看科学家如何向未知的地下世界进军

习近平总书记指出，“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。”e54新江南网| 江南第一生活服务网站

地球内部到底有什么？最深能挖到多深？深地又有哪些资源可以利用？在位于徐州卧牛山“洞”中的深地科学与工程云龙湖实验室（以下简称：云龙湖实验室）或许能给你答案。近日，本报记者走进即将竣工的云龙湖实验室实验基地建设现场，探索地下深处的奥秘。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

著名好莱坞电影《地心历险记》中讲述了地质学家特雷弗为了证明自己论点，经过艰难旅行，发现地球内部的确别有洞天，最终到达地心的故事。相比《地心历险记》中对钻石和熔岩的想象，其实人类对深地的了解并不够全面。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

现场探秘——e54新江南网| 江南第一生活服务网站

卧牛山人防洞变身科学实验平台e54新江南网| 江南第一生活服务网站

徐州卧牛山脚下，有一处裸露在外的洞口。洞口看似平平无奇，内部却别有洞天。交错的廊道，两侧的硐室，进进出出的工作人员唤醒了这片沉睡的地下空间，其容积多达10万立方米。目前，加上邳州原位基地，云龙湖实验室拥有世界体量最大的地下实验空间。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

步入洞口，一切似乎与想象中的实验室截然不同：这里没有一间间方方正正的办公室，只有长长的廊道和廊道两侧一个个大小不一的硐室。而在这些硐室里，布局了实验室的各个实验平台。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

“通过对坑道与硐室进行合理规划与改造，这片‘沉静的地下空间’摇身一变成为了建设云龙湖实验室实验基地的最佳选择。”云龙湖实验室运营支撑部部长赵楠告诉记者，云龙湖实验室于2021年10月22日挂牌成立，是徐州市深入实施创新驱动发展战略、抢抓深地领域国家科技战略机遇、依托中国矿业大学等单位成立的重大科技创新平台。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

为何要选择卧牛山？赵楠介绍，卧牛山实验基地所在地原本是人防工程，由于交通便利、地质条件优越等特点，被选址用作实验基地。与户外35℃的高温截然不同，硐室内微风习习，凉意阵阵。“实验室独特的环境优势加上使用地热能源，相当于是低碳环保型空调！”云龙湖实验室能力建设部吴苛解释，实验室利用水源热泵原理，通过抽取卧牛山远处水源地中蓄存的能量在换热站进行能源转化，再对实验基地内的环境进行调控。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

在基地人员的引导下，记者依次路过深地开发、深地装备、深地环生、数字深地4个综合科研平台。“硐室内通道布局为四横三纵。简而言之就是四条横向通道，三条纵向通道，4个综合科研平台就像棋子一样落在通道沿途。”吴苛说，数字深地的综合平台所在地是洞内最大的硐室。在该硐室内记者看到，此处空间高度约6米，宽度约15米，纵深30米有余，硐室尽头是正在施工建设的地下空间绿色健康安全智慧信息系统，近期即将投入使用。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

这么复杂的通道，会迷路吗？“不用担心，实验室内部建设了网络信号及低功耗自组网的传感器，能实现人员与设备平台的地下定位，跟使用导航软件一样简单！”吴苛补充道，硐室内还配备了完善的生命支持系统，主通道配有通风设备，各个实验平台内部加装新风系统，净化后的新鲜空气直达各个实验平台。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

经过半小时左右的探访，记者在洞内走完整整一圈回到入口“重见天日”。“这个实验基地只是实验室总体布局的一部分。”赵楠表示，实验室采用一总多分的总体布局。除了记者探访的主基地以外，还设有分基地。“主基地以重大科技设施为主，分基地开展深地原位关键技术应用和示范。同时，实验室计划与徐矿集团合作，对深度超1000米的废弃矿井进行再利用。”赵楠介绍，主基地有望今年10月正式投入使用。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

应用多元——e54新江南网| 江南第一生活服务网站

探索《流浪地球》中的地下城生活e54新江南网| 江南第一生活服务网站

记者了解到，本次探访的基地为云龙湖实验室一期工程，其规划建设的4个综合科研平台分别针对不同的应用需求。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

“深地装备、数字深地、深地开发和深地环生4个综合科研平台还包括7个子实验平台。”赵楠介绍。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

“如果说像《流浪地球》一样，将来我们可能要长时间周期性地在地下开展工作与生活，如何构建生态系统实现人与环境的和谐共生？”赵楠表示，深地环生平台正是为解决这一问题而建设的。实验室聘请南京大学院士团队通过虚拟现实技术模拟未来地下城市人与生物在地下进行生态循环，从而为未来可能的地下生活品质提供保障。除此之外，深地环生平台属于自带经济效益可持续发展的产学研协同发展平台，“该平台一期建设内容中，利用日常厨余垃圾直接转化成畜牧业的饲料和农业的肥料，没有任何产出的废料，而且项目运行后可以直接进行产业转化”。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

在“地下城”生活中，我们也离不开数字深地平台。赵楠表示，作为地下数据的交互与指挥中心，数字深地平台可以连接各个平台的数据，通过数据专线进行实验室以及世界各地深地工程原位数据的实时监测、诊断及控制。同时，地下空间三维一体化信息系统也可以用来对深地空间探测开发与利用进行管理、监测、预警与灾害防治智能决策。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

“数字深地主控中心未来将是云龙湖实验室的‘大脑’。”云龙湖实验室战略规划部部长、中国矿业大学教授王勃介绍。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

“例如地下的流态物质从地球深部开采出来之后如何运输，再如何储存在不同功能的地下舱中，储存的时候如何精准测控、封存，需要时又如何取出；又比如，有研究表明，在深地环境下，细胞会生长缓慢，那么以后是不是可以在深地建设养老院？”王勃对于深地科学的描绘，既有基础前沿科学领域的探索，也有与产业、民生息息相关的烟火气。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

目前，深地环生、深地装备等平台均已开展相应的预研工作，并已与国内知名高校、科研院所和头部企业开展实质性产学研合作。赵楠介绍说，实验室已启动二期平台规划，由国内外院士主持的极深原位保真取芯测试二期公共平台、深地空间储热技术研发平台等4个科研平台已完成论证工作，将对深地资源与空间开发利用前瞻性研究、徐州市国家可持续发展议程创新示范区建设作出重大贡献。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

集聚英才——e54新江南网| 江南第一生活服务网站

未来将解决更多深地科学难题e54新江南网| 江南第一生活服务网站

为满足我国深地能源资源高效开采和深地空间安全开发利用重大需求，云龙湖实验室在加快基建建设的同时，积极推进人才队伍建设、战略合作等多方面工作。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

“目前，实验室按照人才队伍岗位类型，已招引包括全职院士在内的各类人才100余人。”赵楠介绍说，为带动项目建设全面提速，云龙湖实验室在加快基建建设的同时，正在全力推进人才团队建设、科研项目组织与战略合作等多方面工作。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

未来，实验室将继续探索并实践双聘制、多聘制等多种高层次人才引进模式，与国内大院大所共同开展高层次人才双聘引进工作，加快构建一支以攻克深地科学与工程重大科技难题、前沿工程技术为目标的国家战略科技力量。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

现有人才队伍中，挪威工程院吕明院士团队，已围绕深地空间能源资源封储开展大量工作，为重大科技基础设施建设提供了必要性支撑；实验室卓越学者肖加奇教授团队，长期围绕深地工程高端装备制造开展研究工作，已在智能导钻和随钻测井方面取得了阶段性突破。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

目前，实验室正在攻克极复杂构造区川藏铁路等重大深地工程致灾构造精细探测技术与装备，探索深地空间开发前瞻技术，创建重大实验设施、国际首创前沿技术应用示范基地。实验室与徐州地铁的专项研发计划项目预计将产出一批具备产业化前景的科研成果，在新材料方面，研发环保型液态喷涌防止剂、高分子抗黏剂、高分子化学注浆材料；在新技术方面，攻克盾构同步注浆技术、能源地下结构关键技术、超前地质智能探测技术等难题，开发壁后缺陷检测仪、盾构刀具熔覆强化与切削磨损检测装备、高速双向随钻通信装备等智能装备。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

向地球深部进军是必然之举。赵楠表示，世界范围内，目前尚没有围绕深地资源与空间开发的国家实验室，这为我国建设深地科学与工程国家实验室，从而实现引领世界深地领域研究提供了重要契机。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

“实验室将进一步加大人才引进的幅度与力度、拓展科技成果转化的深度和广度，结合区域、领域内的科技创新发展布局，向承担深地国家重大任务主力军、国际前沿科学中心稳步前进。”云龙湖实验室主任李晓昭表示。e54新江南网| 江南第一生活服务网站

（云龙湖实验室供图）e54新江南网| 江南第一生活服务网站