◎杜深華（本刊記者）

“作為新時(shí)代的科技工作者，只有把個(gè)人理想自覺(jué)融入國(guó)家發(fā)展偉業(yè)之中，知識(shí)才會(huì)發(fā)揮更大作用，才能最終成就一番事業(yè)?！?/p>

“我的家鄉(xiāng)在秦嶺山區(qū)的山陽(yáng)縣漫川關(guān)，大山里的孩子與石頭有緣。我現(xiàn)在的工作就是通過(guò)古老的來(lái)自地下深處的巖石，并借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段和分析測(cè)試方法，來(lái)揭示大陸的形成與演化規(guī)律。”56歲的張宏福說(shuō)自己是“一個(gè)離不開(kāi)石頭的地質(zhì)人”。

2017年，由于在地幔地球化學(xué)領(lǐng)域取得多項(xiàng)創(chuàng)新性成果，推動(dòng)了學(xué)科的發(fā)展，西北大學(xué)教授張宏福當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士，成為我國(guó)地幔地球化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人。

“趕上了好時(shí)代”

說(shuō)起為什么會(huì)選擇地質(zhì)科學(xué)作為自己學(xué)術(shù)研究的主攻方向，張宏福用“誤打誤撞”形容自己當(dāng)年的選擇?！爸灰?yàn)槲覀兛h里有個(gè)有色714地質(zhì)隊(duì)，地質(zhì)隊(duì)員是神秘有文化的‘探寶’人，能到地質(zhì)隊(duì)工作，是件讓人非常羨慕的事?！?/p>

1981年，19歲的張宏?？既胛鞅贝髮W(xué)地質(zhì)學(xué)系，第一次離開(kāi)漫川關(guān)這個(gè)秦尾楚頭的水旱碼頭小鎮(zhèn)，開(kāi)始了人生中最重要、最珍貴的一段時(shí)光。

大山的孩子最熟悉石頭，但要真正弄懂每一塊石頭代表的地質(zhì)意義和記錄的歷史故事，絕非易事。從大一開(kāi)始，張宏福就深切地感受到，對(duì)玄妙而深?yuàn)W的地學(xué)原理的學(xué)習(xí)并不像在大山中追風(fēng)涉水那樣輕松愜意。本科四年，他幾乎天天泡在閱覽室，一本一本厚厚的習(xí)題集，他做了一遍又一遍。小山村的孩子，外語(yǔ)能力不及城里的孩子，他就苦練英語(yǔ)，這為后來(lái)海外求學(xué)和參加各種國(guó)際學(xué)術(shù)交流活動(dòng)打下了堅(jiān)實(shí)的語(yǔ)言基礎(chǔ)。聰明加刻苦，張宏福連續(xù)獲得“三好學(xué)生”等各類(lèi)獎(jiǎng)勵(lì)。

本科畢業(yè)后，張宏?？既胛錆h地質(zhì)學(xué)院北京研究生部（現(xiàn)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)）礦物巖石地球化學(xué)系，師從我國(guó)巖石學(xué)學(xué)科主要奠基人和新中國(guó)地質(zhì)教育的創(chuàng)建人之一、著名巖石學(xué)家池際尚教授，從事巖漿巖巖石學(xué)研究，獲碩士學(xué)位后回到母校西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系任教。1995年，張宏福在英國(guó)倫敦大學(xué)攻讀地球化學(xué)博士學(xué)位。隨后在中科院地質(zhì)與地球物理研究所工作。

“在大學(xué)任教的6年，對(duì)我最大的鍛煉就是每年都要到野外實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面，探尋礦藏?！边@種工作習(xí)慣已經(jīng)成為一種傳統(tǒng)延續(xù)至今。現(xiàn)在，張宏福也帶著自己的學(xué)生到全國(guó)各地現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。“像田野考古一樣，這是巖石學(xué)專(zhuān)業(yè)研究的基本功。”張宏福希望學(xué)生們能和自己一樣，練就一雙辨別巖石標(biāo)本的“火眼金睛”。

“趕上了好時(shí)代！經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展到一定時(shí)期，會(huì)對(duì)某些領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究提出強(qiáng)烈需求?！睆埡旮３３Ｕf(shuō)自己很幸運(yùn)，改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)家不斷加大對(duì)基礎(chǔ)研究的支持力度，自己才得以承擔(dān)國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、“百人計(jì)劃”“克拉通破壞”等重大或重點(diǎn)項(xiàng)目，心無(wú)旁騖做研究?！白鳛樾聲r(shí)代的科技工作者只有把個(gè)人理想自覺(jué)融入國(guó)家發(fā)展偉業(yè)之中，知識(shí)才會(huì)發(fā)揮更大作用，才能最終成就一番事業(yè)?！睆埡旮Ｕf(shuō)。

破解“克拉通破壞”之謎

1月8日，在國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由張宏福作為主要完成人之一的“華北克拉通破壞”項(xiàng)目獲得2017年度國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，吸引了國(guó)際地球科學(xué)界的矚目。

“克拉通”是什么？張宏福介紹說(shuō)，“克拉通”源自希臘語(yǔ)，是指地球上最古老的大陸地塊，占大陸面積的50%—70%以上，是人類(lèi)賴(lài)以生存和資源能源的主要供給場(chǎng)所。我國(guó)的華北克拉通自18億年前形成后，曾長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。但是在1億多年前，華北陸塊發(fā)生了大規(guī)模構(gòu)造變形、強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)和沉積盆地形成，并伴有大量的金屬和油氣資源形成。同時(shí)，強(qiáng)烈的地震也成為華北克拉通的重要特征，比如發(fā)生在1976年的唐山大地震。

“這種現(xiàn)象反映了大陸演化的復(fù)雜性和多樣性，也是將地表人類(lèi)生存環(huán)境與地球深部過(guò)程相聯(lián)系的紐帶?？死槭裁磿?huì)失去穩(wěn)定性一直未被破解，成為困擾地球科學(xué)家近百年的難題?！苯?jīng)過(guò)多年的實(shí)地勘訪(fǎng)，張宏福團(tuán)隊(duì)在山東方城周邊成功采集到中生代玄武巖樣品，證明了中生代是華北巖石圈減薄的關(guān)鍵時(shí)期。

此后，張宏福又發(fā)現(xiàn)了華北中生代玄武巖中同位素異常富集的現(xiàn)象，說(shuō)明在中生代華北巖石圈地幔里發(fā)生了變化，最終使古生代的克拉通型地幔轉(zhuǎn)變?yōu)橹猩患偷蒯?，讓原本穩(wěn)定的古老克拉通不再穩(wěn)定。

他的研究一步步接近華北克拉通破壞的真相。2005年，他們?cè)谏綎|膠州發(fā)現(xiàn)環(huán)帶狀地幔橄欖巖捕擄體。這種極其難得的地幔捕擄體，可以看作是巖石正發(fā)生變化時(shí)被“抓取”到地表上來(lái)的。

緊接著，張宏福通過(guò)Sr-Nd和Re-Os同位素測(cè)試發(fā)現(xiàn)，大陸巖石圈中的地幔橄欖巖會(huì)因和某種熔體反應(yīng)，性質(zhì)發(fā)生改變；反應(yīng)徹底的，甚至?xí)D(zhuǎn)變?yōu)榇笱笮蛶r石圈地幔。在系統(tǒng)對(duì)比了2160件樣品后，再次證明橄欖巖—熔體相互作用在全球大陸巖石圈地幔中普遍存在。

最終，張宏福提出，橄欖巖—熔體相互作用是大陸巖石圈地幔組成轉(zhuǎn)變的主要機(jī)制，并最終導(dǎo)致古老克拉通破壞。他通過(guò)發(fā)現(xiàn)克拉通破壞的本質(zhì)，提出并論證了克拉通周邊板塊的俯沖碰撞作用造成的熔流體活動(dòng)是巖石圈組成轉(zhuǎn)變的主要外部控制因素。

張宏福（右）和學(xué)生在野外科考

“從某種意義上說(shuō)，巖石地球化學(xué)的研究是為其他地學(xué)專(zhuān)業(yè)做嫁衣的工作?！睆埡旮ＵJ(rèn)為，雖然不能夠直接產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，但它的基礎(chǔ)性作用和地位不能忽視、無(wú)法替代。這就要求地質(zhì)人必須有“板凳甘坐十年冷”的決心和勇氣。

低頭“拉車(chē)”，抬頭“看路”

2010年，西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入到發(fā)展關(guān)鍵期，急需一位專(zhuān)長(zhǎng)于巖石地球化學(xué)研究并了解相應(yīng)先進(jìn)測(cè)試技術(shù)的學(xué)術(shù)帶頭人。在中科院院士張國(guó)偉極力推薦下，經(jīng)陜西省“百人計(jì)劃”支持，張宏福出任實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任。

之后的張宏福更加拼搏，不知疲倦，幾乎是夜以繼日地工作。但他并不是一個(gè)“只低頭拉車(chē)，不抬頭看路”的人。在張宏?？磥?lái)，“創(chuàng)新往往是一種獨(dú)辟蹊徑的大膽嘗試”。

2005年4月，作為客座研究員在日本岡山大學(xué)固體地球科學(xué)研究中心作交流時(shí)，張宏?？吹接腥藢囃凰匮芯繎?yīng)用于水環(huán)境領(lǐng)域的研究，覺(jué)得這種方法應(yīng)該可以借鑒。于是研究團(tuán)隊(duì)率先將鋰同位素應(yīng)用于地幔橄欖巖的鋰同位素的研究中——此前從未有人想到用這種方法。這一開(kāi)拓性的嘗試，獲得了意想不到的成果：首次發(fā)現(xiàn)地幔中存在明顯的鋰同位素不平衡，創(chuàng)新了地幔具有均一鋰同位素組成的認(rèn)識(shí)方法，使中國(guó)在這一領(lǐng)域研究一直處于國(guó)際前沿。

在學(xué)生們眼里，“張老師天生就是干地質(zhì)的”。張宏福的博士生唐歡說(shuō):“只要是出野外，他的心情一定會(huì)很好，上坡下坎，年輕力壯的學(xué)生也追不上他。”

只要是學(xué)生真正感興趣的問(wèn)題，張宏福都會(huì)支持學(xué)生進(jìn)行深入研究，哪怕這個(gè)問(wèn)題和自己團(tuán)隊(duì)的研究方向沒(méi)有關(guān)系。即便學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗，或是被證明研究方向行不通，張宏?？偸窃频L(fēng)輕地說(shuō)：“沒(méi)關(guān)系，搞科研哪有不失敗的？”并勸慰學(xué)生，只要態(tài)度認(rèn)真，即使是失敗也有科學(xué)意義。

多年來(lái)，張宏福耗費(fèi)了大量心力培養(yǎng)學(xué)生，構(gòu)建團(tuán)隊(duì)，先后為國(guó)家培育了一批又一批的年輕巖石地球化學(xué)人才。其中二人獲得“國(guó)家杰出青年科學(xué)基金”，二人獲得“國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金”，四人獲得“侯德封獎(jiǎng)”，一人獲得“金錘獎(jiǎng)”。還選送了四位優(yōu)秀碩士生赴美歐國(guó)家深造。

2017年參加西北大學(xué)院士新年論壇時(shí)，張宏福發(fā)言：“一個(gè)真正優(yōu)秀的科學(xué)家必須有時(shí)不我待、不進(jìn)則退的緊迫感和危機(jī)感。因?yàn)樯砸宦聛?lái)，就有可能再也追不上了。我要繼續(xù)走好探究源自地幔深處動(dòng)力的追尋之旅。不松勁，不停歇！”