培养和提升地质人才创新能力是地球科学发展进入国际前列的关键

地球系统科学的提出与发展对地质学人才培养和使用提出了更新、更高的要求，加强并提升地质学基础研究人才创新能力已经成为一种必然趋势。事实证明，工作需要人去做、去完成，地质科学问题提出得再明确、再合适，技术设备条件再先进，资金投入再多，如果没有高水平的创新人才也是不能产出大的原始创新成果的，从根本上也解决不了提出的科学问题。培养和提升地质人才创新能力是地球科学发展进入国际前列的关键，也是当务之急。

一、地质学发展趋势对于地质学基础研究人才创新能力提出了更新更高的目标要求

创新能力是运用知识和理论，在社会实践活动中不断贡献具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。当今社会的竞争，与其说是人才的竞争，还不如说是人的创新能力的竞争，创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。原科技部徐冠华部长曾说，一个研究所，一个高新技术企业，都有一个研究梯队，我们不能要求，也不可能要求这个梯队都是尖子人才。实践证明，这个梯队一定要有一两个、两三个尖子人才，而恰恰是这一两个、两三个尖子人才的水平，决定了这个梯队在整个国际竞争中的地位。作为地球科学的核心和基础学科，地质学在开发利用矿产资源、保护生态环境、防灾减灾和应对全球变化，促进人类社会经济的可持续发展中，具有十分重要的基础和支撑作用。在科学技术迅猛发展的今天，地质学研究已步入地球系统科学的发展时代，从各分支学科分别致力于不同圈层的研究，进入到对地球系统整体行为及其各圈层相互作用的研究；从区域尺度的研究，步入以全球视野对诸多自然现象与难题的研究；从以往偏重于自然演化的漫长时间尺度，发展到重视人类活动的影响及其调控。地球科学前沿领域的一批交叉学科、横断学科和综合学科将引领未来地质学的发展，并促使地质学朝着整体化方向迈进。地球系统科学对地质学青年人才知识结构、综合素质、创新能力等提出了更新、更高的要求。除了必备的传统地质学知识外，地质学青年人才还必须掌握探测技术、分析技术、模拟仿真技术、信息技术、环境科学与技术、生物技术、人文社会科学等跨学科领域的知识和技能。地球系统科学要求从数学、物理、化学和生物学等基础知识体系上重新审视地球系统过程，给地质创新人才以学科交叉的思维方式和研究方法的训练，使他们能够获得较广阔的学术视野。地质学人才要从更多方面服务于经济社会可持续发展，而不是局限于传统的资源能源保障。

二、提升地质学基础研究人才创新能力是我国高等地质教育改革发展的重要使命

目前，我国高等地质教育中重前沿轻基础、重理论轻实践、重知识轻能力、重先进技术轻常规方法的现象十分突出，甚至于混淆了本科生教育与硕士研究生、博士研究生教育的区别。地质类高等学府和研究机构是我国创新体系的重要组成部分及创新行为主体，汇集了最优秀的师资以及最先进的设备，也是地质创新人才培养的基础。大学是我国培养高层次创新人才的重要基地，是我国基础研究和高技术领域原始创新的主力军之一，是解决国民经济重大科技问题、实现技术转移、成果转化的生力军。发达国家的历史经验表明，教育特别是高等教育对人力资源开发和经济增长有着重要的推动作用。在建设创新型国家和地学强国的进程中，培养以创新能力和实践能力为特征的地质创新人才已经成为我国高等地质教育的重要任务及历史使命。高等地质学府和研究机构是国家创新体系的重要组成部分及创新行为主体，汇集了最为优秀的师资力量和先进的教学科研设备等重要资源，具有学术探索和学术自由的传统，是先进文化和创新知识生产传播的先进基地，能为创新人才培养提供优良的学术环境、知识的源泉，是培养地质创新人才的强有力保障。为适应国家科技发展战略和市场对创新人才的需求，要及时合理地设置一些交叉学科、新兴学科并调整专业结构。作为以培养高层次人才的高等地质院校，构建大学生创新能力培养体系，培养大学生科技创新能力，建立长效的培养机制，支持研究生参与或承担科研项目，鼓励本科生投入科研，在创新实践中培养他们的探索兴趣和科学精神。2010年颁布实施的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》也指出，在人才培养体制改革上要更新人才培养观念、创新人才培养模式、改革教育质量评价和人才评价制度；在创新人才培养模式上，要创新教育教学方法，探索多种培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面。我国大学的人才培养，曾受到过不同的人才培养模式的深刻影响。20世纪初期，我国的人才培养模式主要是吸收和借鉴发达国家大学中的博雅教育、自由教育、通才教育等模式的成功经验，以造就有修养、有文化、通才型的人才为目标；新中国成立后，我国高等地质教育人才培养模式整体模仿苏联的专业教育模式，以培养未来地质工程师为主；改革开放以来，在继续坚持专业教育模式的合理性的同时，我国高校积极引入一些发达国家的通才教育模式。今天，我国已经逐步开始自主探讨适合我国国情的地质学人才培养模式。建设创新型国家和地学强国的战略任务，为我国高等地质教育跨越式发展提供了支撑。

三、转变地质学基础研究人才创新能力的培育观

2012年5月19日温家宝总理在中国地质大学的重要讲话中明确指出，地质科学的研究方向包括六个方面。

“第一，地球、环境与人类的关系。如果再大一点，还应该包括天体。第二，地质构造，特别是板块运动给地壳带来的变化。第三，矿产资源和能源，尤其要重视新的实践与理论。地质科学要同经济、社会、环境紧密结合，主要表现在合理开发、利用、保护和节约资源，实现资源的永续利用。有两件事情可能大家注意到了：一是我国地质工作者最近在内蒙古煤田勘探中发现铀矿与煤共生。过去我也很关注煤层里经常含有铀、钍、锗、镓、铟这类稀有和放射性元素，但是煤层中的大型铀矿还很少发现。二是页岩气的发现和开发。应该说我们在这方面起步晚了一点，在开发实践上落后了一些。有人说，页岩气的开发与利用可能改变世界能源格局。美国页岩气开采已经到了实用的地步，一些天然气很丰富的国家由此感到忧虑。我们国家具备页岩气的储存和开发条件，但是它的开采技术以及对环境的影响、管道输送的要求是很高的。在矿产和能源开发利用的理论和实践上，不要局限于书本，而要不断地探索新的实践和理论。第四，地质灾害与防治。这已经成为涉及人民利益的重大问题。从汶川大地震到舟曲泥石流，无一不与地质灾害有关。但是有效的预报、预防和治理，我们还差很多。在指挥汶川地震抢险的过程中，我对此深有体会。在舟曲发生泥石流以后，我又认识到，从甘肃到四川直至云南，这一带由于地质构造等原因造成岩石的崩塌，再加上多年的冲积物堆积，有许多冲沟都有突发泥石流的危险，必须提早预报、提早防治。第五，现代科学在地质学的应用。我上大学的那个时代，从大的方面讲，地质学的综合性主要表现在地质学与地球物理、地球化学等的结合，地质勘察工作运用遥感、测试、钻探、掘进等技术手段。现在看来不够了，它要涉及天体、地球、环境、生物的变化和相互作用，以及信息、航天、海洋、生命等现代科学技术的应用。第六，地质科学要开发新的领域。过去讲微观，小到原子、分子，现在不够了，要研究粒子。过去讲宏观是由地壳到地球深部，现在也不够了，宏观要研究天体，大到宇宙。过去讲古生物只研究环境对生物的影响，现在还要研究生物对环境的影响。人、环境、地球、天体构成一个整体。”

地球科学的核心理念需要定量化数据分析，与定性的理论知识体系相辅相成、相互补充，定量表述具有逻辑结构清晰、易于形成工作假说、指导野外工作的优势。这是地球系统科学要解决的问题，也是大数据时代的地质学发展研究特征。地球系统科学（ESS）一经提出立即得到了广泛的认可，尤其一些新兴的学科以此为基础展开了研究。比如，全球变化学的理论基础就是ESS；联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》着重指出，ESS是可持续发展战略的科学基础。与此同时，各个国家和地区的科学家纷纷加入到了ESS的研究行列。比如，1992年，美国组织了22个大学来发展ESS教育，出版了包括社会、经济、政治内容的，有1 800页的ESS百科全书，Internet也开通了一些ESS网站；法国地球科学学会每年召开ESS论坛；世界知名高校纷纷设立了ESS的相关课程；ESS研究机构在世界范围内也纷纷建立起来了。在中国，南京大学于2000年11月率先设立了国际地球系统科学研究所（ESSI）。地球系统科学源自对全球变化和可持续发展的认识，其研究命题能够紧密结合社会需求，可以自然地引发学生学习和研究的兴趣。本科生的智力发育、学习能力和科研水平处于一个峰值，是进行创新能力培养的黄金时期。他们毕业后，无论是否继续从事研究工作，都能够较好地理解地球科学的社会价值并以自己的知识融入社会。

四、改善地质学人才的知识能力结构

创新能力首先是以创新主体的知识结构、学习能力和创造技能的内在整合为基础，突出创新主体知识结构的复合性和学科交叉性。在此基础上，必须从激发创新求知欲和保证创新实用性的角度整合其他的创新能力要素。从激发创新的求知欲来讲，应该具有强烈的创新内驱力、科学的价值观、优秀的创新品质和个性，以及新颖独特的创造思维。地球科学具有学科群的特点，在人才培养过程中应重视学科交叉。由此可见，从事科学创新活动不是一种能力或几种能力就能够达到创新预期目标的，而是若干能力要素集合形成的综合能力，使创新能力构成要素组成一个共同体，发挥综合效应。

地质学是一个空间域、时间域和学科跨度非常大的学科，涉及地球表层演化的各个方面。地质学从学科纵向深入发展转到了学科交叉、横向发展时代，从固体地质学转向了行星地球的地球系统科学时代；从增加地球知识、侧重于资源开发的时代转向了增进地球认识，为人类社会、经济可持续发展服务的时代；科学研究的时空尺度在扩大，局地、区域、全球的认识彼此联系更加密切。因此，现行传统的地质人才培养模式必须作出相应的变革。发达国家的反应较快，不少国家不仅改变了地质教育的课程内容和教学方法，而且实施了机构改组，例如，八十年代英国各个大学的地质系进行了大幅度的合并、调整，同时，中学地学教育内容也得到了丰富和加强。地球系统科学要求从数学、物理、化学和生物学等基础知识体系，运用物理作用、化学作用和生物作用过程重新审视地球系统过程，从根本上给学生以学科交叉的思维方式和研究方法的培训，使学生能够在进入地球科学领域后即获得较广阔的学术视野。就可持续发展领域的研究而言，定量化和系统化是其必然趋势。如果用ESS的研究成果来融合可持续发展的研究，必然会带来丰硕的成果，从而推动可持续发展的研究，也能够真正发挥现代地学对人类社会经济生活的积极作用。20世纪的地球科学借助于跨学科方法的引进和新技术的应用，取得了革命性的进展；随着学科交叉和地球系统科学观念的提出与落实，地球科学在整体上也已经进入定量研究和机理探索的新时期。与此相应，各个领域的地学教育也在转向以高新技术支撑的新轨道。地球系统科学教育将经济学、法学等人文科学的知识引入地球科学领域，可以有效地提高地球科学领域的专家参与决策的能力。