应丹麦奥胡斯大学安德鲁.穆雷（Andrew Murray）教授、瑞士洛桑大学弗莱德里克.赫尔曼（Frédéric Herman）副教授邀请，覃金堂博士于2017年4月22日至5月27日期间赴丹麦Nordic/Riso DTU释光测年实验室和瑞士洛桑大学地表动力学研究所开展了为期36天的合作交流。交流期间，覃金堂博士与在两个实验室工作以及国际上来访的大小同行进行了广泛和深入的交流，尽最大可能汲取国际上最为前沿的新进展、新成果和新思想，取得了强于预期的成果。

4月23日至5月17日，覃金堂博士在丹麦Nordic/Riso DTU释光测年实验室开展研究工作。在Andrew Murray教授和Mayank Jain高级科学家的帮助下，对来自北天山褶皱逆冲带河流沉积物样品中的石英颗粒开展了脉冲激发释光测量的研究。这些石英对辐照响应不敏感所导致的释光信号信噪比差、通过常规化学处理难以纯化的特点，是在对我国西部构造活跃区沉积物开展石英释光测年时普遍遇到的问题。脉冲激发释光(Pulsed OSL)技术为我们通过物理手段分离来自长石和石英的释光信号提供了可能，但障碍在于其信号强度比常规释光信号强度还低。因此，本次合作交流的主要目的是对脉冲激发释光测量技术进行优化，获得信噪比足够、长石干扰尽可能少的石英脉冲激发释光信号。该技术的建立，将对我国西部活动构造区沉积物的释光测年有重要帮助。通过系列实验，确定了在蓝光脉冲激发前需进行125 oC的红外激发，最大限度地降低来自长石的干扰；通过减薄滤光片，增加脉冲释光信号的信噪比；此外，为了进一步提高信噪比，在Jain博士帮助下，尝试了应用更短波长的紫光进行释光信号激发；遗憾地是，信号信噪比并未得到改善，但是这启发了回到实验室后进一步尝试应用其他波长的光源进行激发。目前，相关的实验正在进行中。

除脉冲激发释光的研究外，在Nordic/Riso DTU实验室期间，还顺带开展了少量的其他研究工作。在Nordic/Riso DTU实验室研发工程师Myung Ho Kook博士的帮助下，利用机载XRF设备对先前分离的来自北天山的钾长石和钠长石样品进行了测试，结果显示，现有实验方法下获得的钾长石纯度在90%以上，而钠长石的分离几乎失败。为了了解北天山石英中的难以去除的长石究竟是独立的矿物颗粒还是石英中的包裹体，在Kook博士帮助下，应用MicroXRF对石英样品进行了测试，结果表明至少有部分长石颗粒是包裹于石英颗粒中的，通过化学处理手段几乎不可能完全去除。地质所释光年代学实验室目前正开展基于岩片的释光测年研究，受实验室其他同事委托，在Nordic/Riso DTU实验室Reza Sohbati博士的帮助下，对若干石英岩片进行了反复敏化和信号稳定的处理后，利用Nordic/Riso DTU实验室用于制作释光测年国际标准样品的伽马射线源对这些岩片进行了辐照，用于标定地质所释光测年仪器的对岩片的辐照剂量率。合作交流期间，恰逢Nordic/Riso DTU实验室年度的释光测年理论和实践培训，覃金堂博士有选择性地参加了部分讲座课程和实验操作培训。通过讲座课程，澄清了一些理论认识上的盲点，特别是对于年辐照剂量的计算和相应的误差考虑。

Nordic/Riso DTU实验室处于国际释光测年方法、仪器和应用研究的关键节点上，来访的国际同行很多，且大家研究的主题和侧重点各不相同。在实验室工作期间，覃金堂博士争取一切可能的时间和机会与他们进行交流讨论。Benny Guralnik博士来访期间，就帕米尔释光热年代研究的最新结果进行了交流，向Guralnik博士当面请教了其所发表的两篇释光热年代学理论研究文章中关于封闭温度计算方法的修正；与荷兰瓦赫宁根大学的Jakob Wallinga教授讨论了我们在长石红外释光信号初始灵敏度变化方面获得的一些新结果和认识，得到了他的积极回应；德国莱布尼茨研究所的Sumiko Tsukamoto博士和Nordic/Riso DTU实验室的Christina Ankj?rgaard博士在矿物的脉冲释光测年研究上做了奠基性的研究，在丹麦期间，他们在脉冲释光测年方面均给予了诸多建议。覃金堂博士还参加了实验室的科学例会，介绍了正在开展的研究工作以及在Nordic/Riso DTU实验室获得的研究结果。5月16日，恰逢Nordic/Riso DTU释光测年实验室的博士生Amit Kumar Prasad进行论文答辩。他的研究主题是矿物的发光机制，亮点之一是发现了长石中一种新的释光测年信号。通过日常与Prasad博士的交流和其答辩时近两个小时的问答环节，加深了对长石发光机制的理解，对目前正在开展的长石辐照发光研究也帮助颇多。

照片1 与Nordic/Riso DTU实验室高级科学家Mayank Jain博士讨论

结束在丹麦的合作交流后，5月18日至5月25日，覃金堂博士赴瑞士洛桑大学与Frederic Herman副教授和伯尔尼大学King Georgina博士的研究团队开展合作研究。过去几年中，地质所陈杰研究员研究组对帕米尔高原的公格尔山开展了释光热年代学的研究，在获取了基础释光测量数据的基础上，利用自行编写的程序计算了岩石的冷却速率；然而，基于长期平均的历史数据，该数据被怀疑高估较多。此次交流的目的在于应用Herman研究组发展的程序对同样的数据进行再分析。虽然两个程序核心思路一致，但是与我们的程序相比，Herman研究组的程序在模块化、误差处理和冷却路径的随机化处理方面有显著优势。交流期间，King和Herman博士非常详细地介绍了程序的结构，数据预处理和检验的流程，并对程序进行了小幅度修改以适应来自公格尔山的测量数据。之后，覃金堂博士应用该程序对公格尔山的数据进行了反演。囿于计算时间，仅进行了较少次数的蒙卡抽样。初步反演得到的冷却速率较之于先前得到的冷却速率有小幅减小，但由于对样品的误差有了比较恰当的处理，各样品冷却速率的一致性有了改善。在此基础上，与Herman、King和Pierre Valla博士讨论了进一步的工作计划和实验建议。此外，覃金堂博士还与其他同事广泛讨论和交流，力图开阔眼界，刺激新想法。Rabiul Biswas博士正在开展基于热释光谱的多种释光热年代计联合反演冷却速率的研究，覃金堂博士向其详细了解了如何快速获得热释光谱不同温度、近于连续的热释光信号热稳定性数据。矿物释光的发光模型决定了在岩石冷却过程中，释光信号将以何种速率进行积累，因此，正确的模型是释光热年代学的关键。Lambert Renske与King博士的一位学生正通过冷冻释光研究开展长石释光发光模型以及释光信号对热响应的研究，覃金堂博士参加了小组科学例会上，就他们所获得的最新实验数据，进行了交流和讨论。

照片2 与Frederic Herman、King Georgina和Rabiul Biswas博士讨论

学术交流感想：

1. 高效透明、合作开放的研究机构

长期以来，北欧国家给人以高福利、慢节奏、甚至是慵懒闲适的感觉；但是，当置身于Nordic/Riso DTU释光测年实验室，与丹方同事一起工作时，才意识到这是种错觉。实验室位于一栋半地下的二层小楼中，无论在工作还是非工作时间，每一间办公室的门都是敞开的。工作时间，房间里的研究人员或是在读文献、写文章，或是与其他同事讨论问题，鲜见他们做研究以外的事情。实验室人员研究特色和研究专长鲜明，房间敞开的大门使得不同研究人员之间的交流和讨论变得简单高效。当需要与他人进行讨论时，他们会毫不犹豫去敲门，如若他人时间允许，则会当即进行明确而深入地讨论，一般时间不超过15分钟。而当问题比较棘手时，则会迅速组织小组会议进行集中的讨论，通常在30分钟到1小时内会得出一个具可操作性的方案推动研究工作继续向前。虽然地处偏僻的郊区，Nordic/Riso DTU释光测年实验室这样高效开放的科研氛围吸引了来自全球各地专业背景极其丰富的研究人员来此进行交流，既有专长于释光技术本身研究的资深教授，也有刚开始接触释光测年的研究生。实验室布告版上张贴着来访人员的名单，仅在4-5月，实验室就有近10人来进行合作研究。如此规模和频率的学术交流，加之实验室本身的高效运行，使得新思想、新技术和新发现不断从这个实验室涌现，每天中午一起吃午饭的时候，大家总在讨论新观察和新想法。

  同样，在洛桑大学，频繁的交流和讨论也随处可见。每天上、下午喝茶的时间，Herman副教授研究组中的固定和来访人员均会聚在一起进行20分钟左右、相对较为随意的讨论，分享最新的研究进展和新看到的研究文章。除组内讨论外，每周五下午，系里的教授和研究生们都会去楼下的酒吧喝着东西聊科学，然后就有了新想法。没有学科界限，也没有知识限制，大家都在试图用最简单的语言和最清晰的逻辑让他人了解自己的研究进展，同时，又在他人的介绍中了解是否有新的生长点和突破点。在这里，一切皆有可能。

2. 专业精悍、非同质化的研究团队

   无论是Nordic/Riso DTU释光测年实验室还是Herman副教授的研究小组，不管是学生还是教授，大家对自己的小领域和小专业都非常精通，从理论到实验，谈起来都是口若悬河、滔滔不绝和充满自信，每个人的专业化和职业化程度几乎都能独挡一面。这可能是各种各样、正式与非正式的学术讨论能够随时随地、有针对性地深入进行的一个重要原因。两个实验室的另一特色是组内研究人员的专业方向和研究侧重都有显著差异，每位成员都有自己的研究特色和专长，这些专长使得他们在国际同行中拥有较高的辨识度。在精于专业的基础上，他们也善于与国际顶尖的研究组在大学科上进行交流。Herman副教授整个研究小组的人员，无论从事地貌模拟，冰川运动侵蚀过程还是释光测年，均在6月份奔赴位于德国GFZ的Jean Braun教授研究组进行为期一个月的交流。实现这样合作的基础正是在于Herman研究小组高度的非同质化。

3. 追本溯源、悟物穷理的研究范式

两个实验室的科研范式上很大程度上是相似的，都是典型的以提出和解决基本科学问题为目标、从事基础科学研究的实验室。无论是对释光测年方法还是对构造与气候间相互作用的探索，他们不停留于现象学上的描述，更多是探寻表象背后更为深刻、普适和一般的动力机制，以期能够对未来做出预测。他们始终在科学上追求完美、挑战自我、挑战极限。但在此过程中，他们也有阶段性的总结和产出。

虽然Nordic/Riso DTU释光测年实验室始终致力于矿物发光机理和释光测年方法本身的研究，但每年他们依然会在现有的技术和认识水平下为国际上地学、环境学和考古学的同行提供大量的释光年代。虽然King博士于2016年在Science期刊上发表了南迦巴瓦的释光热年代学研究成果，但是在合作交流过程中，深切感受到他们并未将文章的发表当作研究的终点；相反，文章的发表仅仅是他们与国际同行交流的载体，他们仍然在批判地审视目前使用的长石发光模型是否可靠，计算信号稳定性的方法是否恰当这些非常基础性的工作。通过不断挑战自我，实现对自然规律的不断逼近。私下闲聊中，一位做材料研究的同事关于科研选题和态度的观点让我记忆犹新：There is still a lot of space at the bottom。这正是对两个实验室研究范式的写照。他们的科学始终是开放的，追本溯源的。

   一个月的学术交流显得那么短暂，虽然与国际同行丰富而又高密度的信息交流使得大脑每天几乎都处于饱和运转状态，但无论是从对具体理论知识和实践经验的补充，对学科前沿的了解和潜在合作的预热，还是从研究思路方法和科学品位的熏陶，都受益匪浅。事实上，从预设的交流目标来看，并没有较多的实验或者测量，因为国内的硬件条件已能够基本满足这些工作的要求；这种合作交流中，更加重要的是互相交流刺激，抓住一切可能的机会与国际同行讨论、交锋和碰撞，取长补短，获得新认识和新想法。回顾看来，此次交流实现了这些目标。希望此次出访交流的收获能够在今后日常的研究工作中尽快显现。