近日，《科学通报》正式出版“发展中的纳米地球科学专题”，特邀编辑为中国科学院大学长聘教授琚宜文。该成果是三十多年来国际范围内首次完整搭建纳米地球科学学科框架的集成创新研究，标志着这一新兴交叉学科取得体系化突破，一经发布便在国内地学、矿业领域引发广泛反响。
琚宜文，男，安徽桐城人，中国科学院大学长聘教授、博士生导师，国家重点研发计划项目首席科学家，两次担任香山科学会议申请人和执行主席，同时兼任中国地质学会纳米地质专业委员会主任委员等。四十余年来以能源地质为主线，将能源盆地动力学、储层纳米结构及其特性跨尺度结合，创建了多圈层耦合的能源盆地演化、有机岩天然气富集、纳米能源地质研究的系统性理论、方法和技术，奠定了从纳米尺度认知地质过程的基础，实现了纳米地球科学交叉学科理论体系从0到1的开创性突破，引领了国际能源地学研究范式的革新，提高了我国在地球系统多圈层作用下能源盆地动力学演化的国际地位。
2015年4月在尼泊尔喜马拉雅山进行盆地地质研究
01
以科学视觉演绎纳米地学内涵
该专题封面由琚宜文教授主导构思与设计，封面以纳米地球系统为核心意象，融合地球与月球多圈层要素，直观展现大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈中广泛分布的纳米颗粒与超微结构，阐释纳米物质贯穿行星-地球系统、跨圈层循环以至人类宜居这一纳米地球系统科学的核心内涵。这项设计将肉眼不可见的微纳地质过程转化为可视化的科学图景，既为整套专题塑造了辨识度鲜明的视觉标识，也借助视觉语言，生动诠释了“从纳米尺度认识地球系统整体演化”这一科学思想。
02
以多元维度织就学科知识网络
本次专题特邀欧阳自远院士撰写编者按，凝聚国内多地优势科研团队的力量，推出8篇代表性论文，内容覆盖综合研究、深空、大气、深地、深蓝海洋、新能源、新材料、新方法等八大方向。八大方向以纳米尺度为共同切入点，推动纳米前沿技术与地球科学多门类研究深度交融。专题以纳米地球科学及资源环境效应的总体架构作为总论开篇，研究视野从深空天体物质溯源、大气环境演变，延伸至深地资源评价、海洋系统循环；同时对接国家能源与材料发展需求，探索新能源、新材料的创新路径，并发展配套的先进观测分析手段。除总论外，各研究方向既独立深耕特定领域，又彼此呼应、相互印证，从多维视角揭示纳米物质、微纳结构在地球系统演化中的内在机理，共同构筑起纳米地球科学的学科内容骨架。
在国内外已有研究成果的基础上，专题系统梳理了纳米矿物学、纳米岩石学、纳米地球化学、纳米构造地质学、纳米能源地质学、纳米矿床学、纳米环境科学等分支学科，构建了“原位超微成像-精细谱学表征-跨尺度观测模拟-机器学习与人工智能预测”的闭环研究体系，填补了国际上长期缺失的系统性学科框架空白，为解析复杂地球系统中的最小尺度认知微观过程提供了完整的理论支撑。
03
以纳米窥微探寻地球演化密码
纳米地球科学关注纳米尺度上的物质、孔隙及界面过程，是解开地球与行星演化的一把“微观钥匙”。专题围绕地球各圈层、月球样品中的纳米物质与结构，解析其尺度效应，以及地球不同圈层间纳米物质的迁移转化及其相互作用机制。
当物质粒径降至纳米尺度，比表面积可提升1-3个数量级，界面反应速率与物质循环路径随之发生深刻改变。地球深部页岩气、煤层气、致密砂岩气等主要赋存于微纳尺度孔裂隙之中；关键稀有金属的超常富集依赖纳米界面效应；人类赖以生存的大气、水体及土壤生态系统，同样受到微纳物质迁移过程的调控。从地球系统演化及资源环境效应，到人造芯片、电池等前沿高技术领域，乃至生命基因活动，微纳尺度都发挥着底层关键作用。
04
以科研积淀书写交叉学科新篇
琚宜文教授团队是我国纳米地球科学领域的核心开拓者，长期深耕纳米地质与能源地质交叉研究领域。团队系统揭示煤岩、页岩等有机岩变形演化过程中的微-纳结构响应机理，建立复杂构造区非常规能源成藏、盆地流体成矿及地球环境演变的纳米地学理论体系，为我国矿产资源高效勘探开发、生态环境综合治理提供核心理论支撑。
琚宜文教授长期深耕前沿科研领域，曾当选国际先进材料协会终身会士，荣获该协会最高奖（IAAM Medal），斩获多项省级自然科学一等奖和科技进步一等奖，多项研究成果入选全国年度地质科技重要进展，在国内外领域顶级期刊发表系列高水平学术成果。本专题以2013年“纳米地质学及纳米成藏成矿前沿科学问题”为主题的第476次香山科学会议作为中国纳米地球科学学科构建的起点；凝练汇聚团队十余年科研积淀，推动了纳米地球科学从现象识别迈向机理定量解析，为行星科学探索、资源勘探评价与生态环境治理开辟了全新研究视角。
05
以系列活动拓宽前沿发展赛道
经过多年持续探索，我国纳米地球科学学科体系逐步成型、内涵持续丰富、边界不断拓展。2016年，纳米地质学概念正式提出；2017年，纳米地球科学基础框架初步构建。此后国内相关科研工作持续推进，逐步形成以纳米尺度为核心、系统认知地球系统演化的完整研究范式。
依托本次专题成果，2026年12月将在我国举办的国际纳米地球科学学术研讨会上，同步开展专题成果发布、《地球科学大辞典（第二版）》“纳米地学”词条首发、国际先进材料协会亚太总部专项颁奖等系列学术活动，进一步夯实学科发展基础、深化国际学术交流。
业内专家表示，该成果是21世纪纳米科技与地球科学深度交叉融合的标志性创新成果，具备入选国家级年度重要科学进展的潜力，将进一步巩固和提升我国在纳米地球科学这一前沿领域的国际引领优势。
▌来源：桐城新闻
▌责编：木子 小鱼
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