胸怀“国之大者” 建设美丽中国
作者 | 《中华儿女》记者 李菡丹
编辑 | 张惠清
从江西吉安的一个小村庄,到昆明理工大学地球科学系读本科,再到中国科学院地球化学研究所硕博连读;从中国科学院地球化学研究所助理研究员,到香港大学地球科学系做访问研究,再到加拿大拉瓦尔大学攻读博士后,39岁的黄小文一路走来有挑战,有艰辛,更有收获,有担当。2019年9月,身在大洋彼岸的黄小文完成博士后研究,毅然和妻子带着两个孩子回到祖国,回到中国科学院地球化学研究所,在矿床地球化学国家重点实验室任研究员、博士生导师。他扎根祖国西南地区,立志为我国矿物学与关键矿产成矿作用研究作出贡献。在矿井采集样品的黄小文
为更好地服务矿床学研究,黄小文在2021年创立国际上第一个矿物地球化学数据信息平台(MinerGeochem),为矿物大数据与机器学习算法相结合的研究提供了数据支撑;在2020—2024年期间将扫描电镜-电子探针-透射电镜-原子探针联用技术应用于磁铁矿的结构和成分表征,并通过研制磁铁矿原位铁同位素分析标样建立了相关分析方法,为矿床学研究提供了新方法和思路。如今,作为第六届中国青年科技工作者协会理事会理事,黄小文说:“在中国青年科技工作者协会理事会,我是贵州省仅有的三位理事之一,感谢组织对我的认可,我愿与全国青年科技工作者一道加强交流、携手共进,服务国家经济社会发展,服务青年科技人才成长,服务青少年科学素质培养,为建设创新型国家贡献青春智慧和力量。”1985年,黄小文出生于江西吉安的一个小村庄,家中有姐弟二人。他说:“虽然我的父母都务农,但是他们很重视教育,对我的期望很高,希望我能好好学习,靠知识改变命运。”2003年,也就是“非典”那一年,黄小文面临高考。高考前夕,学校进行封闭管理,他一直住校,父母偶尔会从乡下来到镇上给他送一些吃的和生活费。高考第一天,他和同学们一起坐大巴车赶赴考场,下车时一打开车门,只见考场外面全是考生家长,围的是“里三层外三层”。“虽然我的父母没有来,但是看到其他家长那种渴望、期盼的眼神,我立刻想起我的父母,心跳加速,非常紧张,心理压力很大。”考第一科语文的时候,紧张的黄小文抑制不住地喝水,喝完水就想去厕所,但是又不敢去厕所,因为“非典”,考场规定如果考生去厕所就要去其他教室隔离考试。这导致黄小文第一科就没考好,心理压力更大了,所以后面几科也接连没考好,最终没有在当年考上本科。那一年的暑假,看着同学们陆续拿到大学录取通知书,高高兴兴地上学去了,黄小文的内心非常郁闷,和父母商量后,他决定复读一年,再考一次。“家里经济条件其实并不好,但是父母非常支持我,我打心眼儿里感激他们。”第二年,黄小文顺利考取昆明理工大学地球科学系资源勘查工程专业。高考结束,当他回到家,才得知父亲在他复读这一年生病了,被确诊为胃癌,做了手术。家人怕影响他学习,一直没告诉他。看着虚弱的父亲、操劳的母亲,黄小文泪流满面,他告诉自己,一定要努力奋斗,学有所成,不辜负家人对他的期望。谈起去云南昆明上大学,黄小文感慨:“那是我第一次出远门,第一次坐火车,因为买不到火车票,于是买的站票,在绿皮火车狭窄的过道里,坐在地上20多个小时才到昆明。”在大学里,黄小文学习非常刻苦,每天穿梭在教室、图书馆、寝室、食堂之间,每天都学习到很晚才回宿舍休息。大一下学期,他跟随老师和同学们一起来到大理、丽江实习,考察地质地貌,认识地质现象、地质作用等等。“那是我第一次走出昆明,随着实习的逐渐深入,我惊喜地发现我开始喜欢上资源勘查工程专业。”大三那年,父亲的病情恶化,不幸去世了,黄小文化悲痛为力量,更加埋头苦读。与此同时,本就不富裕的家庭雪上加霜。“学费没有着落,姐姐资助我,生活费每月不到300元,吃饭要精打细算,我开始勤工俭学,发传单、做兼职……那段时间虽然生活过得很艰难,但是心里好像有一棵小树在长大,内心更加坚定。”黄小文(右一)和学生在野外采集矿石样品
由于成绩突出,黄小文在大四时有保送本校硕士研究生的资格,但是他考虑再三,准备考中国科学院地球化学研究所的硕士研究生。他介绍:“地化所地处贵州贵阳,成立于1966年,在我国建立和发展了以矿床地球化学、环境地球化学、第四纪地球化学、天体化学等为主的地球化学学科体系;是我国首批硕士、博士学位授权单位和首批博士后流动站建站单位,在所学习和工作的16位科学家先后当选院士;是全国建立了两个以上国家重点实验室的少数科研机构之一;创建了全国学会——中国矿物岩石地球化学学会,为推动全国同行的学术活动发挥了重要作用;取得了包括获国家科技进步特等奖和国家自然科学一等奖在内的一系列重大成果,为地球科学的发展和国民经济建设作出重要贡献。”黄小文提前半年时间准备考试,每天天还没亮就去图书馆排队占座,一学就是一天。功夫不负有心人,他最终以优异成绩考取地球化学研究所地球化学专业硕博连读。他从云南昆明来到贵州贵阳,在这里开启新的逐梦之旅。他说:“地化所就像一个盛满知识的盆,我们走进来,经过知识的洗礼和沉淀,一步一步往上走。这里无论是硬件还是软件都非常好,我的导师对我也非常好,真是手把手地教我,让我学会了很多化学分析的方法。”黄小文主要从事矿物学与热液成矿作用研究,兼顾分析方法创新与具体的地质研究案例创新相结合,在硕博连读期间,他通过改进低Re含量地质样品Re-Os同位素分析方法,解决了岩浆热液铁矿床定年难的问题;通过建立铁氧化物原位微量元素LA-ICP-MS分析方法,解决了岩浆热液铁矿床示踪难的问题;并以新疆东天山地区铁矿床为例开展了成矿机制研究。为了开展课题研究,黄小文去过不少地方,到野外调查,采集矿石样品,云南、贵州、四川、新疆,他都经常去。2009年7月,他和师兄一起去新疆哈密,加上司机一共三个人,开着越野车去天山,途经一片沙漠,他们走着走着便发现走错路了,没有信号,没有导航,好在司机比较有经验,最终找到了路。自此,他有了经验教训,“以后再走沙漠一定租两辆车,再租一个卫星电话,这样更保险一些”。2019年,黄小文(前排右二)担任国际会议会前讲座主讲人
在野外工作,上山下井对于黄小文来说再正常不过。有一次,他爬天山,在山脚下还穿短袖,到山上就突然下冰雹,气温骤降,他赶紧穿上冲锋衣保暖,饿了吃一口馕,渴了喝一口凉白开。他回忆,第一次下矿井也是在新疆。“我本身容易对幽闭环境产生恐惧,所以下矿井就必须克服这种心理障碍。我最害怕的是在井下放炮,感觉就像地震一样,浓烟四起。”据黄小文描述,走进矿井,地下1000米非常热,30多度,他要穿工作服、水鞋,身上背着40斤左右的地质包,浑身冒汗,上下要爬垂直的铁梯,有时要爬五六十米高。“我们专业的学生,暑假一两个月基本是在野外工作,条件很艰苦。”他说。黄小文在硕士第一年就获得中科院研究生院“三好学生”称号,2012年获得第十一届全国矿床会议优秀报告奖,2013年博士毕业时先后获得中国科学院大学和北京市优秀毕业生,中科院昆明分院和地球化学研究所优秀党员,中国科学院院长优秀奖。2013年,他博士毕业后留在地化所做助理研究员,在这期间曾到香港大学地球科学系做了两个月的访问研究,2016年获得国家留学基金委和拉瓦尔大学的联合资助,到加拿大拉瓦尔大学做博士后研究。在加拿大,黄小文通过分析全球IOCG和IOA型铁矿床的磁铁矿化学组成,发展了多元统计或机器学习算法与矿物微量元素大数据相结合的矿化或蚀变类型判别新方法,为矿床成因和找矿勘查提供了新的研究手段。通过走出去交流学习,他在专业领域的视野也更加开阔,“学成回国报效祖国的心一直是滚烫的”。2019年,他和妻子带着两个孩子毅然回国,在地化所任研究员、博士生导师。每当谈起地化所,平时内敛的黄小文总是变得侃侃而谈。“地化所目前有环境地球化学国家重点实验室、矿床地球化学国家重点实验室、中国科学院地球内部物质高温高压重点实验室、月球与行星科学研究中心和生态环境与资源利用研究中心五个研究机构,具有一流且配套的仪器设备和实验研究设施,为国民经济、国防建设和国家地球科学事业的发展作出了重要贡献。我愿意扎根祖国西南地区,为我国矿物学与关键矿产成矿作用研究作出贡献。”如今,大数据与人工智能已成为时代潮流,地球科学也不例外。随着地球信息探测技术的快速发展,地球科学数据呈指数级增长,已进入大数据时代。数据是开展大数据研究的基础,掌握在自己手中才更安全。为了更好地服务矿物大数据研究,黄小文得到实验室的经费支持,在2021年创立了国际第一个矿物地球化学数据信息平台(MinerGeochem),并利用该平台的磁铁矿、磷灰石和闪锌矿等的微量元素数据结合机器学习方法开展了矿床类型判别研究,为矿床成因和找矿勘查研究提供新的思路。黄小文认为,要在矿床学研究方面有所突破,必须坚持宏观和微观两条腿走路,一方面开展全球尺度的大数据研究摸清宏观规律,另一方面开展纳米-原子尺度的微观矿物学研究明确规律背后的机理。因此,在过去的5年里,他倾注了大量心血,将材料领域的透射电镜和原子探针等技术引入矿床学研究中,进行矿物的纳米-原子尺度结构和成分表征,明确了元素的赋存状态并精细刻画成矿过程。目前,黄小文发表学术论文70余篇,参与撰写英文专著1部,中文专著2部;取得计算机软件著作权6项;主持国家自然科学基金3项,中科院BR计划项目1项,并作为子任务负责人参与中科院战略先导专项A等项目。此外,他还担任中国矿物岩石地球化学学会岩矿分析测试专业委员会委员,《地球科学》《Journal of Earth Science》《华东地质》等期刊青年编委,2019年入选中国科学院百人计划,中国科学院首批特聘骨干岗位。除了科研,黄小文还在教学上投入很多精力,培养了多名优秀的博士生。在读博士谭茂是黄小文指导的第一位女博士,她说:“黄老师是一个特别爱思考的人,他总能提出一些特别新颖又有意思的科学问题。他在工作中特别拼,几乎每个周末都加班。他对待同事、学生特别亲切,总是鼓励式教育,从不打压学生。在黄老师的帮助和指导下,我发表了2篇SCI,还有2篇SCI论文正在修改中。”谈起恩师黄小文,博士毕业生谭侯铭睿感慨:“还记得我们第一次见面,那时候黄老师刚回国。我们见面后,他就给了我多个研究方向让我去选择,每个选择都大有可为。我选择了一个方向,他便与我讨论,很快就理清了研究这个课题的思路。黄老师对于科研的敏锐度和严谨度深深地震撼了我,令我肃然起敬。”让谭侯铭睿至今难忘的是,黄小文第一次帮他修改论文。当时已经很晚了,他给黄老师发了邮件就直接睡觉了,结果第二天上午,黄老师叫他过来讨论文章修改的事。他立刻打开邮件,看到论文上一一被标记着该修改的部分,这明显是半夜加班的结果。讨论完毕,他实在没忍住,就问道:“这只是学生的文章而已,为什么您晚上加班也要改好?”黄老师则一脸认真地说:“我不希望我的学生因为我而耽误了时间。”谭侯铭睿坦言:“跟随黄老师学习,最大的收获是他教给我对待事物的态度:认真、严谨、坚持、求真,做工作不畏惧困难,敢于攻克其他人不敢涉足的领域难题。他严于律己、宽以待人,培养学生尽心尽力,永远把学生的诉求放在前面。我很感激黄老师,能成为他的学生是我一生的财富。”听到学生对自己的评价,黄小文说:“一路走来,我非常感恩能在每一个阶段遇到好老师、好领导、好同事,正是因为有了他们的培养和帮助,才有我的每一步成长与蜕变。所以,我一直在努力传递这种大爱,争取培养出更多优秀的青年科技人才。”作为矿床地球化学国家重点实验室的重要一员,黄小文始终将自己的研究和国家需求以及实验室的发展保持高度一致。为了面向国家对关键矿产资源的重要需求,他抓住实验室重组的机会,努力调整方向,从以前研究铁矿床为主拓展到研究铁矿床中的伴生关键金属,从相对高温的岩浆热液体系拓展到表生沉积风化体系,并且始终坚持自己对大数据与人工智能的热爱,将人工智能的方法与自己的科学研究相结合,提前进行布局,争取在矿产智能勘查领域取得突破。