桔燈勘探
「 礦物日曆（2019-2020·跨年版）」
12月19日，中國科學院發布改革開放四十年40項標誌性重大科技成果。中科院以「三個面向」為線索，在系統梳理改革開放40年來廣大科研人員取得的眾多重大科技成果基礎上，發布面向世界科技前沿成果15項、面向國家重大需求成果15項、面向國民經濟主戰場成果10項。
據悉，40項標誌性重大科技成果經中科院學術委員會審核通過，已收錄於《改革開放先鋒 創新發展引擎——中國科學院改革開放四十年》一書。
在這40項標誌性重大科技成果中，地學類共有9項，小桔整理如下：
一、面向世界科技前沿（2/15 項）
10.古生物研究
11. 第四紀環境研究
二、面向國家重大需求（4/15 項，不含專用領域）
19. 深海科考和載人深潛器技術
28. 青藏高原科學考察研究
29. 青藏鐵路工程凍土路基築路技術與示範工程
30. 地球深部資源探測理論、技術與裝備
三、面向國民經濟主戰場（2/10 項）
38. 科技救災
39. 中國生態系統研究網絡
40. 地域空間開發和功能區劃研究
10
古生物研究
南京古生物所於1984年發現了澄江動物化石群，進行了長達17 年、多達 3 萬餘塊化石的大規模採集和綜合研究，取得了一系列舉世矚目的成果，第一次生動再現了 5.3 億年前海洋 動物世界的面貌，為揭示「寒武紀大爆發」奧秘提供了科學依據。該成果被譽為「20世紀最驚人的科學發現之一」，獲 2003年度國家自然科學獎一等獎。
「金釘子」是全球年代地層劃分對比的國際標準。截至 2018 年 7 月，在全球確定的 60 多個「金釘子」中，我國有 11 個，居全球之首，其中 7 個（長興階、排碧階、吳家坪階、赫南特階、古丈階、江山階、烏溜階）由南京古生物所完成。
澄江動物化石群
南京古生物所主持確立的 七個「金釘子」剖面的標誌
古脊椎所基於多年持續的大規模野外調查和發掘，開展遼西熱河脊椎動物群研究，取得了一系列重大發現和原創成果，豐富了人類對早白堊世陸地生態系統的認識，在脊椎動物許多類群的起源和系統演化研究方面具有重大意義。獲 2003 年度中國科學院傑出科技成就獎，入選《時代》40項標誌性重大科技成果 2007 年度世界十大科技發現、《科學》2014 年度十大科學突破。
古脊椎所通過對 8 萬〜 12 萬年前東亞地區最早的現代人化石的發現和研究，否認了現代人「非洲起源說」的部分觀點，提出了現代人在東亞出現與擴散的新假說，為研究東亞人類演化規律提供了重要化石證據，將中國古人類演化研究推進到國際前沿水平。相關成果入選《自然》2014年度十大科學事件。
11
第四紀環境研究
第四紀環境領域是近年來全球變化研究的熱點。地質地球 所、地球環境所、寒旱所等單位，以黃土、冰川為古環境研究的重要載體，在第四紀地質學與環境研究中取得了一系列重要成果，為認識全球環境演變規律、理解現今環境變化原因、評估未來環境發展趨勢提供了科學依據，處於國際地球科學前沿。
過去 13 萬年東亞古季風變遷控制環境變化的模式示意圖
黃土高原燕溝流域康圪嶗溝 治理前和治理後
在第四紀黃土環境研究方面，中科院提出「新風成學說」，基於中國黃土重建了 250 萬年以來的氣候變化歷史，推動了地球環境科學發展，對黃土高原水土保持、植被重建、沙地治理等具有重要實踐意義，為國家黃土高原綜合治理提供了決策支撐。「 黃土高原綜合治理定位試驗研究」獲 1993 年度國家科學技術進步獎一等獎。
中國冰川資源調查
在第四紀冰川研究方面，中科院查清了我國第四紀冰川分布及特徵，編繪了我國第四紀冰川分布圖，突破了傳統第四紀四次冰期學說，發展了國際第四紀冰川與環境變化研究科學理論，對未來水資源變化和環境演變及可持續發展具有重要意義。
19
深海科考和載人深潛器技術
「蛟龍號」載人深潛器是我國首台自主設計、自主集成附錄一 252 253 改革開放先鋒 創新發展引擎——中國科學院改革開放四十年研製的作業型深海載人潛水器，也是目前全球下潛能力最深的40項標誌性重大科技成果作業型載人潛水器。聲學所、瀋陽自動化所分別完成了「蛟龍號」三大國際領先技術中的兩項攻關任務（聲學系統、控制系 統），獲 2013 年度中國科學院傑出科技成就獎。「蛟龍號」於 2012 年
6 月 27 日創造了最大下潛 7062 米的中國載人深潛紀錄，標誌著我國載人深潛技術躋身世界先進行列，其研發與應用獲 2017 年度國家科學技術進步獎一等獎。
2012 年 9 月，海洋所建成「科學號」海洋科學綜合考察船， 具有全球航行能力及全天候觀測能力，是我國綜合性能最先進的科考船。以此為核心，構建了國際一流的深遠海綜合探測體系，顯著提高我國深遠海探測與研究能力，獲 2015 年度中國科學院傑出科技成就獎。
2016 年 6 〜 8 月，深海所組織中科院深淵科考隊在馬里亞納海溝挑戰者深淵開展了我國首次綜合性萬米深淵科考活動，多型設備突破萬米深度，獲取大量萬米深淵生物和環境樣品，標誌著中國深淵科考挺進萬米時代。瀋陽自動化所自主研發了萬米級自主遙控水下機器人「海斗號」（2017 年 2 月實現最大 深度 10888 米），成為繼日本、美國之後第三個具備研製萬米「科學號」海洋科學綜合考察船
「海斗號」水下機器人 「蛟龍號」載人深潛器「蛟龍號」控制系統仿真平台級無人潛水器能力的國家。
「蛟龍號」載人深潛器
「蛟龍號」控制系統仿真平台
2017 年，瀋陽自動化所自主研發的「海翼號」水下滑翔機 3 次突破水下滑翔機的世界下潛深度紀錄，最大下潛深度達 6329 米，海上連續工作時間超過 3 個月，使我國成為繼美國之後第二個具有跨季度自主移動海洋觀測能力的國家。
「科學號」海洋科學綜合考察船
聲學所、瀋陽自動化所和理化所參與研製、深海所牽頭負責海試的「深海勇士號」是我國第二台擁有自主智慧財產權 的深海載人潛水器，水下工作深度達 4500 米，國產化率高達 95%。
2017 年 8 〜 10 月在南海成功進行了載人深潛工程試驗。 2018 年 3 〜 6 月，「深海勇士號」在我國南海圍繞深海科學、深海考古、深海救援等多個應用場景開展了高頻次、高強度及 「海翼號」水下滑翔機 「深海勇士號」深海載人潛水器 附錄一 254 255 改革開放先鋒創新發展引擎——中國科學院改革開放四十年40項標誌性重大科技成果。
深海科考和載人深潛器的關鍵技術突破，帶動了我國海洋科學與技術的全面提升，實現了我國深海裝備由集成創新向自主創新的跨越，為我國經略海洋和建設海洋強國提供了重要科技支撐。
28
青藏高原科學考察研究
被譽為世界屋脊、亞洲水塔、地球第三極的青藏高原，是 我國重要的生態安全屏障、戰略資源儲備基地，是中華民族特色文化的重要保護地，對於研究地球與生命演化、全球氣候變化和人類可持續發展具有重大意義。 在 20 世紀 60 年代珠穆朗瑪峰等地區綜合科學考察的基礎上，1973 〜 1980 年，中科院自然資源綜合考察委員會聯合全國近 80
個單位的上千名專家，開展了全面、系統的第一次青藏高原綜合科學考察，積累了大量第一手科學考察資料，在青藏高原隆起及其對自然環境與人類活動影響等多個方面取得了開創性成果，填補了青藏高原研究空白，確立了我國在青藏高原綜合科學研究方面的世界領先地位，也為青藏高原生態保護和經濟社會發展提供了科學依據。獲 1987 年度國家自然科學獎一等獎。
第一次青藏高原綜合科學考察
此後，中科院相關單位陸續組織開展了橫斷山（1981 〜 1986 年）、喀喇崑崙山—崑崙山（1987 〜 1992 年）、可可西里（1989 〜 1990 年、2005 年）、珠穆朗瑪峰（2005 年）、西 崑崙古里雅冰帽（2015 年）等多次大規模綜合科學考察。
第二次青藏高原綜合科學考察研究
2017 年 8 月，青藏高原所牽頭髮起第二次青藏高原綜合科學考察研究，聚焦水、生態、人類活動，通過長期大尺度定位監測和大規模系統深入調查，創新考察研究的技術、手段和方法，對青藏高原的水、生態、人類活動等環境問題進行研究，揭示青藏高原環境變化機理及其對人類社會的影響，將對推動青藏高原可持續發展、優化生態安全屏障體系、推進國家生態文明建設、促進全球生態環境保護產生重要和深遠的影響。
29
青藏鐵路工程凍土路基築路技術與示範工程
舉世矚目的青藏鐵路工程對促進區域經濟社會發展和民族團結、保障國家戰略安全具有重大意義。凍土路基融沉和有效保護多年凍土是青藏鐵路建設面臨的最大難題。
寒旱所通過氣候變化- 凍土 - 工程 - 環境的綜合研究，創造性地提出了冷卻路基、降低多年凍土溫度的設計新思路，並開展工程技術措施集成研究和工程示範，為鐵路建設提供了科 學依據和設計參數；提出動態反饋設計新理念，實現了工程設計從靜態向動態的轉變；構建了青藏鐵路多年凍土工程穩定性的長期監測平台，支撐保障青藏鐵路長期運營和維護。
青藏鐵路熱棒路基技術
該系列研究成果全面提升了我國多年凍土區築路技術水平，有效解決了青藏鐵路工程建設的重大技術難題，對凍土地區工程建設與環境演化研究也有重要指導意義和廣泛應用價值，具有顯著的經濟社會效益。獲 2005年度中國科學院傑出科技成就獎、2017年度國家科學技術進步獎一等獎。「青藏鐵路40項標誌性重大科技成果工程」獲2008年度國家科學技術進步獎特等獎。
30
地球深部資源探測理論、技術與裝備
在礦床地球化學方面，地化所先後對我國重要的 17 個礦 種的 250 個層控礦床開展了系統研究，論證了層控礦床的概念、 術語、成礦方法和成礦機理，提出了符合我國地質情況的層控 成礦理論。獲 1987 年度國家自然科學獎一等獎。
《中國層控礦床地球化學》
在深部資源探測理論方面，地質地球所建立了 「華北克拉通破壞」理論體系，發展了板塊構造理 論和地磁極性轉換場形態 學理論，引領了大陸演化研究，提升了我國固體地 球科學研究的國際地位； 揭示了華北中生代大規模成礦與克拉通破壞的內在聯繫，提出了成礦預測新模型，為我國深部資源探測提供了科學依據。獲 2014 年度中國科學院傑出科技成就獎。
華北克拉通破壞範圍
在深部資源探測技術和裝備方面，該所研發了具有自主智慧財產權的高性能磁場傳感器和地面電磁探測系統，提出了短偏移瞬變電磁勘探方法，解決了相關配套材料和工藝問題，使主動源電磁探測深度從幾百米拓展到幾公里，可大範圍實現大深度、高精度、快速度、低成本探測。獲 2015 年度中國科學院傑出科技成就獎。 近年來，該所牽頭研製出衛星磁測載荷、航空超導全張量
磁梯度測量裝置、航空瞬變電磁勘探儀、探礦重力儀、多通道 大功率電法勘探儀、金屬礦地震探測系統、深部礦床測井系統、組合式海底地震探測裝備等 8 套裝備，關鍵技術填補國內空白，多項技術指標達到國際水平，部分裝備打破國外壟斷，支撐我 國「向地球深部進軍」。
深部智能導鑽系統示意圖
38
科技救災
長期以來，中科院秉持創新為民、科技報國理念，積極發揮科技和人才優勢，開展地震、洪澇、滑坡、泥石流、乾旱、沙塵暴、火災、赤潮等自然災害遙感監測和防治技術研發，提出一系列防災減災理論與方法，研製出一批救災急需的高端設備，發揮了重要科技支撐作用，為國家和區域防災救災重大決策提供了科學、及時的智庫支持，為保障人民生命財產安全作出了積極貢獻。
北川縣唐家山滑坡堰塞湖 動態變化遙感監測圖
國家汶川地震災後重建規劃區 重建條件適宜性評價圖
在 2008 年四川汶川地震、2010 年青海玉樹地震和甘肅舟曲泥石流災害、2013 年四川雅安地震、2014 年雲南魯甸地震等災害中，遙感地球所、成都山地所、地理資源所、上海微系統所、心理所等 20
多個單位，利用衛星和航空遙感監測技術、無人機等災害監測裝備、應急能源、無線應急通信設備、搜救機器人、地理信息數據和演示系統、防病防疫、低成本醫療、應急飲水設備、心理救助、資源環境承載能力評價等方面的科技積累和技術人才優勢，在應急救災、災害排查、次生災害防治、災後恢復重建等方面，提供了重要的技術支撐保障和決策諮詢服務。
39
中國生態系統研究網絡
1988
年以來，中科院整合有關研究所野外觀測研究站，建立了中國生態系統研究網絡（CERN），旨在通過對全國不同區域和不同類型生態系統的長期監測與試驗，結合遙感與模型模擬等方法，研究我國生態系統的結構與功能、過程與格局的變化規律，開展生態系統優化管理與示範，提高我國生態學及相關學科研究水平，為我國生態與環境保護、資源合理利用和國家可持續發展及應對全球變化等提供長期、系統的科學數據和決策依據。
中國生態系統研究網絡
經過 30 年建設發展，CERN 已成為集生態系統動態監測、 科學研究、技術示範、科技諮詢和科普教育為一體的國家科技 平台，包括 44 個生態站、5 個學科分中心和 1 個綜合研究中心，積累了大量監測和實驗數據，取得了一系列研究成果，推動了我國生態環境領域科技進步和生態文明建設。獲 2012 年度國家科學技術進步獎一等獎。
沙坡頭地區包蘭鐵路人工固沙植被防護體系鳥瞰圖
沙漠所沙坡頭沙漠試驗研究站始建於 1955 年，是中科院最早建立的野外長期綜合觀測研究站。基於大量監測和試驗，研究提出了「以固為主、固阻結合」的沙區鐵路防護體系模式，保障了穿越流動沙丘的包蘭鐵路建設和順利運行，並得到廣泛推廣。「包蘭線沙坡頭地段鐵路治沙防護體系的建立」獲 1988 年度國家科學技術進步獎特等獎。沙坡頭沙漠試驗研究站於 1992 年加入
CERN，2006年成為國家野外科學觀測研究站。
40
地域空間開發和功能區劃研究
20 世紀中期開始，地理所和南京地理所主持開展了我國綜附錄一 288 289 改革開放先鋒創新發展引擎——中國科學院改革開放四十年合農業區劃工作，1981 年編制出40項標誌性重大科技成果我國第一部《中國綜合農業區劃》，首次全面、系統地論述了我國農業資源特點、生產狀況以及農業區劃方案，為我國農業生產結構和布局的宏觀決策提供了重要的科學依據，為我國後續農業區劃 工作奠定了理論和實踐基礎。獲
1985 年度國家科學技術進步獎一等獎。
《中國綜合農業區劃》
1984 年，地理資源所提出了我國社會經濟空間組織的「點 - 軸系統」理論及國土開發與經濟布局的「T 型」空間構架，科學反映了我國經濟發展潛力的空間組合框架，1987 年被寫進全 全國主體功能區劃方案 《中國綜合農業區劃》國國土規劃綱要。
全國主體功能區劃方案
此後，該所創建了地域功能理論和主體功能區劃技術規程，研編出我國首部全國主體功能區劃方案，被納入國家規劃並提升為國家戰略和基礎制度，獲 2009 年度中國科學院傑出科技成就獎。2015 年，該所利用創建的區域資源環境承載能力系列研究方法和預警模型，首次對全國區域可持續發展狀態進行了診斷。上述成果對推動我國國土空間治理體系和治理能力現代化、促進生態文明建設起到重要作用。
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