2023年度国家最高科学技术奖6月24日在京揭晓，由贵州省地质矿产勘查开发局国家卓越工程师周琦研究员牵头的“隐伏超大型喷溢沉积型锰矿找矿勘查理论技术体系与工程应用”项目荣获国家科学技术进步二等奖。
锰，钢铁工业基本原料之一，“无锰不成钢”。从航母、军舰、高铁等大国重器到保温杯等生活用具，从农业饲料、医药制剂到新能源电池、新材料，神奇而低调的锰，存在于人类生活的方方面面。
寻锰40载，报国赤子心。贵州省地矿局首席科学家周琦的名字始终与“锰”紧密相连。6月24日周琦在北京人民大会堂全国科技大会、国家科学技术奖励大会上领取了国家科学技术进步奖证书。
说起昨天在人民大会堂领奖的感受，落地贵阳不久的周琦仍然心情澎湃。
“在人民大会堂聆听了总书记的重要讲话，非常荣幸、非常激动。既是对我们的充分鼓励和肯定，也提出了更高的期望，要求坚决打赢关键核心技术的攻坚战，实现科技自立自强。我们既明确了方向，也信心百倍。”
颠覆 从纳米级“气泡”到探明亿吨级锰矿床
1981年，17岁的周琦加入贵州省地质局一〇三地质大队锰矿专题科研组，开始了他矢志不渝的寻“锰”之路。
“锰之于国家能源资源正如大米、小麦之于粮食安全。”作为地质工作者，周琦知道，锰对于国家工业有着支柱性作用。然而，与改革开放时期国家快速增加的矿产需求相悖的是，国内原来保有的锰矿总量匮乏，远远难以满足经济发展、工业发展的需要。“为祖国多找矿、找大矿、找富矿，从那时起就坚定了这样的初心和使命。”用脚步丈量土地，以实干践行使命，在贵州武陵山区，周琦开展一系列锰矿地质找矿和科研工作。
然而，寻锰的路是很艰难的。
在过去，国际学术界一直认为锰矿大规模成矿是外生沉积作用的产物。这套理论对我国20世纪50-80年代主要寻找“露头”的锰矿床影响不大。但20世纪90年代以后，由于黔东等地区“露头”的锰矿床发现殆尽，锰矿外生沉积成矿理论就难以指导“隐伏”的锰矿找矿了。
10年探寻未果，难道锰矿真的被找完了吗？
转机，出现在细微之处。
“你看这一块锰矿石里面有很多“气泡”，气泡周围有一个白圈是石英或者玉髓，气泡里面是沥青、黄铁矿和钙菱锰矿等，“气泡”是压扁的，说明它在锰矿同生期就有了，是和锰矿床共同形成的。这个现象，是原来的外生沉积成矿理论是解释不了的。”黢黑的锰矿上，一个个最大不到1厘米的小“气泡”引起了周琦的注意，如果放在显微镜下，会发现，更多肉眼不可见的“气泡”成串状排列。从这些小到纳米级别的气泡中，周琦找到了打开宝藏的“金钥匙”：或许，锰矿它不是“外生成矿”而是“内生成矿”等。
随之，一系列不寻常的现象更加佐证了周琦的猜想。底辟、龟背、喷溢管、隐爆角砾岩筒等罕见地质现象，还有矿石品位、矿物成分等空间分带现象……这些特征都为周琦指向了一种可能的、全新的锰矿成矿理论：锰矿的成矿物质来自地球深部，通过含锰流体喷溢沉积成矿。
突破 成矿理论-勘查技术-工程应用全链条创新
如果说一个纳米级的小气泡为周琦及其团队提供了一种全新的猜想。
贵州省地质矿产勘查开发局国家卓越工程师周琦
那么之后，周琦坚持了21年不懈攻关，将一个个猜想落地成从成矿理论-勘查技术-工程应用的全链条创新。
“沿着这套思路，我们用了大概七八年左右的时间，不断去探索、假设、试验、求证，进而发现这是一种全新的锰矿床类型——喷溢沉积型锰矿。”周琦说。
发现新类型锰矿床之后，周琦及其团队建立起锰矿物质来源、传输通道、空间就位等成矿理论模式。再根据成矿理论模式，进一步研发出包括矿床地质、地球物理、地球化学、地质大数据、遥感地质等一整套隐伏新类型锰矿找矿勘查关键技术体系，可以有效探查地下1500米甚至更深的地方是否存在喷溢沉积型锰矿。
2013年，抓住国家找矿突破战略行动机遇，周琦率领团队陆续在铜仁松桃发现探明普觉、高地、道坨和桃子坪4个世界级超大型锰矿床，其中还包括中国第1个特大型富锰矿床等，实现我国锰矿地质找矿有史以来的最大突破。
目前，贵州锰矿资源储8.8亿吨，位居亚洲第一。其中，7.5亿吨由周琦及其团队提交。
“对于矿床理论的研究大多是由‘果’溯‘因’，既是在找到矿床之后再进行成矿研究，而我们这样先‘因’后‘果’，在一套新的理论技术指导下去找到矿床的实践路径是比较少的。”周琦说。
从发现新类型锰矿床，到创立锰矿成矿新理论，再到研发锰矿勘查新技术，最终工程应用实现锰矿找矿大突破。这样从理论-技术-应用实现了全链条创新，攻克了我国数十年来隐伏锰矿找矿久攻不克难题，改变了全球超大型锰矿床主要分布在南半球的格局，为保障国家能源资源安全作出了创造性贡献。
为国探矿 步履不停
2019年，国家公布了首批66个国家级战略性新兴产业集群，铜仁新型功能材料集群是其中之一。这当中，铜仁探明的锰矿资源储量逾7亿吨，富锰矿约1亿吨，为建设国家新型功能材料产业集群提供了充足的锰矿资源保障。
寻锰40余年，周琦见证着贵州锰产业的快速转型、崛起。
而今，年至花甲的他依然承担着贵州战略矿产智慧勘查重点实验室的牵头工作，为贵州的“富矿精开”战略打造的高能级科技创新平台。
“我们承担了贵州锰、磷、铝等优势矿产资源成矿规律找矿预测与高效智慧化勘查技术体系研究示范等工作，以及锂、稀土、钡、氟和锌锗等相关矿种的找矿预测研究项目。”周琦告诉记者，用锰矿成矿的思路和理论举一反三，目前，团队在贵州具有相似成矿背景的新类型锂矿、新类型锗矿找矿工作也取得了重要进展。
“运用这一理论体系，我们在多地找到了同类型的矿床，目前还发现这一理论，不光适用于相似成矿背景的同矿种，并且在相似成矿背景、相似成矿机制下的不同矿种也取得有较好的效果。”周琦表示，将进一步完善该找矿勘查理论技术体系，继续为祖国多找矿、找大矿、找富矿。
“作为一名地质找矿人，国家的需求就是我们努力的目标，我们要强化‘攻深找盲’，强化‘数字勘查’，在国家的新一轮找矿突破战略中，努力推进矿产资源勘查与大数据的融合发展，培育新质生产力，在贵州‘富矿精开’战略中贡献更多的力量。”周琦说。
