對(duì)很多在北京生活的人來說，一場(chǎng)不期而至的重度霧霾或許攪亂了他們?cè)邳S金周拾起的好心情。但在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的大會(huì)議室里，一場(chǎng)屬于數(shù)學(xué)地球科學(xué)家們的聚會(huì)正悄然上演，臺(tái)上的激情演講、臺(tái)下的踴躍提問，似乎是在用智慧的“火花”和窗外令人壓抑的天氣“唱反調(diào)”。
　　用數(shù)字破地質(zhì)之“霾”
　　用巧妙的公式撥開地下世界的迷霧、用縝密的邏輯驅(qū)散找礦大軍的陰霾。10月9日，2014年國(guó)際數(shù)學(xué)地球科學(xué)前沿問題學(xué)術(shù)研討會(huì)在京召開。
　　“基于大數(shù)據(jù)理念，充分利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)地質(zhì)理論與方法，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等新一代信息技術(shù)，加強(qiáng)兩者交叉融合，為加快實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦突破等方面提供了前所未有的機(jī)遇。”正如中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局副局長(zhǎng)王研在致辭中指出的，數(shù)字技術(shù)的大發(fā)展給地調(diào)工作帶來了新的啟迪。
　　“大數(shù)據(jù)技術(shù)的意義不在于掌握規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理，從中分析和挖掘出有價(jià)值的結(jié)構(gòu)化信息。”數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、財(cái)富、服務(wù)、再數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)到財(cái)富是一個(gè)過程復(fù)雜的完整數(shù)據(jù)鏈。
　　如何實(shí)現(xiàn)由“數(shù)字地質(zhì)”向“智慧地質(zhì)”的轉(zhuǎn)變？
　　“過去我們只用統(tǒng)計(jì)分析研究數(shù)據(jù)”，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心李超嶺研究員說，2010年以來，隨著大量智能技術(shù)和設(shè)備的出現(xiàn)，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局使數(shù)字地調(diào)系統(tǒng)向智能化延伸的腳步就沒有停歇過。
　　逐步實(shí)現(xiàn)從數(shù)字化轉(zhuǎn)向智能、從2D走向3D的地質(zhì)調(diào)查，形成天地一體野外地質(zhì)調(diào)查工作、管理和安全保障和泛在服務(wù)模式，這便是智能地質(zhì)調(diào)查體系架構(gòu)。
　　“目前，數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)全面推廣應(yīng)用，并開始被國(guó)外引進(jìn)和應(yīng)用，推廣應(yīng)用超過15000套，其中涉及國(guó)內(nèi)八大工業(yè)部門及特大型礦業(yè)公司，累計(jì)單位超過1000家。”
　　“這是集文字、素描、照片、視頻、音頻、電子羅盤、信手剖面為一體的野外智能電子手簿。”結(jié)合中國(guó)地質(zhì)調(diào)查信息網(wǎng)格平臺(tái)、云計(jì)算、網(wǎng)格GIS和北斗系統(tǒng)，中國(guó)地調(diào)局還開發(fā)出野外地質(zhì)調(diào)查安全保障服務(wù)主動(dòng)服務(wù)技術(shù)。該平臺(tái)能夠根據(jù)用戶的位置，自動(dòng)或通過請(qǐng)求方式，挖掘獲取用戶所處位置的預(yù)警信息、附近人員信息、地質(zhì)信息等，再用北斗短信或網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送給查詢用戶。
　　數(shù)字地質(zhì)學(xué)是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的一門交叉學(xué)科，獲取信息的渠道、信息集中速度及規(guī)模成了決定一個(gè)系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。
　　網(wǎng)連千線，有容乃大
　　在館長(zhǎng)嚴(yán)光生的帶領(lǐng)下，與會(huì)嘉賓參觀了全國(guó)地質(zhì)資料館，體驗(yàn)了檢索功能。在微機(jī)室，工作人員正將影印的地質(zhì)資料信息輸入電腦，編輯成數(shù)字資料后入庫。
　　“咦，溫家寶？！”當(dāng)一份由溫家寶曾于1979年在甘肅省地質(zhì)局工作時(shí)所做的地質(zhì)調(diào)查報(bào)告出現(xiàn)在投影儀上時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)頓時(shí)熱鬧了起來。
　　“我們要打造地質(zhì)學(xué)界的Google！”嚴(yán)光生的這句話并非口號(hào)，現(xiàn)如今全國(guó)地質(zhì)資料館的老資料數(shù)字化率已超過90％；電子數(shù)據(jù)量達(dá)56TB，近幾年來，更是以5TB/年至8TB/年的數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)。“數(shù)字地質(zhì)資料匯聚已具規(guī)模，為地質(zhì)資料的社會(huì)化服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。”
　　他說，下一步將利用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口建立數(shù)字資源的國(guó)際互聯(lián)，將地質(zhì)目錄與元數(shù)據(jù)、調(diào)查報(bào)告、科學(xué)報(bào)告、成果圖件、成果數(shù)據(jù)及出版物以目錄服務(wù)、地圖服務(wù)、文檔瀏覽、數(shù)據(jù)下載等在線數(shù)字資源服務(wù)聚合。
　　“地質(zhì)學(xué)從它最早期建立的時(shí)候開始，實(shí)質(zhì)上就是一門信息學(xué)科。”數(shù)據(jù)資源為地質(zhì)學(xué)發(fā)展的終極目標(biāo)——全面掌握和了解地球運(yùn)動(dòng)規(guī)律，建立滿足實(shí)際需求的地質(zhì)模型提供了一個(gè)看起來非常合適的解決方案。
　　早在8年前，《直面明日挑戰(zhàn)——美國(guó)地調(diào)局十年科學(xué)戰(zhàn)略（2007-2017）》報(bào)告中就有這樣一段話：“注重為科學(xué)家、資源管理者和公眾發(fā)送和解釋高分辨率的綜合性圖件和其他形式的數(shù)據(jù)和信息，發(fā)揮為整個(gè)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局服務(wù)于世界的廣博知識(shí)庫作基礎(chǔ)性貢獻(xiàn)的功能。”
　　大數(shù)據(jù)技術(shù)為智能與云服務(wù)支撐應(yīng)用研究現(xiàn)狀。基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù)hadoop平臺(tái)原型系統(tǒng)的智能地質(zhì)調(diào)查，無需人工參與，可自動(dòng)聚類，智能推薦相關(guān)文檔，2天~3天就能完成一個(gè)省幾十年資料文檔的存儲(chǔ)。
　　中國(guó)首臺(tái)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河1號(hào)”，擁有186368個(gè)核，總計(jì)算性能達(dá)168萬億次/每秒，計(jì)算峰值達(dá)4700萬億次/每秒。對(duì)華北地區(qū)的3D成像大約需要1天，若用清華的計(jì)算機(jī)大約需17天。
　　問題導(dǎo)向概念的植入讓美國(guó)地調(diào)局的轉(zhuǎn)型一舉成功。那么，對(duì)研究數(shù)字地質(zhì)的個(gè)人來說，是做迷失于數(shù)字海洋的小舟，還是做數(shù)字世界的建筑師？這是個(gè)問題。
　　“老”小伙與老“小伙”
　　在普通人的印象里，科研人員乃是不茍言笑埋頭實(shí)驗(yàn)室，偶爾透過厚重鏡片，用望穿了幾個(gè)世紀(jì)的深邃眼神俯視眾生，一副“我們的世界你們不懂”的形象。這其中，以數(shù)學(xué)家最甚。但參加過該會(huì)后，記者對(duì)科學(xué)家這個(gè)群體的原有認(rèn)識(shí)卻完全被打破了。
　　這里有一群世界上最聰明可愛的人。
　　老“小伙”趙鵬大。
　　上場(chǎng)前，主持人就他名字的英文直譯“big bird”來了個(gè)即興小段子，引來滿場(chǎng)笑聲。就在記者還震驚于如此調(diào)侃一位頗有威望的80多歲老教授是否不太禮貌時(shí)，著紅黑條紋襯衫、一頭銀發(fā)的趙鵬大院士登上了講臺(tái)，這時(shí)記者才“有點(diǎn)明白了”。會(huì)后記者了解到，這位中科院院士就是在2011年用微博寄語新生的“國(guó)內(nèi)最潮老校長(zhǎng)”。
　　趙鵬大說，大數(shù)據(jù)時(shí)代正呼喚每個(gè)學(xué)科建立自己的數(shù)據(jù)庫，但“地質(zhì)數(shù)據(jù)不是越多越好”。他認(rèn)為，與商業(yè)領(lǐng)域的“自然獲取”、“無成本獲取”數(shù)據(jù)不同，地質(zhì)數(shù)據(jù)的“成本”很高，因此獲取數(shù)據(jù)必須本著“充分、必要、合理”的原則，貴在“代表性”和“準(zhǔn)確性”，而不是盲目追求數(shù)量。
　　“老”小伙Jef Caers。
　　自信的表情、飽滿的狀態(tài)、抑揚(yáng)頓挫的語調(diào)，記者感到正在臺(tái)上發(fā)言的不是斯坦福大學(xué)能源工程系的數(shù)學(xué)家，而是當(dāng)年參加總統(tǒng)競(jìng)選的奧巴馬。
　　置身于一群白發(fā)長(zhǎng)者中的Jef高挑英俊，很容易被誤認(rèn)為是某個(gè)教授的助手。
　　“你負(fù)責(zé)組織一個(gè)長(zhǎng)城周邊無圖地區(qū)的冒險(xiǎn)徒步旅行，需要決定如何帶水和食物以及提貨位置，怎樣預(yù)測(cè)旅行所需時(shí)間和搜集數(shù)據(jù)所需精力？”當(dāng)這個(gè)年輕的比利時(shí)人用一個(gè)中國(guó)人熟悉的建筑和休閑娛樂活動(dòng)來解釋對(duì)外行來說復(fù)雜難懂的方程式時(shí)，冰冷的數(shù)字仿佛變得親切起來。
　　Jef說，他在工作中發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)實(shí)預(yù)測(cè)中傳統(tǒng)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)存在不足和局限：一是對(duì)樣本要求苛刻，導(dǎo)致取樣耗時(shí)長(zhǎng)；二是樣本差異性無法真實(shí)體現(xiàn)于圖像，導(dǎo)致生成圖像與實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。于是他想到將多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用于圖像的隨機(jī)建模，使用訓(xùn)練圖像直接采樣，快速生成復(fù)雜空間變異性，最后使用圖像縫合算法實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)，“它的好處是可以從任何地方捕獲信息”。
　　對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛、絕不墨守成規(guī)、以問題為導(dǎo)向、發(fā)散性思維、從生活中找規(guī)律，讓兩人找到了統(tǒng)計(jì)學(xué)原理與地質(zhì)找礦的結(jié)合點(diǎn)，也讓兩人分別于1990年和2014年獲得國(guó)際數(shù)學(xué)地球科學(xué)協(xié)會(huì)最高獎(jiǎng)——克倫賓獎(jiǎng)。