對很多在北京生活的人來說，一場不期而至的重度霧霾或許攪亂了他們在黃金周拾起的好心情。但在中國地質(zhì)調(diào)查局的大會議室里，一場屬于數(shù)學(xué)地球科學(xué)家們的聚會正悄然上演，臺上的激情演講、臺下的踴躍提問，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年國際數(shù)學(xué)地球科學(xué)前沿問題學(xué)術(shù)研討會在京召開。
　　“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。”正如中國地質(zhì)調(diào)查局副局長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、財(cái)富、服務(wù)、再數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)到財(cái)富是一個過程復(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)已在國內(nèi)全面推廣應(yīng)用，并開始被國外引進(jìn)和應(yīng)用，推廣應(yīng)用超過15000套，其中涉及國內(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)合中國地質(zhì)調(diào)查信息網(wǎng)格平臺、云計(jì)算、網(wǎng)格GIS和北斗系統(tǒng)，中國地調(diào)局還開發(fā)出野外地質(zhì)調(diào)查安全保障服務(wù)主動服務(wù)技術(shù)。該平臺能夠根據(jù)用戶的位置，自動或通過請求方式，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)模成了決定一個系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。
　　網(wǎng)連千線，有容乃大
　　在館長嚴(yán)光生的帶領(lǐng)下，與會嘉賓參觀了全國地質(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)局工作時所做的地質(zhì)調(diào)查報(bào)告出現(xiàn)在投影儀上時，現(xiàn)場頓時熱鬧了起來。
　　“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，現(xiàn)如今全國地質(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。“數(shù)字地質(zhì)資料匯聚已具規(guī)模，為地質(zhì)資料的社會化服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。”
　　他說，下一步將利用國際標(biāo)準(zhǔn)接口建立數(shù)字資源的國際互聯(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)動規(guī)律，建立滿足實(shí)際需求的地質(zhì)模型提供了一個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)揮為整個美國地質(zhì)調(diào)查局服務(wù)于世界的廣博知識庫作基礎(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?；诖髷?shù)據(jù)平臺技術(shù)hadoop平臺原型系統(tǒng)的智能地質(zhì)調(diào)查，無需人工參與，可自動聚類，智能推薦相關(guān)文檔，2天~3天就能完成一個省幾十年資料文檔的存儲。
　　中國首臺千萬億次超級計(jì)算機(jī)“天河1號”，擁有186368個核，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地調(diào)局的轉(zhuǎn)型一舉成功。那么，對研究數(shù)字地質(zhì)的個人來說，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。但參加過該會后，記者對科學(xué)家這個群體的原有認(rèn)識卻完全被打破了。
　　這里有一群世界上最聰明可愛的人。
　　老“小伙”趙鵬大。
　　上場前，主持人就他名字的英文直譯“big bird”來了個即興小段子，引來滿場笑聲。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，著紅黑條紋襯衫、一頭銀發(fā)的趙鵬大院士登上了講臺，這時記者才“有點(diǎn)明白了”。會后記者了解到，這位中科院院士就是在2011年用微博寄語新生的“國內(nèi)最潮老校長”。
　　趙鵬大說，大數(shù)據(jù)時代正呼喚每個學(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)競選的奧巴馬。
　　置身于一群白發(fā)長者中的Jef高挑英俊，很容易被誤認(rèn)為是某個教授的助手。
　　“你負(fù)責(zé)組織一個長城周邊無圖地區(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)測旅行所需時間和搜集數(shù)據(jù)所需精力？”當(dāng)這個年輕的比利時人用一個中國人熟悉的建筑和休閑娛樂活動來解釋對外行來說復(fù)雜難懂的方程式時，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)測中傳統(tǒng)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)存在不足和局限：一是對樣本要求苛刻，導(dǎo)致取樣耗時長；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，“它的好處是可以從任何地方捕獲信息”。
　　對數(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年獲得國際數(shù)學(xué)地球科學(xué)協(xié)會最高獎——克倫賓獎。