2011年1月14日张荣华在国家科学技术奖励大会上
2011年1月14日，在人民大会堂召开国家科学技术奖励大会，党和国家领导人接见并为获得奖励的代表颁奖。中国地质科学院矿产资源研究所张荣华研究员主持的研究项目“高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法、整合技术”荣获2010年度国家技术发明奖二等奖。喜讯传来，国土资源部系统震动了，这是国土资源部近10年来获得的唯一一个国家技术发明奖。
获奖后面对本刊记者的采访，仍是从容淡定的张荣华研究员谦虚地表示：成绩属于党和国家，属于支持、帮助我的各位领导、老师和专家，属于和我一道工作的所有的同志，属于中国地质科学院矿产资源研究所地球化学动力学实验室的成员和客座教授。感谢国土资源部和原地质矿产部、科学技术部、国家自然科学基金委员会、中国地质调查局、中国地质科学院和矿产资源研究所长期以来的大力支持！
2004年张荣华等研制的集成化高温高压化学传感器连接拖体装置，在我国南海进行试验。
一、高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法、整合技术
张荣华研究员长期从事的地球化学动力学研究，属于国际前沿的研究领域，是研究地球内部化学反应的过程，研究各种矿物、岩石在各种地质流体中的反应速率、变化规律，以探讨成矿金属来源、迁移和堆积过程。这项研究首先需要在实验室创建模拟自然界地球内部的高温高压条件的实验装置、实验方法技术，才能实现研究高温高压下反应过程，取得实验数据。
记者：请介绍一下，您所研发的这项技术在地球深部资源、能源探测技术方面，在地球化学动力学研究领域的深远意义和战略价值。
张荣华：“高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法、整合技术”，这一发明缘于如何面对国际发展的新趋势新挑战。近20年，国际地学界，从“封闭、静止、平衡转向开放、流动、非平衡的研究”，从“冷鉴定”到“高温高压原位直接观测”探测地球深部，这是认识地球深内部物质和运动的科学前沿。特别是高压科学有了划时代的突破，可以用实验方法研究地球内部的物质。
我们的发明集中在：高温高压流体、流动反应动力学的原位观测装置方法和整合技术。实现认识与探测高温高压下的物质有两种方法途径：研制高温高压化学传感器和研制带有高温高压窗口的反应釜，同时实验研究高温高压的反应。地壳10公里下已经达到300度，深部钻孔打到10公里下就很难了。但是，大量的地球深部的资源和能源形成于高温度高压下和分布于地球深部，为此，国家需要发展能对地球深部资源能源探测的关键技术，发展地球科学新研究领域方面急需的新仪器、新装置、新方法。
我们的发明创造正是处在国家需要深部探测的关键时刻。其深远意义和战略价值表现在两方面：一是直接推广应用于深部流体的探测，用于深海和深部热水地区，极大发展和提高了深部探测的技术领域。另一方面，加快发展探测地球深部物质、资源和能源的基础研究。用于模拟地球内部的物质状态的这种实验，会进一步推动地球内部物质的探索，认识金属资源和能源的形成和分布；同时，可以配合地球物理方法对深部探测的结果进行解释。
目前，国家提出关于国家资源和能源发展的“358”规划，以解决国家资源和发展长期需求问题。我们这些发明技术为实现这一规划提供了新的机遇和关键技术。当然，这些发明研制的仪器还要不断发展，要形成各行业所需要的各种类型的产品和更多的新仪器设备。
2004年张荣华等研制的集成化高温高压化学传感器连接定点投放装置，在我国南海投放到3100米海底深处试验。
记者：从陆地和海洋的深部能源探测上讲，这项技术与国外同领域的相关技术相比存在哪些特点和长处？
张荣华：目前在陆地和海洋的深部能源探测方面，这些发明的技术方法有独特的优点和创新点。例如，高温高压化学传感器可以直接用于对陆地和深海的热水和含矿流体的探测。我们研制的高温高压化学传感器可用于400度流体的酸碱度，水中的硫化氢、氢气、氧化还原电位测量。相比国外的同类研究的技术设备，它们体积更小、更耐用、更适合极端条件下大温度范围直接地投放使用和长期监测。
这些传感器可以置于高温400度高压流动反应装置里，用于高温高压化学动力学过程的实时和原位测量。这些装置国际市场上没有产品。欧美的实验室也在研制中。
我们发明的有窗口的反应腔可在400度高温下连接紫外可见谱仪和一个流动体系，除测量温度、压力，还可以获得反应产物的成分和结构；而国外的市场产品是不能在高温大于100度情况下测量的，而且不能测量压力。
这些发明已经做到对高温高压流体和流动反应过程原位测量，可以同时测量化学性质、测量物种的结构、测量反应动力学过程，实现多种方法技术的整合。发明研制使我们在这些领域走在国际前沿。更重要的是我们可以摆脱高新技术受国外发达国家控制的局面，意义是非常重大的。
高温高压化学传感器检测标定实验平台
二、国家重点实验室要特别重视研制新实验仪器设备，要鼓励中国人自己的创新，学科才能发展
张荣华介绍说，国家级重点实验室和国家测试中心应当是有区别的，前者是发展新学科，后者是要有专业的测试方法手段。现在存在一种倾向，我国很多的大学和研究所都在争办国家级实验室，其中只有少数实验室是下大力创新发明研制的，而有相当多的实验室都在花大钱买国外仪器，不惜重复引进。
我们的国家级实验室考核的指标里没有发明研制的内容。但是，同类型的美欧实验室里，实验设备常常是自己研制的。靠国外市场上买来的仪器不可能有划时代的科学发现。我认为，国家级实验室要特别重视研制新实验仪器设备，要鼓励中国人自己的创新，不要搞成外国仪器的展台，但目前这项工作还没有引起足够的重视。
张荣华还谈到，没有仪器发明，就没有科学发现，这是百年物理学的经验。我们很难设想依靠在国际市场上采购的仪器能观测到超前的、别人没有观测到的现象。在科学越来越依赖于研究手段的今天，实验手段的进步为科学家打开了新的窗口，不仅有助于理论突破，甚至可以改变科学家思路，开辟新的研究领域。美欧国家重视仪器方法发明，应当引起我们高度关注。
2004年海试前张荣华等自主研制的集成化高温高压化学传感器装载在大洋一号拖体上
记者：你是怎样创建地球化学动力学开放研究实验室的？在20多年研究过程中，您遇到的最大困难来自哪些方面？您又是如何克服这些困难的？
张荣华：上世纪80年代初，我赴美国，先后在加利福尼亚大学伯克利、普林斯顿大学学习和合作累计五年，我感到国外地学研究领域有很多值得学习的地方，其中很重要的方面就是，科学家一旦有了科学的灵感，认定自己“想要做什么”，为实现它，就会非常努力地去创造条件，建立自己所需要的设备，研制或改造仪器；有了条件，自己动手做实验，取得实验数据，不断改进……才有了新的科学发现。当然这需要科学家有雄厚的数理化基础，有坚韧不拔的顽强精神，才能实现这一点。
回国后，我的科研工作就是努力这样做的。
1984年回国后，我提出的第一个自然基金项目：矿物在热液系统内的化学动力学和物质迁移。那时候，在国外和国内这项研究都是新领域、空白领域。当时，高温高压下矿物的化学动力学问题实验研究，在美国刚从其他领域如化学化工领域的方法运用到地学。我们作出的高温高压下矿物的溶解反应动力学数据都是空白领域的数据。当时，普林斯顿大学的David Crerar教授写给中国地质科学院李廷栋院长的信上说：“荣华正在做的是一个没有资料可查的新领域……是先锋研究。”
建立地球化学动力学研究新领域，开展高温高压开放体系地球化学动力学实验和理论研究，以及极端条件下（高温超高压）物质及相互作用研究，必须先创建一个新的科学实验领域，必须发明一系列新的仪器或装置，因为没有现成的仪器可买到可使用。建立一个跨地学与物理、化学、力学的新科学领域，必须先有多学科实验技术的集合。我们需要与国际地学界同时进行这一创新发明实验装置的探索性研究。国际同行认为，高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法、技术是现代科学技术的一场革命。
回顾我所走过的道路，我遇到的最大困难还在于发明研制的深远意义常常不是被人们理解的。所以在开始的时候是最困难的，得到的经费是不足的，我们一方面要自筹经费，艰苦奋斗，把发明研制工作坚持做下去；另一方面，要做出成绩，取得更多的理解和支持。
我曾用自己节省下的钱从国外买回部分实验设备；最初是在地下室研制成功我国第一套开放流动体系的化学动力学实验装置，并进行了实验，取得了数据；我也经历了自筹经费运行部级开放研究实验室的时期。但同时，我也得到了许多专家，许多科技管理部门的领导和同志，尤其是得到我部我院各级领导的理解和大力支持。经20年的艰苦探索和锲而不舍追求，先后建立了我国第一个地球化学动力学开放研究实验室和第一个高温超高压流体实验室，形成了自己的专业特色和独特发展方向。
1991年，我作为地质矿产部基础项目的首席科学家，用研制的流动反应装置发现了固-液反应的自组织现象。张炳熹院士在一次地质学会的总结大会上鼓励说：“外国人做到的，我们中国人能做到，外国人不能做到的，我们中国人也能做到！张荣华不就做到了吗！”，张炳熹老师和许多专家的支持鼓励和期望，激励我不断克服困难，不断前进。
科学家的创新思想往往不被多数人理解，是少数派。要发明研制、要申请资助常常遇到“表决关”，往往被传统的表决方式所否定。在当前国家有越来越多的经费投入科研项目的时期，应当为“发明”开辟“绿色通道”，不拘一格，用一切办法鼓励创新性研究，为它建立特殊的立项机制。
1995年张荣华已经研制出带传感器的高温高压反应釜
三、国外地学研究领域有很多值得学习的地方
记者：您认为当前国内地学研究上还存在什么突出问题？
张荣华：基本物质的科学概念在国际学界走到一个新阶段。物理科学的进步、仪器发明的进步已经深入到每一个领域。从“超导”到“哈勃望远镜”的发展深刻影响了国际地学研究；但是，80年代我回国时，国内的地学还多是处在描述科学阶段，缺少现代科学成就的应用。要有新的实验研究和新思路，需要更真实地靠近自然界地球内部的条件，开辟从“封闭—静态—平衡”走向“开放—流动—非平衡”的领域研究，需要摆脱“冷鉴定”的高温高压原位的实验观测。目前，尚需要加强实验研究。
张荣华在美国同步辐射光源前
记者：您认为国外地学研究领域有哪些值得我们学习的地方？
张荣华：多年在美国大学和实验室里的学习研究经历，我感到国外地学研究领域有很多值得学习的地方。我在美国，先后在加利福尼亚大学伯克利、普林斯顿大学进修和合作研究；后又与康乃尔大学等许多科学家合作。还到过哈佛大学、麻省理工大学等十多所大学和实验室。这些大学都是美国的一流大学，名列前茅的大学。在美国学习和合作累计五年期间，取得了成绩，与许多有科学贡献的学者们建立了密切的合作关系。尤其在前十名的大学里，在那里你会感受到一种气氛：大家都很勤奋。很努力地追逐一种新东西，新实验结果、新数据、新科学发现。大家在想新问题在哪里？实验室里自己搞仪器研制和组装实验设备是非常平常的事。博士生之间和研究人员之间、科学家之间的科学研究，从不愿意重复别人的工作，特别强调要讲“标新立异”。在一个研究单位里，几乎找不到两个人用同一思路、同一种方法做雷同题目，不喜欢去跟别人做“热门”的科研。实验室不豪华，生活也不讲究，甚至表面有些乱。也没有人议论SCI收录的事。追逐科学真理才是生活目标。当前，我们的第一需要应当是在实验室里建立一种科学精神、科学气氛。
从地学科学研究上具体地说，国外重视高温高压实验，重视把数学物理化学的新进展用在地学领域里，再发展新的东西。物理和化学里的许多原理，到了地学领域里就是高温高压问题，或超高温超高压问题，其原理也需要发展。例如凝聚态物理问题，到地学就是极端条件下的凝聚态物理问题，同样也是地学前沿领域的问题。
1988年张荣华研制成功的第一套开放流动体系实验装置
四、为了祖国的强大和科学的发展
记者：这次获奖对您个人的研究事业、对于您所在的中国地质科学院矿产资源研究所意味着什么？
张荣华：获奖对个人的研究成果来讲，是得到了国家的评价、认可和肯定，是对我从80年代从美国回国后所做的科研工作的肯定。
这是国土资源部和原地质矿产部的荣誉、中国地质科学院的荣誉、矿产资源研究所的荣誉。我刚从国外归来时期，如果得不到应有的支持，是不可能在国内创建起一个新的研究领域并取得研究成果的。
科学研究事业从来都是社会的发展动力，而不是个人的事业。我们说发明研制从不是与本国发展现况比较，而是从国际发展去比创新的。所以说，本次获奖最重要的意味着什么？我认为，最重要的是意味着我们的国家在这一研究领域有了自己的独立的知识产权，达到国际领先的研究水平。
张荣华，研究员、教授、博士生导师，1963年毕业于北京大学地质系地球化学专业，1966年中国地质科学院研究生院毕业后开始从事矿床研究。上世纪80年代初，他赴美国先后在加里福尼亚大学伯克利、普林斯顿大学进修和合作研究；后又与康乃尔大学等许多科学家合作，累计五年，在美国探索地学前沿。回国后，创建了我国第一个具有国际先进水平的“地质矿产部地球化学动力学开放研究实验室”，任实验室主任和实验室学术委员会副主任，是我国地球化学动力学学科带头人。他的专著主要有《矿物在热液内化学动力学和物质迁移》、《开放体系矿物流体反应动力学》、《重要金属矿来源、迁移和堆积过程和化学动力学》、《长江中下游典型火山岩区水-岩相互作用》；在国内外发表论文220多篇，其中SCI收录36篇，SCI引用180多次，EI收录11篇。获得6项国家发明专利和2项实用新型国家专利，另外申请1项美国发明专利。