什么是地球化学
石头科普工作室 2018.10.9
地球化学是地球科学和化学的交叉学科。地球化学的起源至少可以追溯到卢瑟福和居里夫人对放射性同位素的研究，由此诞生了放射成因同位素地球化学，人们可以对地球进行精确定年。在布拉格用X射线衍射测定晶体结构后，戈尔德施密特将元素根据亲和性进行分类，这是元素地球化学的起源。而稳定同位素地球化学起源于尤里对氧同位素的研究，从此人们可以对古老地球样品进行温度测量。结合同位素地球化学和元素地球化学，人们可以严谨的剖析地球复杂的演化历史，预测地球和生命的未来。由此可见，地球化学的诞生直接来自于其它学科的进步，最早的基础是物理和化学，之后可以拓展到生物、统计、工程、生态、计算机等等学科。
地球化学的未来在哪里
一方面还是要不忘初心，积极主动的发挥拿来主义，把其它学科的先进理念和方法为我所用，去解决地球科学以及其它学科的前沿问题。利用先进的计算机技术和量子化学计算取得的进展，我们可以对同位素的分馏和元素的分配开展理论计算，突破实验室的物理条件限制，我们把研究领域可以拓宽到无限的时间、温度和压力范围，从地核深部到太阳系行星的超冷体系，从平衡态到极端不平衡态，从超新星爆炸到大碰撞过程。结合现代物理和化学测量技术的进步，我们可以开拓原位、微区、无损的测量方法，可以得到更多、更准确、更精细的观测结果，揭示前所未有的重要发现。结合大数据、人工智慧和机器学习，我们可以更好归纳总结近百年的地球化学和地球物理观测数据，站得更高就能看得更深远。14年嫦娥三号拍摄地球照片公开另一方面是地球化学要主动的、勇敢的走出去，去应用到各种重要而且有趣的领域中。在传统的地球科学研究领域之外，地球化学可以和生物学、医学结合，去探寻营养元素运移的规律；和食品工业结合，去研究高价值食品的溯源问题；和土壤环境结合，为污染治理提供关键参考方案；和城市和乡村规划结合，让我们的城市和乡村更加干净；和考古学结合，用同位素和元素示踪去揭示人类文明发展的脉络；和环境工程结合，为人类提供更适宜的生活环境。我们也可以利用同位素和元素去研究基本的物理和化学问题，交叉的领域往往藏有知识的宝藏。我们需要做更多的科普，吸引政府部门和社会大众的兴趣，将我们的知识传播到社会的每个角落。
找到出发时的初心，面向快速变化的未来，我们应该行动起来，凸显地球化学的战略地位。地球化学不仅是工具，更是独特的重要的学科体系。我对地球化学始终充满信心！
※来源：高维度稳定同位素。
To share the excitement of the new thinking, to explore new analytical tools, to communicate and comment on new discoveries, to educate next generation stable isotope researchers, and to foster collaborations among the research community.
排版：时尘责编：黄泽森作者简介
黄方，中国科学技术大学地球和空间科学学院教授。研究领域涵盖高温岩石地球化学和低温表生地球化学，具体方向有金属稳定同位素，陆壳的风化和环境演化，铀系不平衡，地球圈层的相互作用，实验岩石学和第一性原理计算。
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