新常态下我国资源勘探领域科技创新策略思考

樊 俊，李洪颜，于 平，杨 军(.中国世纪议程管理中心，北京 0008；.中国科学院广州地球化学研究所，广东 广州 5060；.吉林大学，吉林 长春 00；.中国矿业大学(北京)，北京 0008)

管理专论

新常态下我国资源勘探领域科技创新策略思考

樊 俊1，李洪颜2，于 平3，杨 军4
(1.中国21世纪议程管理中心，北京 100038；2.中国科学院广州地球化学研究所，广东 广州 510640；3.吉林大学，吉林 长春 130012；4.中国矿业大学(北京)，北京 100083)

经济发展“新常态”背景下，我国资源勘探这一传统行业的发展面临新的机遇和挑战。为应对资源供需矛盾，面对勘探深度和难度的提高、勘查投资下降和人才队伍结构待优化等诸多不利因素，我国资源的勘查增储必须坚持“拓浅攻深，降本增效”的发展方向，而科技创新是贯彻这一发展主线的重要保障。在科技攻关方面，我国现阶段仍需不断发展面向深部资源储备的成矿成藏理论，提高勘探技术装备的自主研发能力和实用化水平。在科技管理方面，管理理念需从研发管理为主转向覆盖科技创新全要素的创新管理。知识创新、技术创新和管理创新共同发力，才能使科技更好地服务我国资源勘探行业的可持续发展，为保障国家资源安全提供支撑。

勘探；技术装备；理论创新；策略

我国经济发展正步入新常态，如何“适应”、“把握”甚至“引领”经济社会发展的新常态成为摆在各行各业面前的深刻问题。经济新常态暗示的能源资源供需格局调整，加上日趋严峻的资源环境约束和复杂的国际局势变化，给我国资源勘探这一对宏观经济热度高度敏感的传统行业提出了前所未有的发展难题。以知识创新、技术创新和现代科技引领的管理创新为要素的科技创新，是行业走出发展困境的动力源泉。面对发展难题，有必要冷静分析资源勘探领域科技创新工作面临的机遇和挑战，梳理理论与技术创新的着力点，并就科技管理工作的转型方向展开深入思考。

1 新常态下我国资源勘探领域的科技创新需求

近年来，我国矿产油气资源的供需矛盾始终突出。即使在经济增速放缓的背景下，2015年我国石油消费量仍达5.41亿t，而同期原油产量仅为2.15亿t，对外依存度突破60%，而同期铁矿石对外依存度突破84%，保障重要资源的供给安全仍然压力巨大[1]。

从增加资源储量角度应对资源供求矛盾就是要拓展能源资源勘探的广度和深度。“广度”一方面指可勘探资源种类的齐全性，另一方面指立足国内，用好“两种资源，两个市场”。而“深度”一方面意味着对陆地、海洋勘探深度的拓展，另一方面则是要求勘探精细化程度的提升。因此，我国当前资源勘探需求可以概况为两方面：①立足国内，开拓国外市场，加强大宗紧缺矿产(铜、铅锌、镍、金等)、战略新兴矿产(稀有、稀散、稀土等)、“粮食”矿产(钾、磷等)和能源资源(石油、天然气、铀、锂等)的勘探；②开展精细勘探，挖掘浅层资源潜力，面向深地、深海拓展新的找矿空间。

新常态背景下，除了满足勘探“广度”和“深度”的要求，资源勘查增储还必须特别重视控制资源预测不确定性带来的风险和额外成本。现代资源勘查，特别是深部资源勘查是在以成矿成藏理论为主的地质理论指导下，以多元探测技术为支撑开展的预测性找矿实践。为了实现“拓浅攻深、降本增效”的发展需求，必须通过知识创新完善找矿理论方法体系，通过技术创新提升勘探技术装备的探测与表征能力，同时以管理创新推动科技管理工作转型。

2 新常态下资源勘探领域科技创新机遇与挑战

2.1 科技创新机遇

一是政策机遇为资源勘探领域科技进步提供了良好的宏观环境。近年来，国家在宏观政策方面对资源勘探领域科技攻关的支持力度持续加大。国家“十二五”科技发展规划明确提出将非常规油气勘探开发和复杂条件下矿产资源高效勘查技术研究作为保障能源资源安全的重点工作。“十三五”国家科技创新规划又进一步强调了部署深海油气资源勘探和深地资源勘探开发科技工作的重大意义，国土资源“三深一土”(深地探测、深海探测、深空对地观测和土地科技创新)科技创新上升到国家战略高度。在相关规划的指导下，我国通过“找矿突破战略行动”和国家科技计划，围绕“基础地质理论-勘查技术方法-找矿工程示范”全链条进行科技攻关任务部署，并取得了一批重要成果。无论是从“创新驱动发展战略”大背景看，还是从国家科技规划和相关专项行动的布局看，资源勘探领域的科技创新工作正处于空前友好的政策环境中。

二是新兴产业的发展为资源勘探领域科技进步带来新的契机。面对第三次工业革命浪潮，世界各国都将培育发展战略性新兴产业作为争夺发展制高点的战略选择。在资源勘探领域，一方面非常规油气等新兴产业的快速崛起，倒逼着上游勘探技术的进步，带动着全球油藏理论新的研究热点的形成；另一方面，信息、新材料、高端制造等战略性新兴产业的新产品、新技术和新工艺，为勘探装备精确度、可靠性的提升提供了重要支撑。传统产业与战略性新兴产业的融合发展、良性互动为资源勘探领域的发展注入了新的活力。

三是国家研究与试验发展(R&D)经费投入发挥积极的引导作用。近十年间，我国研究与试验发展(R&D)经费投入呈现出加速上涨的态势(图1)。根据经合组织的预测，中国的R&D经费投入可能将于2018年超过美国[2]。据不完全统计，“十二五”期间，“973”计划、“863”计划、国家科技支撑计划和国土资源公益性行业科研专项在资源勘探研究方面累计投入国拨经费约为25亿元，其中以战略性、前沿性、前瞻性技术和装备攻关为目标的“863”计划，“十一五”期间在矿产油气资源勘探方面共投入国拨经费约3.3亿元，“十二五”期间，这一数字已上升到4.4亿元。虽然资源勘探领域的R&D投入本身占全国R&D经费投入比例较小，但国家财政科学技术支出的溢出效应将为资源勘探领域技术进步带来可观的技术和资金红利。

2.2 科技创新挑战

一是研究对象更加复杂。资源勘探难度和成本正随着勘探对象的复杂程度的提高而大幅攀升。以油气资源为例，由于油气勘探深度增大、剩余资源品质降低，有利目标优选、油气层识别等研究难度增大，地震、钻井、测试等施工难度也在不断提高。“十二五”期间，四川盆地安岳地区主攻方向从三叠系须家河组转向震旦系和寒武系龙王庙组两套目的层，平均井深为5 282 m，较“十一五”平均增加约1 500 m，导致探井成本较“十一五”平均增加30%以上[3]。资源勘探难度和成本的上升凸显了科技创新的必要意义，也意味着科研难度和风险的大幅提升。

二是经济环境风险加剧。大宗商品价格的大幅下滑映射出的行业寒冬，正从下游的资源开发利用向上游勘探行业扩散。2014年以来，国际原油、铁矿石等大宗商品价格均自高位步入下降通道，虽然在2016年呈现一定程度反弹，但在全球资源需求增长乏力、国际原油供给博弈加剧等背景下，大宗商品价格仍缺少持续上涨的扎实基础。几乎与大宗商品价格走势同步，我国地质勘查行业投资情况也在2012年达到阶段性顶部后，呈现逐年下降趋势(图2)，2015年我国地质勘查投资总额已经由2012年的1 296.8亿元下降到928.8亿元[4]。地质勘查投资的下降可能会对能源资源勘探的科研资金投入、研发条件保障以及高新勘探技术装备的推广应用产生负面影响。

图1 全球重要国家和地区的R&D经费投入(数据来源：文献[2])

三是人才队伍建设亟待加强。我国地勘队伍的结构、科技人才储备与资源勘探行业发展的需求不相匹配。首先，我国地质勘查市场国有资本地位强势，市场化程度比较低。截至2015年底，我国具有地质勘查资质的私营单位仅有57家，占比2.16%[4]，国有资本一家独大的局面不利于通过有效竞争激发地质勘查的市场活力。其次，从勘查从业人员组成变动情况看，行业对科技人才的吸引力也在下降。2014年末，我国非油气勘查从业人员为49.6万人，其中技术人员16.8万人，分别较峰值59.8万人(2012年)和25.3万人(2013年)下降10.2万人和8.4万人，可见随着我国矿业景气程度的下滑，勘查技术人员较一般从业人员流失更为明显，不利于地质勘查行业的持续健康发展。此外，野外一线专业技术人员比例偏低、领军型的骨干人才(特别是中青年骨干)不足、国际地学人才严重缺乏也一直是地勘行业人才队伍建设亟待解决的问题[5]。

3 资源勘探领域理论与技术创新重要发力点

以勘查实践“拓浅攻深、降本增效”的需求为导向，解决“向地球深部要资源”的理论问题，需要立足我国地质构造和演化的基本特征，揭示深部成矿成藏规律，发展深部矿产油气资源评价预测理论和方法体系。同时，由于勘探技术和装备的先进性和科学组合决定着获取地学探测信息的广度、精度、效率，进而影响着对勘查增储目标的保障能力[6]，我国还需以提高勘探装备的测量精度、稳定性、实用性、自动化程度和标准化水平为目标，坚持核心技术的自主创新，力求打破国际垄断。

3.1 深部过程与成矿理论

近年来，我国在斑岩型铜矿床、铁氧化物铜金矿床、碰撞造山与成矿、陆内造山过程与成矿、区域成矿规律研究等方面取得了一批重要的研究成果[7-8]。对深部地质过程和成矿理论认识的不断深化，为勘探靶区的选择提供了新的视角和理论依据。但是，我国成矿理论仍显碎片化，在密切结合找矿勘查和预测的成岩系统、成矿实验、成矿过程等方面的研究相对较弱，成矿系统形成与演化的控制与时空分布研究有待加强。面向深部资源的勘查需求，当前需围绕我国典型克拉通、造山带、陆内成矿系统深部地质结构与成矿构造背景，系统开展重点矿集区三维结构与时空演变规律、控矿条件、成矿流体与演化、成矿末端效应和矿床定位等关键问题研究，构建基于三维结构的成矿构造体系与成矿—找矿模型，形成我国典型成矿系统深部矿产预测与评价理论方法体系，为预测紧缺、战略新兴、能源和“粮食”矿产找矿战略选区和找矿靶区奠定理论基础。

3.2 油气成藏理论

我国目前已开始在6 500～8 000 m深度进行有限勘探，勘探层系为奥陶系-震旦系，并有计划将勘探深度拓展至8 000～10 000 m超深层[3，9]。围绕这些新的超深层油气勘探目标，亟待解决的油气成藏理论问题包括：①古老时代(如元古代)原型盆地的形成与分布、烃源岩的发育特征及其主控因素；②高过成熟度盆地中烃类保存的热成熟度上限以及原油裂解对深层油气藏烃类组成与相态的控制作用；③深部储层中的烃-水-岩作用机理及其对储层的改造作用；④深层/超深层油气藏有效盖层的形成与演化机理。在“十三五”及更长的一段时期内，首要目标是要厘清超深层，包括元古界地层的成烃-成储-成藏机制，进而为超深层及元古界的油气资源潜力评价提供理论与技术支撑。

同时，随着我国深海战略的推进，深水油气的成藏机制和分布规律研究也亟待加强。目前，不同类型烃源岩在高温高压下的生烃机理与模式的差异性及其对油气晚期高效成藏的控制作用仍不清楚，厘清这些基本问题对南海北部深水区的进一步勘探至关重要。

3.3 航空地球物理探测技术与装备

航空地球物理探测技术具有勘探范围大、效率高、精度高等特点，适用于海域、陆域复杂地理环境和地质条件下的精细探测[10]，国外已广泛应用于油气和固体矿产资源勘探以及军事探测工程领域，高端装备禁止向中国出口或提供服务。我国开展了多年航空地球物理勘探技术装备系统的研发工作，目前已在航空伽马能谱仪、航空重力梯度测量系统等方面取得重要进展。但是总体上，国内航空地球物理探测技术装备仍然处于“追赶”阶段，大勘探深度的航空电磁仪、高精度的航空重力仪、具备军民两用前景的航空重力梯度仪等装备的实用化技术仍需加快攻关步伐，同时在航磁三分量勘查系统、航空全张量磁力梯度仪等前沿方向也需重点布局，力求早日打破垄断。

3.4 地面和井中勘探技术与装备

地面和井中勘探是传统地球物理勘探和地球深部探测的主体手段，主要包括地震、电磁、重磁和测井等探测技术。法国、加拿大、美国和德国相关技术和装备产品拥有绝对的市场占有率。国内自“十一五”以来，自主研发成功低频可控震源、高精度地震数字采集系统、直流电法仪器、双频激电仪等产品，并成功应用于矿产油气勘查实践中。但面对国外在高精度、智能化技术方面的不断突破，我国仍需加快追赶步伐。我国主要地面勘探技术水平与国外比较情况见表2。结合战略性新兴产业的发展，未来我国地面和井中勘探装备的发展必须吸纳材料、电子、精密加工等领域的先进技术，力争在高灵敏度、高精度电磁传感器、磁传感器、微重力传感器等核心器件的研制方面形成突破，打破技术壁垒。

表1 航空地球物理探测技术装备国内外主要指标水平比对

表2 地面探测技术装备国内外主要指标水平比对

3.5 地球物理勘探软件

地球物理勘探软件系统已成为地球物理勘探技术不可或缺的组成部分。目前，加拿大的Geosoft软件、法国的Intripid系统、英国ARKeX系列产品、法国Schumberger的GeoFrame系统等以构建三维地质模型为中心的软件平台已经实现了多类勘探方法、海量数据、多种处理和解释技术的高效集成。我国自主研发的GeoEast一体化系统平台，实现了处理解释信息共享、处理解释一体化运作模式，但仍然处于边使用边发展阶段。将软件研发与勘探装备的发展趋势结合起来看，我国未来需着力开发面向机载、船载、全地形车载等采集方式的集数据处理、解释和地质建模于一体的软件系统和平台，通过融合大数据技术、智能建模、虚拟仿真和多参数海量地学数据综合处理技术，以支撑海域、陆域复杂地理环境和地质条件下的精确探测和信息提取。

4 资源勘探领域管理创新对科技管理工作的转型要求

适应新形势，资源勘探领域的科技管理工作也应积极转变思路，从研发管理为主转向覆盖科技创新全要素的创新管理。可从以下三方面推动管理工作转型。

一是强化科技发展战略研究工作，支撑科技资源优化配置。我国位于全球三大成矿域的交汇部位，具有独特的区位优势，在碰撞造山与成矿、陆内造山过程与成矿规律研究等基础理论研究方面具备“领跑”世界的先决条件和研究基础。同时，随着持续的研发积累，我国航空物探技术具备从“跟跑”到“并行”，部分深部探测技术具备从“并行”到“领跑”的技术研发潜力。在这种背景下，需要扎实开展科技发展战略研究，既从宏观上把握国家能源资源保障和国内外勘探市场发展的科技需求，又从微观上梳理找矿理论方法探索的前沿方向，研究勘探装备技术的发展路线图，形成立足国情的、具有前瞻性和国际视野的资源勘探领域科技发展战略建议，将国家科技资源、民间资本引导至符合产业长期发展需求、支撑产业“降本增效”的研发方向，实现“好钢用在刀刃上”。针对目前资源行业所面临的发展困境，发展战略研究还应特别加强对市场风险、技术风险、政策风险等的预判、识别与应对分析，为科技资源配置的风险防控提供参考。

二是强调科研项目管理制度建设，加强科研项目质量控制。随着我国中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的持续推进，科研项目承担单位在科研资金、科研仪器设备采购等方面的管理权限有所扩大，管理的灵活性、自主性得到加强。要做到下放权限“接得住，管得好”，科研项目承担单位应当在服从国家政策新要求的前提下，充分考虑资源勘探领域研究工作周期长、野外强度大、科研成果形式多样等特点，逐步完善科研经费管理、科技成果管理等相关内控制度。科研项目主管单位则应从“制度+合同”两方面加强科研项目的质量控制：一方面，将项目承担单位科研管理制度建设和落实情况纳入项目检查和评估的考核范畴；另一方面，根据成矿成藏基础理论、勘探技术装备、勘查增储示范等不同类型研究项目的特点、研究成果形式，建立针对性的质量评估指标体系，通过科研项目质量控制夯实科研成果转化的基础。

三是加强科技成果转移转化，提高科研产出效益和科研人员成就感。随着《中华人民共和国促进科技成果转化法》的修订和政府相关政策的出台，科技成果转移转化的体制机制障碍正在逐步破除。政府科技主管部门应加强对政策落地的指导，适时启动政策落实效果的评估工作。相关科研院所和高校应尽快将科技成果转移转化激励机制的改革精神转化为符合单位实际的规章制度，引导和鼓励科研人员主动对接勘探市场需求，促进理论研究和技术成果转变为资源勘查增储的实效，让科研人员在知识服务、成果转化过程中切实体会到成就感。相关企业，特别是国有大型企业也应顺应新形势改革科研绩效考核办法，适当提高对成矿成藏理论等基础研究的支持和激励力度。另外，国有地调机构、大型企业等用户单位需对集中采购招标制度进行改革，给予业内大小同行公平的竞争机会，并切实落实国内“首台套”采购的倾斜政策，以支持国产勘探技术装备和软件产品尽快走向成熟。

5 结 语

当前，我国资源勘探领域虽然面临勘探对象复杂性提高、勘查投资下降和人才队伍建设不完善等问题，但仍应抓紧政策环境友好、新兴产业与传统产业融合发展以及国家科研投入稳步增长的有利时机，加强资源勘探领域的科技创新。在科技攻关方面，我国需大力发展面向深部资源储备的成矿成藏理论，争取理论创新在国际上的“领跑”地位；同时，迫切需要提高航空、地面和井中勘探技术装备及地球物理软件的自主研发能力和实用化水平，尽快摆脱高端技术装备受制于人的被动局面。在科技管理方面，从研发管理转向创新管理。知识创新、技术创新和管理创新共同发力，政产学研用多方协同推动，才能支撑我国资源勘探行业“拓浅攻深、降本增效”的可持续发展，为国家资源供给安全提供强有力保障。

[1] 国土资源部.中国矿产资源报告2015[R].2015.

[2] IEA.Energy Technology Perspectives 2015[M].Paris：OECD/IEA，2015：341.

[3] 杜金虎，杨涛，李欣.中国石油天然气股份有限公司“十二五”油气勘探发现与“十三五”展望[J].中国石油勘探，2016，21(2)：1-15.

[4] 国土资源部.中国矿产资源报告2016[R].2016.

[5] 魏翔，苏志强，吕晓岚，等.新常态下地质人才队伍建设问题探析[J].科研管理，2016(S1)：68-72.

[6] 黄大年，于平，底青云，等.地球深部探测关键技术装备研发现状及趋势[J].吉林大学学报：地球科学版，2012，42(5)：1485-1496.

[7] Richards J P.Postsubduction porphyry Cu-Au and epithermal Au deposits：Products of remeltingof subduction-modified lithosphere[J].Geoloy，2009，30(3)：247-250

[8] Hou Z Q，Yang Z M，Lu Y J，et al.A genetic linkage between subduction-and collision-related porphyry Cu deposits in continental collision zones[J].Geology，2015，43(3)：247-250.

[9] 冯建辉，蔡勋育，牟泽辉，等.中国石油化工股份有限公司“十二五”油气勘探发现与“十三五”展望[J].中国石油勘探，2016，21(3)：1-13.

[10] 殷长春，张博，刘云鹤，等.航空电磁勘查技术发展现状及展望[J].地球物理学报，2015(8)：2637-2653.

Science and technology innovation strategy for China’s resources exploration under the new normal

FAN Jun1，LI Hongyan2，YU Ping3，YANG Jun4

(1.The Administrative Centre for China’s Agenda 21，Beijing 100038，China；2.Guangzhou Institute of Geochemistry，Chinese Academy of Sciences，Guangzhou 510640，China；3.Jilin University，Changchun 130012，China；4.China University of Mining and Technology(Beijing)，Beijing 100083，China)

As one of the traditional industries，resources exploration is now facing new development opportunities and challenges in the context of new normal.While showing critical importance in mitigating the contradiction between resource supply and demand in China，the resources exploration industry is challenged by some emerging constraints，such as rising exploration depth and risks，shrinking investment and inadequate professionals.At present，it’s essential for China’s resources exploration industry to stick to the development trend featured as exploring potentials from the shallow to the deep while lowering the cost and increasing the benefit.Science and technology (S&T) innovation is considered as a fundamental guarantee for realising this development method.In the aspect of research and development (R&D)，more attention should be paid in developing metallogenic theory and hydrocarbon reservoir theory.Meanwhile，it’s of great importance for China to strengthen its own innovation capacity in developing practical exploration technologies and equipment.In the aspect of S&T management，the work concept should be transferred from purely project management to innovation management，which covers all innovation elements.With the combination of knowledge，technology and management innovations，S&T could effectively promote the security of resources supply as well as support the sustainable development of China’s resources exploration industry.

exploration；technology and equipment；theory innovation；strategy

2017-01-20 责任编辑：刘艳敏

国家自然科学基金项目资助(编号：51674265)

樊俊(1982-)，男，新疆哈密人，副研究员，博士，主要从事国家科技计划项目管理和科技政策研究工作，主要研究方向为资源环境技术发展战略与政策。

F205

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1004-4051(2017)06-0022-06