地科故事（24）│刘洁：一“砂”一世界，一“岩”望地科

 

【编者按】为庆祝地科百年，重拾难忘回忆，再现经典瞬间，反映中大地科在近百年发展历程中难忘的人、景、事、物，进一步弘扬传统、凝聚人心，激励地科人在新的百年再创辉煌，我院已推出“地科故事”专栏。本期让我们听一听刘洁老师的地科故事。她的故事中，不仅有对地球科学的深刻理解和不懈追求，还有对教育事业的无限热爱和对学生的悉心培养。通过她的故事，我们将深入了解一位地质学者的心路历程，感受她对地球科学的执着与热爱，以及她对培养新一代地质人才的责任感和使命感。让我们一起走进刘洁老师的故事，探索她与中大地科共同走过的辉煌岁月，感受那份时代赋予的荣耀与使命。

 

科学研究，无论是地球科学还是其他领域，探索过程都充满挑战性。在探索中遇到困难时，我们可能会感到非常辛苦，甚至想要放弃。就像爬山一样，大部分时间可能都是痛苦的、艰难的，但当我们克服重重困难，最终到达山顶，那种喜悦感和荣誉感会充满我们的全身，成功的瞬间所带来的满足感足以让我们忽略过程中的痛苦。科研工作的本质在于不断探索未知，解决前人未解决的问题。每完成一个任务，新的挑战就会出现，但当我们解决了这些问题，那种自豪感和成就感是巨大的，它对内心的影响深远，甚至可以让我们忘记研究过程中的所有困难。

——刘洁

刘洁，开元游戏官方网站（中国）开元有限公司官网教授，博士生导师，主要从事多尺度多物理场地球动力学研究。

【地科印象】

我是2014年加入中大地科的，当时的中山大学国家超级计算广州中心（天河二号）国内外知名，能为我从事大数据运算提供诸多便利，对我而言极具吸引力，我毅然从澳大利亚回国，加入当时在业界还不算有名的中大地科。印象中，那时候的中大地科还是个小系，我加入后的当年，它摇身变成了中山大学地球科学与地质工程学院。它坐落在南校园的地环大楼，紧邻校园北门和珠江，门外车水马龙、游人如织，门内安静清雅、人文气息厚重。我加入中大地科的这10年，我们从地环大楼搬到珠海校园临时的滨海红楼，再搬到大气磅礴的海琴4号楼，获得了充足的教学与科研场所，可谓是翻天覆地展新颜！

图：印象中的地环大楼

虽然我对中大地科的了解仅限于最近的10年，但我知道：它曾经历过一段非常艰难时光，在许多专家学者的坚持和努力下，抓住了发展的机遇。在过去十年里，中大地球科学学科的发展尤为迅速，这主要得益于两方面的显著进步：一是人力资源的增强，我们拥有了更优秀的团队；二是资金和设备的投入增加，我们得到了更多的资助，购置了先进的设备。正如“巧妇难为无米之炊”，在地球科学领域，数据的重要性不言而喻。过去，设备和资源的缺乏限制了我们的科研能力。现在，随着测试和地球物理探测设备的增加，以及人才队伍的壮大，我们的科研和教学水平都有了显著提升，为学院将来的持续发展奠定了坚实的基础。

图：2024届毕业照（刘洁前排右五）

【科学研究】

加入地科后，我很感谢学校和学院给予的平台，让我能潜心从事我所热爱的科学研究，包括微观尺度岩石结构分析及结构特征与物性的关联，从热、流体、力学综合的角度分析地球动力学过程。近年来，我从事的研究主要集中在两个领域。首先是计算地球动力学，亦可称为计算构造力学，这一领域侧重于宏观层面，通过数值模拟的方法描述褶皱、断裂、俯冲、洋中脊伸展、地幔对流这些动力学过程。其次是数字岩石物理，这一研究方向聚焦于微观层面，用CT技术，即岩石微观层析成像技术来观测岩石内部的结构，通过这种方法，我们能够获得岩石内部结构的精确图像，进而深入分析岩石的结构特征及其物理性质，包括流体的流动特性、岩石的力学强度和破裂机制等。

图：刘洁在办公室

中国有句谚语：“千里之堤，溃于蚁穴”，意味着即使是微小的白蚁洞，也有可能导致坚固的大坝发生崩溃。同样，岩石可能表面看起来完整无损，但其内部可能布满了孔隙和裂隙，不同矿物成分也使得岩石结构呈现出不均匀性。实际上，岩石的破坏往往是因为内部结构的瑕疵在构造力或其它外部因素作用下，先发生微小的破裂，随后可能发生进一步的破裂，最后造成更加严重的破坏，包括地震的发生。此外，滑坡和岩石崩塌等地质灾害，其形成过程同样与岩石的微观结构紧密相关。从岩石微观结构形态与破裂关系到宏观尺度的岩石破坏特征，又涉及尺度放大的问题。这其中吸引我们进行探索的问题非常多，也非常有趣！

图：刘洁与学生在探讨学术问题

【教书育人】

在学院，我负责讲授一系列丰富多样的课程，旨在培养学生们对地球科学领域的深入理解与实践能力。本科生课程包括岩石物理学，这门课程不仅涵盖了理论知识，还有专门的实验部分，让学生通过实践加深对岩石物理性质的认识。此外，我还教授地球动力学基础课，引导学生理解地球整体和局部区域演化的动力学基础，并通过地学信息三维可视化课程，培养学生将复杂地质数据转化为直观三维模型并更好地进行图像展示的技能。

图：刘洁在地球动力学课堂

 

对于研究生层面，课程内容进一步深化，包括地球动力学原理，计算地球动力学，以及地质工程数值模拟等课程。这些课程不仅要求学生对地球动力过程有更深层次的理解，还强调基于坚实的理论基础、运用先进的计算方法和模拟技术来解决实际地质问题。通过这些课程的学习，研究生们能够在地球科学领域进行更为专业和前沿的研究。

图：研究生论坛大合影（刘洁前排左三）

教学过程中，我始终认为，逻辑思路表述至关重要。讲课时，我关注并强调逻辑顺序；给学生改论文、报告时，也强调要把逻辑表达清楚。我特别希望学生们不清楚时就及时的举手提问。可能是我们的学生比较害羞，大部分学生都担心老师讲的可能就自己没听懂。但是实际上老师非常希望学生们把问题及时的提出来，这样才能让跟老师形成互动。提出问题，老师就好调整讲课的方法和节奏，把课堂的教学效果做到最好。比如，曾经在研究生课上有学生问到“泊松比”这个专业术语，这是我认为学生们肯定学过因此不必解释的概念，但实际上不少同学并不知道。因此在一门课程种，如果遇到之前没有介绍过的概念时，我都会通过提问的方式了解学生情况，并根据需要加以解释。

图：刘洁与毕业生

【寄语地科百年】

百年中大，百年地科，同心协力，再创辉煌。今天，站在新的历史起点上，我们有理由相信，中大地科将继续以其深厚的学术底蕴、创新的科研精神、开放的国际视野，引领地质科学的新潮流。我们期待学院能够继续深化学科交叉，推动科技创新，加强国际合作，培养更多具有国际视野和创新能力的地质科学人才。

在未来的岁月里，让我们携手并进，以更加开放的心态迎接挑战，以更加坚定的步伐迈向未来。愿中大地科在新的百年里，继续书写辉煌的篇章，为国家的繁荣、为人类的进步贡献更多的智慧和力量。

图：刘洁与学生在一起

 

采访：李浩、向宥羽、李洪财

图文整理：何文康

初审：黄荣

审核：徐永怡

审核发布：孔晓慧