■本報記者 李思輝 實習生 張曦月
隨著科技進步和產業升級，當前對銅、稀土等關鍵金屬的需求已大幅超出供應能力，這迫使人們將目光投向尚未充分探索的區域，尋找不同地質過程中形成的新資源。克拉通是最為古老和穩定的、呈碗狀結構的大陸板塊，是地殼最厚的區域，也是重要的礦產儲藏區，尤其是金屬礦藏和能源礦藏。
中國地質大學（武漢）教授陳春飛與合作者通過對克拉通邊緣區域火山噴發攜帶的地幔樣品進行統計分析，發現在克拉通底部約160公里至190公里處的地幔中硫和銅均顯著富集，這一發現為未來礦產資源的勘探和開發提供了科學依據和重要方向。1月9日，相關研究成果發表于《自然》。
“這項研究取得突破，與一次激烈的爭論有很大關系。”陳春飛將這份成果歸功于組會上的一場“唇槍舌劍”。
他告訴《中國科學報》，來自同行的質疑，特別是組內同事的強烈質疑，看似是“唱反調”，實際上非常有意義——它迫使研究人員更加嚴謹地驗證假設，找到令人信服的完整“證據鏈”，從而提升研究的科學性和可信度。
全新的發現
出生于1990年的陳春飛本碩博都就讀于中國地質大學（武漢）。畢業后，他申請到澳大利亞麥考瑞大學進行博士后階段研究，從事“深部碳研究”。
所謂“深部碳研究”，就是研究深地中的碳。碳是植物、動物、人類等生物的生命基礎元素，也是化石燃料的主要組成。對于地球而言，大約90%的碳都儲存在地底下——地底下發生的地質活動就像發動機一樣，通過包括碳在內的物質元素輸出，影響整個地球的氣候。因此，探尋深部碳是一項重要工作。
傳統認知里，深部碳會影響氣候，進而影響地球宜居環境。然而，在一次模擬克拉通邊緣地下160公里至190公里火成碳酸巖演變的實驗中，陳春飛發現了大量硫化物。這一發現引發了他的思考：深部碳不僅影響氣候，或許也與礦產資源的形成存在強關聯。
結合全球火成碳酸巖和巖漿硫化物礦床的時空分布特征以及地球化學統計分析，他得出一個全新觀點：富硫化物大陸根對火成碳酸巖和硫化物礦產形成與演化有控制作用。也就是說，深部碳會促進與硫化物相關的礦產資源形成。
這意味著，克拉通邊緣火成碳酸巖分布區域極有可能是一些關鍵金屬資源的潛在分布區，即在中國、南非、加拿大、西伯利亞等克拉通邊緣地帶地下160公里至190公里深處，可能蘊藏著巨大的銅、鎳、稀土等礦藏。
歷經漫長地質變遷，如火山噴發、全球板塊構造等，深埋地下的礦藏可能被活化至地表并再次富集成礦。因此，在克拉通邊緣地帶的地質勘探中，火成碳酸巖分布區域有望成為關鍵金屬資源的重點勘探區域。若該猜測得到證實，將為未來礦產資源勘探提供全新思路和方法。
陳春飛的發現與傳統認知存在差異，當他興奮地將研究成果告知他的博士生導師、中國地質大學（武漢）教授劉勇勝以及在澳大利亞做研究期間的合作導師Stephen Foley時，前者覺得這也許是個新發現，應該認真求證；后者沒有立即發表意見，而是提議“不妨組織大家做一次討論”。
同行的質疑
那是2022年初，在澳大利亞一間小型會議室里，來自英國、美國、德國、南非的科研人員圍繞這個“與眾不同的發現”展開了一下午的討論。
陳春飛激動地陳述完后，同行一片質疑聲。尤其是一位來自英國的同行提出了“相當苛刻”的意見。比如，模擬百萬年地質演變的過程，如何確保其可靠性；實驗過程的數據準確性怎么保證；是否存在主觀判斷掩蓋理性分析的可能……
面對質疑，陳春飛在黑板上推演、解釋、據理力爭——他一直認為自己是做實驗的一把好手，數據分析不會出問題。雙方你來我往、針鋒相對。
冷靜下來后，陳春飛開始思考：對方的質疑看似“挑刺兒”，實際上代表了學界同行的意見，也許是研究結論欠缺足夠的樣本支撐，還不足以令大家信服，而這不正是完善這項研究的關鍵嗎？
想明白了這些，他再一次開展野外調查，擴大全球火成碳酸巖和巖漿硫化物礦床時空分布特征分析范圍，進行更全面的地球化學統計分析驗證，最終證明他的發現與已探明的許多礦藏分布完全吻合，證實了實驗結論的可靠性。
2022年末，陳春飛開始撰寫論文，并主動把論文初稿發給那位同行。對方認真看完這些數據后，沒有再提出質疑。而且，在陳春飛邀請下，他欣然加入研究團隊。
之后，一項由中國“90后”學者主持，多國科學家、學者參與的研究逐步成型。
審稿人的“致謝”
2023年7月，陳春飛及合作者嘗試向《自然》投稿。
投稿后兩周，文章即被送審，4個月后，陳春飛收到了回復。審稿人提出了幾個方面的修改意見：第一，要求作者對所有內容進行量化；第二，與礦產資源相關的問題，證據要更加充分；第三，要求對文章結構等進行大幅修改。
陳春飛認為“質疑就是有需要改進的空間”，他與合作者耗時近7個月逐一處理審稿人意見，確保每一個論述都言之有據，每一項數據都具有說服力，可以量化的內容都得到量化。
在完成定量化工作后，文章進入了第二輪審核。審稿人又提出了一些補充意見，這些意見很快得到了處理。
不久之后，他的郵箱里收到了審稿人的“致謝”。這實際上是一段寫給《自然》主編及文章作者的評語。審稿人認為，這篇文章從第一稿到現在發生了很大的變化，圖片非常清晰，文字論據非常充分，各方面都得到巨大提升。尤其難得的是，研究者態度非常開放，愿意接受不同的意見，因此才有了一篇這么棒的文章。
而陳春飛在文章發表后更希望繼續相關研究，為未來礦產資源的勘探和開發提供科學依據。
相關論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08316-w
鏈接：科學網—質疑聲中，他為新發現夯實“證據鏈”
（原載《中國科學報》2025年1月9日）
鄂公網安備 42011102004169號
