中國網/中國發展門戶網訊 國際大洋鉆探計劃（International Ocean Drilling Program，IODP，又稱“國際大洋發現計劃”“大洋鉆探”）是地球科學領域迄今為止歷時最長、成效最大的國際科學合作計劃，開始于1968年，歷經深海鉆探計劃（DSDP，1968—1983年）、大洋鉆探計劃（ODP，1985—2003年）、綜合大洋鉆探計劃（Integrated Ocean Drilling Program，IODP，2003—2013年）和國際大洋發現計劃（International Ocean Discovery Program，IODP，2013—2024年）4個階段，經過57年的發展，至今仍在持續，充滿生命力。截至2024年4月，IODP已在全球共執行了316個航次，完成站位1 799個、鉆孔約4 200個，鉆穿了接近1 000千米的沉積物和基巖，并采集了超過400千米巖心，獲取了大量觀測數據。IODP在板塊構造、氣候變化、深海資源、防災減災、深海鉆探技術等領域取得了諸多突破性進展，極大地推動地球系統科學的進展，造福人類社會。
當前，瑜伽場地IOD小樹屋P正值重大變革之際，我國大洋鉆探事業面臨良好的發展機遇。國際大洋鉆探三大平臺中，已服役45年的美國“決心號”鉆探船于2024年提前退役，引起美國地學界學者極大的不安；2005年入列的日本“地球號”鉆探船在完成17個航次后，因運營成本巨大、日本經濟衰退等原因，2019年后極少執行任務，直至2024年9月執行IODP 405航次；歐洲大洋鉆探聯盟自己無固定的鉆探船，運行經費全部來源于15個會員國，近年來因鉆探能力和管理模式的限制，發展前景也難以為繼。2024年，美國國家科學基金會（NSF）組織海洋領域權威專家啟動“2025—2035年海洋科學十年調查”，重新審視IODP對地球科學的貢獻，并發布未來10年大洋鉆探的優先事項，同時指出，若美國不使用“決心號”僅依靠現有科考船隊，只能實現不到5%的IODP目標，即使發展鉆深達50—60米的巨型活塞取心技術，也僅能實現大洋鉆探約10%的科學目標。同年4月，歐洲和日本共同謀劃并公布了新一輪大洋鉆探計劃（IODP3），已明確組織架構和成員國會費，并提出了2項緩解經費緊張的改革策略。
與美日歐相比，我國新建的大洋鉆探船“夢想”號于2023年底下水試航，2024年11月建成入列并將于2025年后正式投入使用，成為全球領先的大洋鉆探平臺，也是我國探索地球深部奧秘、保障能源資源安全的“國之重器”。本文對IODP相關的杰出人才進行了統計梳理，包括歷年首席科學家、發表論文居多的科學家、研究影響力較高（H指數）的科教學場地學家、地學領域重要獎項獲得者，以期為我國大洋鉆探事業人才培養目標的建立提供參考。
航次首席及杰出科學家
IODP航次以“聯合首席”的形式運行，每個航次都有兩位首席科學家，一般為在地球科學領域或某一研究方向具有一定權威性和影響力的學者，優先考慮航次建議書的提交者。由于參航人員有限，不少非參航科學家通過申請IODP航次后樣品（如巖心）參與相關研究，并將其研究成果以論文的形式公開發表，共同促進學界對地球系統科學的認識。本文梳理了IODP 2003—2023年間所有航次的首席科學家名單，以及期間發文量較大的科學家研究方向和所屬機構分布情況，發現美國、日本科學家在IODP研究領域最為活躍，明顯展示了“決心號”和“地球號”這兩大世界級科學鉆探平臺為科學家所提供的優越研究條件。同時，還深入分析了具有較高學術影響力學者的履歷，及其在IODP的參與度，發現許多高影響力學者早期均以IODP參航科學家的身份深度參與相關研究，最終成長為具有學術領導力，甚至政治影響力的學者，也說明了IODP對地球科學領域人才培養具有重要作用。
首席科學家
2003—2023年間，IODP航次首席科學家共有時租場地195人次，美國籍最多，達到73人次；日本、德國籍次之，分別為41人次和21人次；英國和法國籍也較多，均在10人次以上。我國首席科學家為3人次，均在南海航次中（圖1）。
美國籍首席科學家來自美國各海洋研究所及大學等，其中伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）、德克薩斯農工大學和懷俄明大學數量最多，均為6人次；其次為加利福尼亞大學和華盛頓大學，各為5人次。其他機構為1—4人次不等。
日本籍首席科學家共有41人次，其中來自日本海洋開發研究機構（JAMSTEC）、東京大學和日本地質調查局的科學家人數位居前3，分別為13人、7人和4人，其他分布于日本海洋地球科學技術廳、京都大學等機構。
IODP歷史上，有些學者多次擔任首席科學家，聚焦于井下觀測研究地震孕育機制、全球氣候變化、洋中脊新生洋殼結構、深部巖石圈及碳循環等主題領域（表1）。在所有首席科學家中，美國華盛頓大學Harold Tobin教授任職次數最多，達到了5次，主要從事井下觀測俯沖帶的發震機制研究。美國賓夕法尼亞州立大學Demian Saffer教授擔任4次，主要從事井下觀測俯沖帶滑坡的水文、化學和物理過程研究。
相關論文發表較多的科學家
編輯國際大洋鉆探相關檢索詞條，從Scopus小樹屋文獻數據庫中對2003—2023年IODP相關文獻進行檢索統計，篩選出其中發文量較多的科學家，對其合作發文情況進行了統計分析。20年間合作發文量超過30篇的共54人，其中中國科學家5人，大多為古海洋領域（圖2）。
研究影響力較高的科學家
根據SCI數據庫中的H指數（HI）對2003—2023年IODP航次首席和發文量較大的科學家進行國際學術影響力排序（圖3和表2）。多數科學家的HI值位于20—40之間，其中學術影響力最高的為丹麥奧胡斯大學的Bo Barker Jørgensen和美國波士頓大學的Richard W. Murray。學術影響力最高的前20名科學家HI值均達到50以上，其中6人來自美國、5人來自德國、3人來自英國、2人來自英國，此外還有法國、荷蘭、澳大利亞和丹麥科學家各1人，他們都曾擔任過IODP航次首席科學家。
Bo Barker Jørgensen（HI：120）。海洋生物地球化學領域的微生物生態學家，在海洋沉積物微生物和元素循環過程、微生物生命對各種環境的適應性研究方面有享譽國際的成果。Jørgensen 1977年博士畢業于丹麥奧胡斯大學，1977—1987年任該校高級講師，1987年升任研究型教授。1992年，Jørgensen在德國創立了不來梅大學馬克思-普朗克斯微生物研究所，并任該機構所長，領導生物地球化學研究，同時兼任不來梅大學地球科學系教授。2002年，Jørgensen首次代表馬克斯-普朗克斯微生物研究所參加ODP 201航次，并擔任首席科學家。2007年，Jørgensen回到丹麥創建了丹麥國家研究基金會地球微生物學中心，并從2011年起至今任丹麥奧胡斯大學生物學教授。2013年作為首席科學家領導IODP 347航次，2020年獲評美國科學院外籍院士。
Richard W. Murray（HI：115）。1991年從美國加利福尼亞大學伯克利分校獲得博士學位。讀博期間，Murray作為沉積學家和無機地球化學學家參加了ODP 117、127航次。1992—2019年，Murray加入美國波士頓大學，研究氣候變化、火山活動、熱帶海洋過程和海底生物圈化學。期間先后參加了ODP 154、165、175和185航次，以及IODP 329航次，2013年作為首席科學家領導了IODP 346航次。現為美國伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）副總工兼副所長。除科學研究外，Murray還擔任過馬薩諸塞州Scituate市議員（2006—2014年），參與城鎮管理工作。自2009年起，Murray先后擔任了奧巴馬和特朗普政府海洋科學與技術小組委員會聯合主席，該小組委員會為總統行政辦公室科學與技術政策辦公室的一部分。
David Hodell（HI：72）。1986年在美國羅德島大學獲得博士學位后，先后在美國佛羅里達大學、英國劍橋大學任教，現為劍橋大學地球九宮格科學系地質學教授，同時兼任該校戈德溫古氣候研究實驗室主任。其研究重點是通過海洋和湖沼沉積物還原高分辨率古氣候記錄，積極參與國際大陸鉆探計劃（ICDP）和IODP。1987年，Hodell首次作為沉積學家參加了ODP 114航次，此后還代表佛羅里達大學參加過ODP 162、177和208航次，以及IODP 303航次。Hodell于2007年當選美國地球物理學會會士，2011年代表劍橋大學參加IODP 339航次，2018年獲得米盧廷·米蘭科維奇獎章。2020年當選美國科學促進會（AAAS）會士。2022年，Hodell作為首席科學家領導了IODP 397航次。
Peter Clift（HI：66）。國際著名地質學家，于1990年從英國愛丁堡大學獲得博士學位，隨后作為科研人員先后就職于愛丁堡大學，并以沉積學家身份首次參加ODP 135航次。1993年，Clift入職美國得克薩斯農工大學，作為資深科學家代表該校參加ODP 152和159航次。1999年加入WHOI后，作為沉積學家兼高級地質學家參加ODP 163、184、205航次。2005年起，Clift先后加入德國不來梅大學、英國阿伯丁大學等，同時受聘為中國科學院南海海洋研究所客座教授，2008年被選為歐洲大洋鉆探聯盟（ECORD）特聘講師、美國科學海洋鉆探咨詢委員會IODP特聘講師，2012年加入美國路易斯安那州立大學，現任石油地質學教授，主要研究方向為陸緣地層發育和亞洲氣候與構造之間的相互作用。2014年，Clift作為沉積學家參加了IODP 349航次；2015年，Clift作為首席科學家領導了IODP 355航次。
Andreas Teske（HI：65）。1995年博士畢業于德國馬克斯普朗克海洋微生物研究所，1996年起先后就職于WHOI、北卡羅來納大學教堂山分校，主要研究極端海洋環境中的微生物及其多樣化特征。2002年，首次以微生物學家身份參加ODP 201航次。2007年，被選為美國科學支持計劃（USSSP）特聘講師。2015年，作為首席科學家領導了IODP 385航次。
國際重要獎項獲得者
國際上重要的科學獎項能夠直接反映獲獎者在其專業領域中的地位及貢獻，本研究遴選出13個在地球科學、環境、氣候等領域最負盛名的國際獎項（部分可譽為“地學界的諾貝爾獎”），梳理了這13個重要國際獎項的獲獎人員名單和履歷，利用SCI數據庫檢索了這些獲獎者的研究成果，發現多數與IODP有關聯的獲獎者在首次獲得重要國際獎項之前，都申請過IODP樣品進行研究，其中一部分為IODP的參航科學家。還有一些學者在獲得重要國際獎項后，也申請過IODP航次后樣品進行研究，說明IODP不僅推動了地學人才的培養，還作為大科學計劃吸引著國際高層次人才，二者互相成就、共同發展。
地球科學領域的重要國際獎項
1968年大洋鉆探開始實施以來，13個重要國際獎項中共有483人次獲獎，其中具有IODP相關研究經歷者68人次，占14.7%（表3）。IODP合計獲獎者45人，部分獲獎者獲得1個以上獎項，最多者5項。九宮格
45位獲獎者及其對IODP的貢獻
通過梳理45位重要國際獎項獲得者的簡歷及其研究成果，發現12人曾擔任過不同時期的大洋鉆探航次首席或參航科學家，39人在獲獎前曾研究過大洋鉆探航次樣品并發表相關成果（表4）。如，“古氣候學之父”Nicholas John Shackleton（1937—2006年）早在20世紀70年代就利用DSDP在亞南極地區獲取的巖心樣品進行氧同位素分析，揭示了南極冰蓋在中新世中期形成的證據，詳細研究了始新世-漸新世交界期的古氣候事件。隨后他多次申請DSDP和ODP航次樣品進行古氣候學研究。Shackleton至少發表過38篇大洋鉆探相關成果，其中多篇為其本人作為第一作者（以下簡稱“一作”）。
20世紀80年代初，美國著名地質學家Walter Alvarez（1940—）與其父Luis Alvarez （諾貝爾物理學獎得主）發現含有銥元素的黏土層，其中就有通過DSDP航次獲得的樣品。銥元素在地球地殼中很少見，但在隕石中含量豐富，而該黏土層卻存在于6 600 萬年前沉積的K/T邊界處（白堊紀—古近紀交界期）。基于這項發現，Alvarez父子首次提出了6 600萬年前小行星撞擊地球導致恐龍滅絕的假設。Walter Alvarez分別于2002年和2008年獲得彭羅斯獎章和維特勒森獎。
Wallace S. Broecker（1931—2019年）1975年在Science發表的論文中提出了“全球變暖”這一概念，挑戰了當時“冰期即將來臨”的主流觀點，隨后定義了海洋在全球氣候變化和碳循環中的作用。在此之前，Broecker就曾利用DSDP航次獲得的孔隙水做過氧同位素和陽離子組分等古氣候學研究，支撐了其對全球氣候變化的認識。Broecker因其在全球氣候上的貢獻分別獲得了維特勒森獎（1987年）、沃拉斯頓獎章（1990年）、泰勒環境成就獎（2002年）、克拉福德獎（2006年），以及BBVA知識前沿獎（2008年）。
我國科學家參與的大洋鉆探相關研究
隨著我國加入大洋鉆探計劃，越來越多的科學家參與其中，取得了豐碩的科研成果。截至2024年8月，中國40多家科研院所、高校和涉海單位的160余位科學家參與大洋鉆探航次（圖4），工作足跡遍布世界各大洋。同濟大學22人有上船經歷，是中國參航科學家最多的研究機構；華東地區除同濟大學外共有自然資源部第一海洋研究所、中國科學院海洋研究所、南京大學等14家單位52人參航；華南地區中國科學院南海所、中國科學院廣州地化所、中山大學、暨南大學、南方科技大學共5家單位總計有30人參航。
微體古生物學、沉積學、巖石學、無機地球化學和古地磁學是我國科學家在大洋鉆探中最突出的研究領域，體現了我國海洋地質學的優勢方向（圖5）。中國科學家主導ODP 184和IODP349、367、368/368X共4個航次，將南海推到世界地學研究前沿地區，首次建立了西太平洋最佳深海地層剖面，首次提供了東亞季風演變歷史的深海記錄，首次實現了南海海盆洋殼鉆探并精確確定南海擴張與洋殼增生過程，自主提出了南海不同于大西洋的巖石圈破裂模式。
2003—2023年，我國科學家共發表IODP論文778篇，其中66.3%由我國科研機構主導并作為通訊單位發表。統計數據顯示，近20年來我國發文量總體呈上升趨勢，2017年以后躍升到57篇，2020年和2022年都達到或接近80篇（圖6）。
通過我國參與發表的論文關鍵詞，可發現20年間我國參與的大洋鉆探相關研究，大多利用了ODP航次期間的樣品，研究海域以太平洋和南海為主，少部分涉及大西洋、北極和印度洋（圖7）。研究領域多為古海洋、古氣候和地質構造，研究方法多為沉積學、地球化學，主要關注地質年代為中新世。
我國大洋鉆探主要分為2個學科方向的研究群組：以同濟大學汪品先院士、田軍教授為代表的古海洋學群組；②中國科學院海洋研究所萬世明研究員和國際著名地質學家Peter Clift合作的沉積學群組（圖8）。結合圖2可以發現，我國在這2個學科方向已有一定國際地位九宮格，但地球動力學方面仍然缺乏在大洋鉆探領域具有競爭力的研究團隊。
啟示與建議
IODP自1968年開始以來，培養了大批科學英才，大批科學家通過直接參與大洋鉆探航次，或通過參與大洋鉆探航次樣品研究，獲得了不菲的科研成果，在板塊構造、古生物、古氣候等領域取得了重要進展。同時，該計劃通過其開放合作的模式和鉆探樣品的獨特價值，持續吸引著全球科學家的目光，已然成為地球科學領域最頂尖的學術交流平臺。
作為地學界甚至整個科學界典型的大科學計劃，IODP對人才培養具有重要推動作用。通過本研究可以發現，許多在國際上赫赫有名的地學家都曾經或持續參與大洋鉆探相關研究，IODP的研究成果也支撐了他們的科學理論建設。此外，IODP鼓勵青年科學家參航，美國、日本等派出參加IODP航次的人員中，不乏在讀博士生或剛畢業的博士，通過國際大科學計劃的平臺，逐步培養并支持他們成為地球科學領域杰出科學家。因此，大洋鉆探平臺和大洋鉆探領域研究人才有著相互成就、共同發展的關系。
我國“夢想”號大洋鉆探船已經入列，但相較于美、日等國，我國在大洋鉆探研究領域的人才儲備尚顯不足，可能難以支持“夢想”號大洋鉆探船作為國際大科學平臺的長遠發展。參考國際大洋鉆探領域人才發展路徑，可從以下5個方面進行人才建設：多學科均衡發展，在構造地質學、微生物學、有機地球化學等我國科學家參加IODP航次較少的研究領域，加大人才培養力度，為我國“夢想”號大洋鉆探平臺打造一批具有國際競爭力的多學科研究隊伍；設立大洋鉆探研究領域的國際獎項，表彰利用大洋鉆探航次成果對科學界作出卓越貢獻的科學家，并以研究經費獎勵、邀請參航等方式加深合作，同時提升平臺對人才的吸引力；積極對接新一階段國際大洋鉆探計劃IODP3，以執行聯合航次、席位互換、樣品互補等方式與國際科學家開展合作，促進我國大洋鉆探事業與國際的深度融合；加強大洋鉆探領域的科學研究資助和人才引進力度，鼓勵多學科方向的科學家針對大洋鉆探航次樣品開展高質量科學研究，探索大洋鉆探在非傳統地學領域的應用方向；規劃大洋鉆探科學家培育計劃，鼓勵該領域在讀博士和青年科學家參加大洋鉆探航次，在國際權威科學家的帶領下，深度參與大洋鉆探相關研究工作，為我國大洋鉆探事業的未來積蓄后備力量。
（作者：彭天玥、丁望、袁野、朱本鐸、韓冰，中國地質調查局廣州海洋地質調查局 南方海洋科學與工程廣東省實驗室。《中國科學院院刊》供稿）