深挖“地球基因” 赋能“大地宝藏”｜技术创新看长沙

深挖“地球基因” 赋能“大地宝藏”｜“技术创新看长沙”专栏

地球化学过程与资源环境效应湖南省重点实验室科研人员潜心攻关 肩负多重创新使命，让污染土地重生、富硒土地生金

长沙晚报全媒体记者 徐运源

在天心经开区，藏着一家持续破译“地球基因”密码的实验室——地球化学过程与资源环境效应湖南省重点实验室。它就像一把打开大地“宝库”和健康之门的钥匙：让深埋地下的亿吨锰矿“现身”，支撑起湖南多个战略性新兴产业；让重金属污染土地“新生”，产出安全绿色农产品；让富硒土地“成金”，年创产值20亿元。

“作为湖南省唯一地球化学学科省重点实验室、全国地勘系统首个地球化学领域省级重点科研平台，我们的使命是，通过地球化学的研究方法，解决资源开发与生态环境保护的动态平衡效应难题。”近日，该实验室主任骆检兰接受记者采访时说。

攻克难题，地下千米找到沉睡的亿吨锰矿

走进地球化学过程与资源环境效应湖南省重点实验室（以下简称“实验室”），迎面而来的就是科研人员的忙碌。他们正在持续攻克湖南锰、锑、金、稀土等战略性矿产资源深部找矿与盲区找矿的难题。

锰矿，在钢铁、化工、新能源材料等多个领域广泛应用。作为锰资源消费大国，我国锰矿石进口比例较高。湖南是“有色金属之乡”，锰资源储量居全国第四，在国家新一轮找矿突破战略行动中肩负重要使命，但成矿机制不明制约了找矿突破。

针对这一关键问题，实验室第二研究室负责人谭昭昭和团队潜心攻关，抽丝剥茧，理清了碳酸锰矿成矿地质条件、成因机制和找矿潜力，建立了成矿模式和找矿模型，为锰矿勘查提供了科学理论支撑。

“矿物的沉积和富集是有规律的。通过我们的研究，来推断哪些地方锰含量高，并把储量计算出来，交给企业勘探开发。”谭昭昭说。

功夫不负有心人。2024年深秋，湖南省地球物理地球化学调查所传来振奋人心的消息：经过长期勘探，在位于湖南省永州市的祁（阳）零（陵）盆地累计探获锰矿资源量8400万吨，尤其是水埠头矿区作业的钻孔在1016米深度发现工业锰矿体，锰矿资源量有望超1亿吨；祁零盆地锰矿资源整体潜力储量可达2亿吨以上。

随着这一锰矿带的调查评价、勘探开发等工作齐头并进，不仅长沙工程机械、新能源汽车等千亿级产业有了更多的原材料本地供应选项，而且对提高我国锰资源自给保障能力与产业安全发展意义重大。

创新技术，让地质元素有益人群健康

实验室的使命不止于向地球索取资源，更在于守护大地健康与人类福祉。科研团队将目光投向更深远处——地质元素如何穿越土壤、水体、作物，最终影响人民生命健康？他们正构建一条从源头到终端的“元素迁移追踪链”。

“地质元素里既有对人体健康有害的，也有对人体健康有益的。我们希望通过研究元素从岩石到土壤、水体直至生物链的迁移规律，探索在关键环节设置‘屏障’，阻断其进入农产品；同时开展医学地质交叉研究，探索重金属进入人体后的消解和阻隔途径。”骆检兰说。

面对全球范围内的土壤重金属污染问题，骆检兰带领团队扎根田间十余年，研究天然矿物固定重金属的奥秘，自主研发了多项土壤修复技术。以“‘湘地’系列土壤钝化改良剂”为例，一种叫磷酸二氢钾的成分持续扩大天然沸石的孔隙，就像抓鱼的网子一样，将土壤里的活性重金属牢牢锁住，成功阻止其向农产品迁移。

相关技术经多阶段验证可稳定降低农产品重金属含量，成本低、长期稳定且不干扰种植习惯，全面推广后预计年增农民收入16亿元。

土壤中对人体有益的元素，科研团队则想尽办法，让其高效进入农作物。在湖南新田县，通过精准调查硒分布与迁移规律，团队调控天然矿物条件，成功引导硒元素向大豆、稻米等富集。昔日普通土地摇身变为“富硒宝地”，年产值突破20亿元，不仅打造出供港蔬菜核心产区，更吸引数十家企业入驻，成为带动农民增收的“金字招牌”。

发挥优势，提供世界级的湖南地质方案

生命的进化以亿年为单位，地球的化学组成和演化也是复杂的、漫长的过程，对地球化学的研究更是一项延续性、长期性的工作。

2023年6月，湖南省科技厅批复同意由湖南省地球物理地球化学调查所作为依托单位，建设实验室。虽然成立时间不久，但支撑一系列成果突破的，是实验室深厚的“家底”。

步入地质样本库，拉开一个个抽屉，完整保存的20世纪70年代以来的60余万件“岩土真品”静卧其中，如同打开一部湖南地质史诗。“这是湖南省唯一、不可再生的珍贵地质样本库。”骆检兰抚过编号标签说。这位1988年大学毕业后便投身地球化学研究工作的业内知名专家，推动了湖南地化工作从矿产到农业、环境的跨越，也见证了实验室5000万组湖南“地球基因”数据的积累。

如今，依托大量勘探实践案例和地质数据资源，实验室形成了覆盖10余个学科的交叉团队。在深埋的矿藏里、在绿色的稻浪中、在富硒的蔬果间……他们正以科技之力，将地球基因密码转化为发展密钥。

实验室在全球研发中心城市建设政策支持下应运而生，对于未来，骆检兰和团队目光灼灼：“我们要做湖南现代化产业体系的资源保障者、‘美丽湖南’的生态支撑者、‘健康湖南’的科技奉献者。”

更宏伟的规划在他们心中酝酿：发挥科研优势，瞄准地球化学动力学等学科研究领域全球领先地位，系统研究资源潜力与成矿机制，为资源的绿色勘查和利用提供世界级的湖南地质方案，在重金属污染世界级治理难题研究方面走在前列。