等领域。

05 自然灾害与应急管理

       健康地学是地质学与医学等相关学科交叉融合的一门科学,致力于研究地质与人体健康关系的学科。地质因素导致的疾病和健康问题广泛存在于世界各地,健康地质研究应运而生。
       20世纪90年代,地质因素对健康的重要性引起了国际科学界的关注,国际地质科学与环境计划委员会在1996年建立了医学地质工作组,在世界范围内推动健康地质方面的科学研究。2002年2月,联合国教科文组织和国际地科联授权设立了国际地质对比计划项目——医学地质,由瑞典地质调查所的资深地球化学专家乌勒·塞利纳斯(Olle Selinus)教授担任项目和医学地质工作组的负责人,现已有57个国家和国际组织参与了此项工作。
       中国地质调查局国家地质实验测试中心从20世纪90年代初就开始对自然地质进行研究,编制了《中国生态环境地球化学图集》,出版了《区域地球化学与农业和健康》等多部专著。项目成果已被山东、安徽、北京等典型地区,应用于水、土资源合理规划利用,促进农业持续发展,预防和控制环境地球化学疾病等领域。

06 遥感科学与技术

       遥感科学与技术是一门新兴的交叉学科,属于测绘类学科,是在测绘科学、空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学等交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的。
       2008年抗震救灾时,由于能够利用卫星平台和飞机平台对地表成像进行观测,因此遥感技术成为指导救灾的重要信息来源,遥感科学开始受到广泛关注。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中规划了16个领域作为重大专项领域,其中的“高分辨率对地观测系统”对应的主要就是遥感。而遥感技术与国家需求结合十分紧密,在农业、林业、海洋、交通、环境、军事、灾害等领域都有广泛的使用。
       目前国内开设遥感学科的大学相对不多,中国地质大学和中国矿业大学等等都设有相关专业。

07 碳中和与高质量发展管理

       全球变暖是人类的行为造成地球气候变化的后果。石油、煤炭、木材耗用得越多,导致地球暖化的元凶——二氧化碳也越多。随着人类活动的开展,全球变暖也在影响着人们的生活方式,带来越来越多的问题。
       为了节约自然资源、保护地球环境,2020年9月22日,我国政府在第七十五届联合国大会上提出:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”
       在推动碳达峰、碳中和的过程中,有观点觉得这可能会对国家的经济增速产生影响。而北京大学光华管理学院教授唐遥则认为,“碳达峰和碳中和是高质量发展的内在要求,在碳达峰的过程中必然要发展和投资可再生能源的生产和存储,在短期内可以增加整体固定资产投资,长期中能够降低能源成本,改善能源安全。所以实际上碳达峰可以在短期和长期中都对经济有促进作用。”中国地质大学将碳中和与高质量发展管理结合,是在专业学科设置上的创新。
       除此之外,2020年教育部印发《高等学校碳中和科技创新行动计划》的通知,明确推进碳中和未来技术学院和示范性能源学院建设,建设一批国家级碳中和相关一流本科专业,鼓励高校开设碳中和通识课程,在国家级人才评选中,加大向碳中和领域优秀人才的倾斜力度。
       2021年5月,西北大学榆林碳中和学院揭牌仪式在榆林举行,这是是中国第一所培养“碳中和”领域专门人才的新型研究型学院,以研究生教育为主、非全日制教育为辅。

08 地学大数据

       自20世纪80年代以来,数据库与各种定量分析方法在地球科学领域的应用日益增多,并带来了地球科学众多学科的变革性发展,一些新的研究方向、研究手段不断涌现,地球科学所研究的范畴也不断向更广更深的领域拓展。大数据、人工智能、虚拟现实等技术的不断发展与完善,基于海量数据的、区域或全球尺度的、定量化精细化研究在国际上日益普及,进一步推动了地学研究的变革。
       地学大数据是基于各类海量的地球科学数据进行的研究,大数据的研究与人工智能是相辅相成的。
       中国地质大学校长王焰新指出大数据是继云计算、物联网之后IT产业又一次颠覆性的技术变革,基于大数据的知识发现成为继实验、理论、仿真之后的第四个科学发现范式。而中国地质大学也在着力推动地学大数据的研究与应用,2019年1月学校召开地学大数据国际研讨会,讨论方向包括大数据理论创新、大数据地学应用、大数据工程、大数据高性能计算、海洋环境大数据、大数据安全等等。
       除了地质大学以外,国内其他高校也开始利用大数据进行地学研究。南京大学大地探测与感知研究院设有地学大数据实验室,研究应用领域包括地下空间精细探测、协同开发与可持续利用、地质环境保护与地质灾害防控等;成都理工大学也设有地学大数据研究中心,研究方向主要包括大数据与地学数据库的发展和应用、地球科学与人工智能以及微震监测与地质灾害预测等。

中国地质大学新建成的八个交叉学科学位点,既围绕国家战略需求和行业重大需求,也体现了学校打破学院壁垒,加强学科之间的互涉、渗透、交叉与融通的决心,开启了学校复合型高层次人才培养、研究生教育高质量发展的新篇章。地学院、资源学院、工程学院、地空学院、环境学院、珠宝学院、材化学院、海洋学院、地信学院、自动化学院、计算机学院、经管学院、公管学院、地质过程与矿产资源重点实验室、生物地质与环境地质国家重点实验室、三峡中心、地调院、未来技术学院、纳米中心等19个学位点建设单位参与此项工作。