西北大学地质学系一流学科建设暨十三五科研成果总结——献礼西北大学百廿华诞

张志飞,龙晓平,李青彦,李政伦,封从军,黄康俊

(西北大学 地质学系/大陆动力学国家重点实验室, 陕西 西安 710069)

西北大学地质学科创建于抗战时期。学科创立之初,全体师生即以保家卫国、民族振兴为目标,始终将自己的发展与国家的命运需求紧密联系在一起。为了服务国家能源需求和经济发展,1949年西北大学地质学系创办了新中国的第一个石油地质专业,培养了新中国第一批石油地质专业人才。据统计,在二十世纪八十年代全国14个大油田中,曾有13个油田的局长、总地质师或总工程师均毕业于西北大学地质学系。西北大学地质学系因此被誉为“中华石油英才之母”和“中国石油战线的黄埔军校”。

社会主义建设初期,地质学科服务国家重大需求,1960年新增地球化学与放射性地质专业,为国防建设人才培养作出重要贡献。改革开放之后,地质学系服务国家科技发展,发力人才培养。1993年获批首批国家理科基础科学研究和人才培养基地,在历次国家基地建设评估中均获优秀。地质学系以培养国家地质学领军人才为己任,高度重视本科教学,6次获评国家教学成果奖。在教育部的全国优秀博士学位论文评选中,有6篇博士学位论文入选教育部全国百篇优秀博士学位。

在80余载的办学历史中,地质学系形成了构造地质学、古生物学、第四纪地质学和石油地质四大核心学科,相继涌现出杨钟健、张伯声、王永焱、赵重远等多位学科、学派创始人,为学科发展奠定了坚实基础。办学至今,为国家培养了万余名毕业生,其中包括8位中国科学院院士、1位中国工程院院士和2位省委书记等杰出校友代表。

在中国共产党成立百年之际,我国脱贫攻坚战取得了全面胜利，中华民族乘势而上,开启全面建设社会主义现代化国家新征程,向第二个百年奋斗目标奋进。新阶段,新理念,新格局,在当前国际形势面临百年未有之大变局,国家对高校的定位更加明确,科学研究要坚持“四个面向”,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康。作为国际一流建设高校,大学的职能和作用也更加明确,高校要发挥自身优势,把“科学技术是第一生产力、人才培养是第一资源,科技创新是第一动力”更好地结合起来。为深入贯彻全国教育大会精神,落实新时代全国高校本科教育工作会议精神,地质学系将继续深入贯彻习近平总书记关于“加强基础学科拔尖学生培养,在数理化生等学科建设一批基地,吸引最优秀的学生投身基础研究”的重要指示和中央人才工作会议精神,加快培养基础学科拔尖人才。西北大学地质学、资源勘查工程和地质工程3个本科招生专业全部获批“国家一流本科专业”建设点,实现本科专业国家一流全覆盖。2021年地质学科获批基础学科拔尖学生培养2.0基地。

十三五期间，国家启动高校“双一流”建设,西北大学地质学系地质学以国家认定的方式入选“世界一流学科”建设行列,成为西部唯一的拥有国家级实验平台的地质学“世界一流学科”建设单位,也是陕西省属高校中唯一的世界“一流学科”建设单位。首轮“一流学科”建设期间,地质学系聚焦世界一流学科建设,提出引育世界一流队伍、培养世界一流学生、产出世界一流成果、建设世界一流平台、开展世界一流国际交流与合作的总体目标。全体教师围绕“世界一流学科建设”,查找问题,凝聚共识、科学谋划、明确方向和目标,最大限度地激发广大师生改革创新的活力和动力。一流学科建设的根本是队伍建设,而一流学科建设的终极目标是“国际一流人才培养”。因此,地质学系坚持党建引领方向,改革促进发展,政策激发活力,改革方向聚焦“人事制度改革和人才培养体系建设”两条主线,推出了《地质学系全面深化改革暨世界一流学科建设方案》,在学科发展的历史关头,把握历史机遇,不断为建设“中国特色、西大风格”的世界一流地质学科奠定坚实基础。

1 立足国际学术前沿、服务国家需求思考与举措

1.1 破五唯、有所为,探索揭榜挂帅激励机制,培养领军人才

地质学系拥有地质学、地质资源与地质工程两个一级学科国家重点学科，具有大陆动力学国家重点实验室、大陆构造协同创新中心、早期生命与环境“111”引智基地和二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心。为建设世界一流学科,吸引和稳定优秀教学科研人员,突出业绩导向,引导教学科研人员提升创新能力,产出高水平教学科研成果,做出实质性贡献,地质学系于2017年推出年薪制薪酬改革。以按劳取酬、优质优酬为原则,依据教学、科研、社会服务等业绩情况,实行薪酬分级制度,包括以人事代理身份留系的博士后出站人员在内的教学科研人员均可根据实际情况申请年薪制。薪酬分级制度推出后,教学科研人员积极响应,当年申请年薪制人数达到73人,占当年教学科研人员总数的78.5%。新的薪酬方式极大激发了教学科研人员工作热情,国家基金申请数量逐年增加。2019年在全体教学科研人员不到110人的教师队伍规模下,国家自然科学基金申报数量首次突破100项,申请数量相当于2016年的3倍。国家自然科学基金获批率稳定在30%以上,2019年和2021年获批率均达到38%,获批数量分别为36项和33项。十三五期间,我系以第一单位在Nature发表论文2篇,在Science发表论文1篇,SCI及NI指数论文数量稳步增加。共计发表SCI论文564篇,较十二五期间翻倍,年增长近20%(见图1)。

图1 西北大学地质学系2015—2020年论文发表情况

以分级薪酬为杠杆,利用有限资源,激励教学科研人员瞄准高标准的聘期目标任务,有利于盘活人才资源,也为构建多维度、高效能的高质量人才成长体系提供了动力保障。

1.2 探索多元的人才评价和激励机制

为建设世界一流学科,引育世界一流队伍,保证地质学系持续稳定地发展,在人才考评方面,以尊重人才成长规律为前提,持续探索人才在博士、博士后、教授、教授后(一～四级教授)不同阶段的考评方式,最终建立了破五唯、长周期的人才考评机制。职称评审和绩效考核坚持推行评聘分离、优质优酬;人才评价坚持不唯职称、不唯帽子。在人才选拔方面,建立了博士、博士后、人事代理和固定编制的人才选拔体制,副教授、教授和国家级领军人才的多维度考评机制。根据学科特点,在选聘人才时实行同行评议,注重引进新兴学科和交叉学科人才,支持青年学者挑大梁、当主角,开设博士后直接晋升、优秀青年人才职称特聘评审和人才项目引进等特殊通道,实现了多元化人才选拔和引进。

为进一步完善教师培养体系,实施博士后接收及考核体制改革,全面实施师资博士后制度,博士后尤其是脱产博士后数量和质量均有了跨越式提升。近3年,博士后年均获批国家自然科学基金项目10项以上,博士后作为人才蓄水池和科研生力军的作用得到了充分发挥,博士后出站人员成为了选聘教学科研人员的主要来源。

1.3 把握学科前沿方向,巩固学科发展特色,组建优势学科团队

为了进一步强化优势学科高地,凝练特色学科方向,形成团队力量和团队攻关效应,提升团队自主创新能力,首轮“一流学科”建设初期大力推进学科团队建设,努力形成具有国际影响力的特色学科方向,着力培养引进在国内外有重要影响的高层次人才,培育产出在国内外有重要影响的原始创新成果。经教学科研人员自愿申报,团队负责人统筹设计,最终组建了“早期生命与环境”“前寒武地质”“岩石学与地幔地球化学”“超大陆”“大陆构造”5个由院士领衔的学科团队。

团队组建后,地质学系赋予团队更大更多的技术路线决定权和资源分配权,力求最大限度地解放思想、激发活力,让科研人员敢于提出新理论、开辟新领域、探索新路径,在独创、独有上下功夫,支持他们持续稳定地开展探索研究。为引进培育世界一流人才,搭建人才梯队,地质学系持续探索团队整体产出和个人业绩相结合的考核方式,赋予团队更大人才考核评价权,实施支持、成果、薪酬等多元素的学科团队考评机制。鼓励团队自主扶持青年学者,形成“传-帮-带”特色鲜明的人才雁阵。发挥团队成员的特长和优势,践行“人人都是人才,人人都可成才”的西大人才理念,完善人才成长机制,推动学科发展提速增质。

2 十三五暨世界一流学科建设成效和重要研究进展

面向科学前沿、中省重大战略和经济社会发展需求,在学校一院一策综合改革政策的支持下,地质学系紧抓各项建设任务和改革任务,事业发展呈现出蒸蒸日上的大好局面。

随着相应政策的落实,地质学系科研成果投入产出比持续攀升,教师承担重大项目和产出标志性成果能力持续增强,标志性科研项目不断涌现。国家基金申请和获批数量较“一流学科”建设初期成倍增长,批准率长期保持在30%～38%之间(见图2)。标志性项目不断增加,新增重点及以上级别项目23项。在学科团队的引领下,人才育引方面取得了井喷式增长。张宏福教授、赵国春教授先后当选中国科学院院士,引入和培育“长江学者”8人,国家杰出青年科学基金获得者1人,累计新入选国家级人才项目26人次,各类省级人才项目21人次。

图2 西北大学地质学系近六年国家基金申请和资助情况

在科学研究方面,依托传统优势学科的深厚积累,为充分发挥顶级科学家团队负责人在学科发展中的引领作用,地质学系大力推进在大陆地质与地球早期演化、早期生命与环境、盆山系统及其资源环境灾害效应3个核心学科方向形成“方向-团队-平台”一体化科研模式,产出了一系列重大科学发现和原创成果。以第一单位在Nature和Science发表论文3篇,高水平论文篇均引用次数位列内地高校前列,科研成果4次入选中国古生物学十大进展,以第一完成单位获得国家自然科学奖二等奖和国家科技进步奖二等奖2项(见图3),科技创新能力迈上新台阶。

图3 地质学首轮“双一流”学科建设期间国家科技奖励证书

在面向国际学术前沿领域,“地球动物树成型”获国家自然科学奖二等奖,提出了寒武纪大爆发三幕式新假说;在陕西南部寒武系底部发现微型后口动物——皱囊虫,论文以Nature封面、亮点论文发表;首次发现特异型保存的化石库——“清江生物群”,改变了地质学界在“滞留缺氧”的黑色页岩深水环境中不能产出软躯体化石的传统认识,刷新了人类对动物门类起源与寒武纪大爆发的认知,该成果在Science发表后，中央电视台、学习强国、BBCNature等媒体和国内外学者广泛关注,被誉为国际进化古生物学领域具有划时代意义的里程碑事件,成果当选2019年度中国古生物学十大进展之首;在国家重大项目支持下,提出了全新的Pangea东亚重建方案,构建了中央造山系多阶段复合造山过程与大陆深俯冲及折返动力学模型,产生了大陆构造与深部过程理论创新研究成果,在中央造山系研究领域起到了国际引领作用;揭示了前寒武纪重大地质事件、华北克拉通形成演化与成矿作用的耦合关系,发现并证明了导致稳定克拉通被破坏的深部根源。

在面向国家重大战略需求方面,主动服务经济发展主战场。立足于鄂尔多斯盆地,重点服务中石油、中石化、延长等油田企业,在油气、煤、铀、地热等多种能源勘探开发方面开展深入研究和应用,为确保国家能源安全做出了重要贡献;在黄土地区高铁重铁、匈牙利—塞尔维亚高铁、东南亚铁路等“一带一路”援外工程建设中出色地解决了路基湿陷振陷、滑坡失稳侧挤、隧道变形塌方等一系列重大地质灾害防治难题,获得国家科技进步二等奖及国际FIDIC奖;在国家“碳达峰、碳中和”战略中,二氧化碳捕集与封存(CCUS)研究团队围绕绿色低碳发展、应对气候环境变化,多次作为中国政府代表出席重要国际会议,交流研发进展,分享治理经验,发出了西大声音,贡献了西大智慧,提出了西大方案。

3 新时代、新格局,开启十四五、献礼西大百廿华诞

艰难方显勇毅,磨砺始得玉成。回忆往昔,地质学系全体师生艰苦奋斗、众志成城,在首轮一流学科建设中创造出了引以为傲的业绩。展望未来,我们要继续秉承“公诚勤朴”的西大校训,弘扬“无私奉献、团结拼搏、奋发进取、敢为人先”的西大地质精神,不等不靠不懈怠,苦干实干加油干,开启新时代地质学系十四五建设的新格局,为早日建成“中国特色、西大风格”的世界一流地质学科而不断努力奋斗!

本期专刊依靠学科团队,从大陆地质与地球早期演化、盆山系统及其资源环境灾害效应及早期生命与环境三个方向总结地质学系十三五期间科学成果,为西北大学120周年校庆献礼。

大陆构造学科团队综述了地质学系大陆构造研究团队近年来在中央造山系和贺兰川滇构造带(即“十字构造带”)的主要研究成果,为进一步深刻理解中国大陆、乃至东亚大陆的复杂拼合过程奠定了基础[1];在总结造山带多圈层相互作用的基础上,选择四个不同侧面来展现多圈层作用特征并探讨其效应,提出秦岭始终是大陆多圈层相互作用的落脚点[2];厘定了贺兰山地区岩石学记录和构造变形,认为贺兰山西部阴山陆块与东部的鄂尔多斯陆块最终拼合于1.85～1.95 Ga,形成贺兰山地区变质结晶基底岩系后经历了多阶段的演化历史[3]。

岩浆岩岩石学与地幔地球化学学科团队系统总结了扬子陆块西北缘新元古代拉伸纪岩浆岩的时空分布规律和地球化学特点,分析了扬子西北缘拉伸纪岩浆活动过程[4];揭示了峨眉山大火成岩省内带攀西地区中酸性岩浆岩的成因机制,提出这套中酸性岩浆岩的高精度年代学研究可以进一步约束峨眉山地幔柱岩浆作用的时限[5]。

前寒武纪创新团队系统总结了华北克拉通南缘古元古代早期岩浆作用及构造演化过程,提出所谓的构造活动“静寂期”的古元古代早期很有可能是前寒武纪构造机制发生转折的关键期[6];限定了祁连造山带马衔山岩群内两类新元古代花岗质岩石形成于活动大陆边缘环境,揭示了祁连造山带与华南板块具一定构造亲缘性,并在新元古代早期参与了Rodinia超大陆的聚合过程[7]。

超大陆学科团队通过内蒙古白乃庙岛弧带东段二叠纪三叠纪岩浆作用综合研究,限定了古亚洲洋的最终闭合时限,认为古亚洲洋最终闭合于晚二叠世[8];深入分析了晚新元古代—早寒武纪现代板块构造与现代地球系统的内在联系,提出冈瓦纳大陆聚合阶段现代板块构造建立与全球构造联动的观点[9]。

早期生命与环境学科团队系统总结了新元古代地球环境与生命演化研究进展与趋势[10];深入探讨了寒武纪生命大爆发与地球生态系统起源演化的内在联系,综合全球重大地质事件和寒武纪大爆发动物界成型,地球生态系统循环的生物动力,提出地球生态系统存在三大演化阶段的划分方案,即原始进化生态系统阶段、初级进化生态系统阶段和现代进化生态系统阶段。原始进化生态系统是以菌藻类初级生产者演化为核心的原始2极生态系统,代表岩石圈、生物圈循环的开始;初级进化生态系统是以动物消费需求驱动的初级生态系统,期间地球动物(树)界成型,3极食物链海洋生态系统形成并繁盛;现代进化生态系统是在地球海洋生态系统的基础上,诞生了陆地生态系统,动植物登录,地球海陆交互、高效循环,进入以陆地植物为高级生产力和牵引力的现代进化生态系统阶段[11]。