在地下6000 m以深，将不会有人下井，煤炭经过智能化设备采掘、分选、充填调控，以电力和天然气的形式输送至地表，人们在深地进行工作和生活，科学家在无宇宙射线、无阳光、无氧气的深地实验室进行科学研究……，这一切在未来皆有可能实现，你准备好了吗?

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这是谢和平院士团队在近期发表的《深地科学领域的若干颠覆性技术构想和研究方向》一文中描绘的场景。

中国中长期科技发展规划提出“上天，入地，下海，登极”的科研八字方针，为中国重大科技发展指明了方向。

习近平主席在2016年5月30日的全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上举例强调：

从理论上讲，地球内部可利用的成矿空间分布从地表到地下10000 m，目前世界先进水平勘探开采深度已达2500~4000 m，而我国大多小于500 m，向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。

目前人类的足迹已经踏上月球，“旅行者”1号太空探测器已经接近太阳系边缘，哈勃太空望远镜看到了距离地球140亿光年之遥的宇宙边缘，深海潜水器已经抵达深达11km的海底。然而，目前我们对地球深部的认知是相当匮乏的，世界最深的科拉半岛超深钻孔仅13000米深，相对于地球而言仅触及了一点点表皮。

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人类之所以要认识地球，必然是为了满足一定的目的。面对广阔无垠的大自然，人类的好奇心算一方面，但在马斯洛金字塔里，好奇心毕竟不是最底部的元素。免于饥饿和匮乏，对人类来说才是优先级更高的事情。所有这一切都必须建立在一个基本出发点上，即，我们必须源源不断地从自然界获取资源，才能维持生存，进而发展。

那么你可曾想过，支撑我们生产生活的各类资源，都来自于哪儿呢?事实上，除了生物圈和淡水资源外，所有的生产生活质料，到头来，都只能向岩石圈要。

工业所需的金属材料，来自于岩石圈；建筑业所需的石材水泥，来自于岩石圈；高新产业所需的稀土有色，来自于岩石圈；驱动机器和交通网络的石化能源，来自于岩石圈……这还不够。甚至我们日常使用的塑料、化纤等等制品——这些看上去跟无机世界没多大关联的东西，同样来自于岩石圈。几乎整个有机化工产业，都建立在几种较简单的有机质成分上，而有机质来自于哪儿?石油天然气资源。

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谢和平院士团队指出，向地球深部进军，即透明地球的实现总体有3个层次的研究构想“结构透明是手段，行为规律透明是基础，透明地球是目标“。结构透明强调以科学钻探为主，在物理层面实现深地岩石圈可视化。行为规律透明强调探索不同深度的行为特征规律差异、岩石力学特征差异、微生物变异，以寻找深部与浅部的本质特征差异。透明地球强调实现地下环境与空间资源有效利用，深地能源开发的可视化。

因此，深地行为规律研究是关键，钻多深很重要，研究多深更重要，传统的材料力学方法理论已经不再实用，必须突破现有岩石力学理论框架，开展深部环境，深部应力状态下原位岩石力学研究。

针对国际最前沿的深地基础科学问题，研究人员明确了深地科学研究的若干重要研究方向。包括：原位保真取芯技术，深地非常规岩石力学行为，深地结构与开采的透明推演理论，深地地震学与地球物理学，深地微生物学，深部资源开采与能源储存，深地地下水赋存、运移及水质变化，地下空间生态、能量循环系统等。

来源：《工程科学与技术》