本报北京讯 (记者 林风) 地球的漫长历史被层层叠叠的岩层记录,就像一本卷帙浩繁的地质史书。然而,读懂这本“书”并不容易——不同地区的地层如何对比?亿万年前的环境如何演变?这些难题长期困扰着地质学家。如今,来自中国的研究团队给出了一个颠覆性的答案。
近日,由中国地质调查局联合中国科学院、中国地质大学(北京)及多家科研机构共同研发的全球首个地层学AI大模型——“地智”(StrataWise)在北京正式发布。该模型整合了超过50万份地质剖面数据、数百万条化石记录以及全球主要板块构造演化信息,旨在为地球建立一个统一、开放、可交互的“共享数据库”。这一成果被认为将彻底改变传统地层学研究范式,标志着人工智能在地球科学领域迈入深层次应用阶段。
地层学迎来“智能解码”时代
传统地层学研究高度依赖专家经验,流程繁琐且主观性强。地质学家需要对比不同地区岩层中的化石组合、岩性特征、同位素年龄等数据,才能建立区域乃至全球的地层格架。这一过程往往耗时数年,且不同学者对同一套地层的划分可能大相径庭。
“地智”大模型的核心突破在于,它通过深度学习数十万条国内外地层学标准数据,能够自动识别并匹配不同时空背景下的地层特征。据项目首席科学家、中国地质调查局地层与古生物研究室主任王振宇研究员介绍,该模型不仅能完成高精度的地层对比,还可以预测未勘探区域的地层层序、快速识别关键地质事件(如生物大灭绝、火山喷发周期、海平面升降等),甚至通过岩层纹理与化学组成反演古气候、古环境的变迁。
“就像一个人工智能的地球历史‘翻译官’。”王振宇比喻道,“过去我们只能一小段一小段地解读,现在模型可以瞬间将全球地层数据串联起来,揭示出人类肉眼无法察觉的深层规律。”
构建“地球数字孪生”的基石
“共享数据库”是“地智”模型最具革命性的设计理念。该平台采用开放架构,任何科研机构或个人均可上传、标注、共享地层数据。模型支持多模态输入,包括岩心照片、测井曲线、微体化石图像、地球化学数据等,并自动生成标准化的地层柱状图与年代框架。
“地层学是地质学的基础,就像时间轴之于历史研究。”中国工程院院士、地质学家李德生评价说,“有了这个‘共享数据库’,全球的地质学家可以在统一的时间标尺下工作。无论是寻找矿产资源、评估地质灾害,还是研究气候变化,都将获得前所未有的数据支持。”
据了解,“地智”模型已在中国西部塔里木盆地、四川盆地等关键油气勘探区进行测试,成功将地层划分的精度提高了30%以上,并将对比周期从过去的数月缩短至数小时。在松辽盆地大陆科学钻探项目中,模型更是精准识别出了此前被忽略的两次小型生物灭绝事件,为探讨白垩纪温室气候提供了新线索。
从学科革命到战略价值
地层学AI大模型的发布,不仅关乎学术进步,更拥有深远的战略意义。在全球矿产资源争夺日益激烈、深地深海探索不断加速的背景下,精准的地层格架是寻找石油、天然气、关键金属矿产资源的“导航图”。
“中国地层学研究起步较晚,但数据积累丰富。例如,我国拥有世界上最为完整的寒武纪、白垩纪陆相地层序列。”中国地质大学(北京)校长孙友宏教授指出,“‘地智’模型结合了我国海量的野外实测剖面和钻井资料,未来有望在‘一带一路’沿线国家的地质调查中发挥关键作用,助力全球资源合作。”
此外,该模型在防灾减灾领域同样前景广阔。通过快速识别古滑坡、古地震、古火山活动的沉积记录,模型可以为区域地质灾害风险评价提供历史参照。
让地球的“史书”人人可读
为了推动全球地质科学交流,中国科学院已宣布将“地智”基础版本向全球学术机构免费开放。未来,项目团队计划引入更多国家的区域地层数据,并开发针对火星、月球等天体地层的扩展模块,使AI模型从“地球史书”升级为“太阳系地质数据库”。
“地层学是一门古老的学科,但今天它因为人工智能而焕发新生。”王振宇研究员在发布会上动情地表示,“我们希望,‘地智’不只是中国的地层模型,更是属于全人类的智慧地球档案。”
随着全球首个地层学AI大模型的落地,一场从岩心到云端、从个体经验到群体智慧的地质科学革命,已然拉开序幕。