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第五届地球科学家学术沙龙在厦门举行

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  2012年4月7-8日,第五届地球科学家学术沙龙在厦门举行。前四届学术沙龙分别于2003年8月(北京)、2005年8月(北京)、2008年6月(南京)和2010年5月(广州)举办。地球科学家学术沙龙一直与国家自然科学基金委员会地球科学部的学科发展战略研讨活动结合,旨在促进地球科学各分支学科科研一线的中青年学者交流和合作。会议参加者一直以《科学通报》地球科学编委会成员为主,并向会议承办单位的教学、科研人员和研究生开放。

  4月7日下午,第五届地球科学家学术沙龙在我校召开。副校长孙世刚,国家自然基金委地球科学部常务副主任柴育成、国家自然科学基金委地球科学部综合规划处处长刘羽,《中国科学》杂志社副董事长彭斌,以及国内各大高校50余名专家和学者出席了沙龙。

  国家自然科学基金委员会地球科学部结合“国家杰出青年科学基金”实施10周年纪念活动和“十一五”地球科学发展战略规划的研讨,于2003年8月、2005年8月和2008年6月在北京和南京分别举办了第一、第二和第三届地球科学家学术沙龙。这些沙龙主题分别为“国际地球科学前沿与中国地球科学”、“地球系统科学:中国的机遇和挑战”、“气候与环境变化-过去、现在和未来”和“板块构造与全球变化”。与会者为活跃在科研一线的中青年学者,研讨内容涉及地球深部和表层科学各个领域,有效地促进了不同领域和方向的学术交流。根据第三届沙龙的决议,地球科学家学术沙龙作为系列学术活动继续举办下去,每两年一次,以促进地球科学各分支学科的交流和学科交叉。为此,国家自然科学基金委员会地球科学部、《科学通报》编辑部、中国科学院广州地球化学研究所于2010年5月15-16日在广州共同主办了第四届地球科学家学术沙龙。

  沙龙自创办以来,对不同领域和方向的学术交流起到积极的促进作用,并逐步形成了《科学通报》地球科学编委会的品牌学术活动。历届与会学者一致主张,把地球科学家学术沙龙作为系列学术活动继续举办下去,每两年一次。为此,国家自然科学基金委员会地球科学部、《科学通报》编辑部、厦门大学于2012年4月7-8日在厦门共同主办了第五届地球科学家学术沙龙。

  孙世刚在学术沙龙上致欢迎辞,向出席沙龙的领导和专家表示热烈欢迎。他说,厦门大学是中国海洋科学的摇篮和发祥地,海洋科学研究具有优良的传统和深厚的积淀。在91年的发展历程中,厦大在海洋学科建设方面取得了一系列令人瞩目的成果,并保持良好的发展势头,希望通过此次沙龙提供一个学习和交流的平台,从而更好地推进我校地学学科的进一步发展。

  本届学术沙龙与《科学通报》第四次地球科学学科编辑工作会议联合举办。会议筹备组由国家自然科学基金委员会地球科学部常务副主任柴育成、《科学通报》副主编郑永飞和郭正堂、中国科学院广州地球化学研究所所长徐义刚组成。参加会议的代表共41人,其中从事地球科学研究的中青年学者41人(我国大陆31人、香港特别行政区1人、澳洲华人学者1人、日本华人学者1人)、中国科学杂志社7人。沙龙向中国科学院广州地球化学研究所地学学者和研究生开放。开幕式上,柴育成研究员代表筹备组回顾了沙龙的历史,并对主办单位和会议筹备人员表示感谢。中国科学院广州地球化学研究所所长徐义刚致欢迎词。

  本届学术沙龙与《科学通报》2012年度地球科学学科编辑工作会议联合举办。会议筹备组由《科学通报》副主编郑永飞和郭正堂、国家自然科学基金委员会地球科学部常务副主任柴育成、厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室主任戴民汉组成。参加会议的代表共50人,其中《科学通报》地球科学编委会成员41人、中国科学杂志社5人。国家自然科学基金委员会地球科学部综合与战略规划处处长刘羽、中国科学院院士工作局学术活动处史宇坤、中国地质大学水资源与环境学院李海龙、厦门大学材料学院刘兴军应邀参加了会议。

  据悉,此次为期一天半的学术沙龙由国家自然科学基金委员会和《中国科学》杂志社联合主办,厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室承办。会议筹备组由国家自然科学基金委员会地球科学部常务副主任柴育成、《科学通报》副主编郑永飞和郭正堂、厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室主任戴民汉组成。

  本届沙龙确定了“空间天气和人类活动”、
“气候变化与人类适应”、“青藏高原的古高度”和“大陆岩石圈再造”四个专题进行集中研讨。每个专题邀请3-5位学者(共17人)作引导性学术报告,之后集中讨论。所有报告均不局限于报告人自己所从事的研究工作或单一学科的进展,而是尽力向与会者介绍相关主题国内外的最新发展动向、现状和主要认识;解剖不同认识所依赖的主要证据和观点分歧的根源;分析所研讨主题面临的关键科学问题,并从思路、方法或手段等角度提出解决问题的途径。专题的讨论也主要围绕上述问题展开。

  开幕式上,柴育成代表筹备组回顾了沙龙的历史,对主办单位和会议筹备人员表示感谢,并通过中外实例阐述了科学共同体在学科发展中具有重要作用的观点。厦门大学副校长孙世刚代表厦门大学致欢迎词。会议围绕中国科技体制改革与科学家应发挥的作用、相关研究领域热点/前沿科学问题与主流/边缘科学的交叉、地球科学基础与应用研究的新理论和新方法等问题进行了交流,20余位代表作了报告,与会人员进行了积极的发言和热烈的讨论。

  学术沙龙为地学领域专家、学者提供了一个良好的学术交流与学习平台。大家将重点关注国内外地球科学发展的现状与趋势,并针对“表层地球科学”和“深部地球科学”两大领域进行深入的讨论和交流,对提高我国和我校的地学学科发展起到了重要的促进作用。

  空间天气和人类活动专题由陆全明教授召集。空间天气科学与应用是当今世界科技活动的一个热点,美、欧等国相继制定了国家空间天气国际合作卫星计划,研究与预报空间灾害性天气变化是人类面临挑战的科学难题之一,减轻或避免空间灾害性天气带给航天、通信、导航、国民经济、人类健康与生命等的严重危害效应与巨大损失是当今空间时代的紧迫需求。中国科学院空间科学与应用研究中心冯学尚研究员首先播放了自己制作的“空间天气和人类活动”录像,介绍了空间等离子体环境中的空间灾害性事件,如日冕物质抛射、耀斑、磁层亚暴等,及其这些相关现象和人类活动的关系。随后中国科学院地质与地球物理研究所刘立波研究员介绍了电离层的多尺度变化特性以及电离层和底层大气的耦合问题,中国科学技术大学陆全明教授介绍了空间环境中产生高能粒子的可能的物理机制。最后与会人员就一些关心的问题,如地磁场的长期演化和空间天气的关系、电离层扰动和地震的关系,进行了热烈的讨论。

  在科教体制与科学家的作用方面,郑永飞做了“钱学森之问与中国教育科技”的报告,指出自改革开放以来,我国在经济上取得了突飞猛进的发展,在教育科技方面也取得了长足的进步。地球科学领域的学术成果在国际学术界的影响越来越大,国家科技体制也在不断创新和完善。但是,目前的科研与教学体制仍然存在一些值得重视的问题。提倡科研活动中的创新性与加大科技文化中的包容性要相辅相成,既要鼓励创新也要注重跟踪,既要宽容失败也要求真务实,这些指导思想需要进一步在科技体制和政策层面得到落实,这样才能有益于创新型人才的培养与发展。报告同时提倡,科学研究要重视科技成果的验证,使科学知识经得起时间和实践的考验,并服务于国家和社会的需求。

  

  气候变化与人类适应专题由郭正堂研究员召集,5位学者的报告涉及气候变化历史、不同类型气溶胶及云的气候效应、海洋环境的监测及人类对气候变化的影响与适应等前沿问题。近百年的全球增温和大气CO2浓度升高受到世界各国政府和科学界的广泛关注。如何减缓气候变化的进程、准确评估其影响及人类如何适应气候变化等成为具有挑战性的问题。中国科学院地理与资源科学研究所邵雪梅研究员从树木年轮记录出发,围绕国内外在千年气候历史重建中的确定性和不确定性、20世纪的全球气候在近千年气候历史中的位置、中国近千年气候变化的事实等关键问题做了综述性报告,引发了与会者的广泛兴趣。中国气象科学研究院马建中研究员系统介绍了国内外在霾-云气候效应研究领域的新进展和新技术,分析了气溶胶气候效应在未来气候变化评估中的关键作用。中国科学院广州地球化学研究所毕新慧研究员展示了我国学者在黑炭排放量估算等方面的最新研究成果。她们基于对50多种不同的煤在燃烧过程中黑炭排放的系统研究,揭示出中国的实际黑炭排放量比国外学者的估算要低得多。厦门大学李炎教授从地球系统科学、海洋资源等角度分析了海洋环境监测研究在未来地球科学发展中的重要性,系统介绍了我国在该领域的发展现状。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所高星研究员围绕目前国际上关于现代人类起源的争议,系统分析了不同观点所拥有的关键证据和面临的问题。其中,我国学者近年来获取的一批研究材料,有力地支持了现代人起源的多地区进化假说。过去人类与气候环境的关系研究不仅是揭示人类起源、迁徙和演化所需的核心证据,而且对人类如何适应未来气候变化具有历史的借鉴意义。

  耿安松就科研预算与科研环境等问题做了剖析并提出建议。他指出,我国作为发展中国家,科技投入的比例与科技发达国家相比依然偏少,但在科学与技术领域取得的成果令人鼓舞。目前的科研预算无论从国家还是部门层面均有进一步合理化和规范化的空间,关系到整个科研环境的建设。宫鹏在介绍全球遥感制图研究的同时,就科技评估与国际合作问题进行了分析,提倡在地球科学领域要从政策和体制层面上进一步鼓励中国科学家走出中国、迈向世界,开展独立自主的国际合作。周力平援引国内外的实例,论述了我国大学和研究所的深层次联合对培养新一代地学创新人才的重要意义。一些与会学者认为,中国的大学和研究所的关系在国家科技体系、社会职能上均与一些其它国家有显著差别,进一步加强研究所的人才培养职能不失为一条具创新意义的改革之路。

  青藏高原古高度专题由吴福元研究员召集,有4位学者分别从古高度研究方法、青藏高原古高度研究现状及高原隆升机制等方面作了学术报告。
印度与亚洲的碰撞及青藏高原的形成是地球历史上发生的重要造山事件,是当今大陆动力学研究的理想天然实验室。高原的崛起改变了亚洲原有的地貌格局,导致了亚洲季风的形成;高原物质经过风化剥蚀,并经由河流搬运至海洋,进而对大洋的成分和全球环境产生影响。但是,青藏高原是何时隆升到目前所具有的高度却是激烈争论的重要科学问题。很显然,准确确定高原不同部位在不同时期古高度的变化是解决上述问题的关键。中国科学院地质与地球物理研究所吴福元研究员首先详细分析了当前青藏高原古高度研究的现状、方法及存在的问题,并简要介绍了中国科学院“青藏高原古高度”项目群的最新研究进展。中国科学院青藏高原研究所方小敏研究员通过对青藏高原不同地区新生代沉积盆地形成与改造时代的分析,从高原地质作用过程角度讨论了高原隆升的时间和机制。中国科学院地球环境研究所刘晓东研究员详细介绍了运用数值模拟手段研究高原形成与亚洲季风形成的关系,并展望了这一领域未来的重要研究方向和关键科学问题。中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远研究员介绍了运用植物孢粉来研究古高度的新方法。通过对不同地区大量样本的分析发现,该方法具有获得较高精度的古高度数据的潜力。与会代表对青藏高原古高度研究表现出了浓厚的兴趣,并就如何开辟新的研究方法和更好地理解高原隆升机制展开了热烈讨论。部分学者还就如何从青藏高原周边地区地质记录研究高原古高度提出了建议,为我国今后更好地开展该领域的研究提供了基础。

  沙龙对学科交叉和新技术的应用进行了广泛深入的讨论。周忠和回顾了古生物学在国内外的发展的历史和过程中的关键节点,阐述了学科交叉和新技术的应用在地球科学发展中的关键作用。他同时以古生物学为例,提倡地球科学各个领域均应注重数据库、标本库等支撑体系的建设,通过加大研究工作的集成力度,取得具更广泛影响的科研成果。朱茂炎、周广胜分别从动物起源演化、全球变化研究的角度,强调学科交叉、特别是生命科学和环境科学相互渗透的重要性。刘兴军的报告提出,地球科学与材料科学的交叉也非常值得重视。刘羽分析了美国科学基金会(NSF)近期实施的交叉前沿计划“地球系统动力学前沿”,介绍了国家自然科学基金委员会地球科学部十二五资助战略的思考,并探讨了从资助战略的角度如何促进学科交叉。

  大陆岩石圈再造专题由郑永飞教授召集,包含5个报告。大陆内部造山带的形成和演化及其资源、灾害和环境效应是地球科学研究的核心问题,也是解决板块构造“登陆”的关键所在。日本东北大学赵大鹏教授根据地震层析成像研究成果,勾画了中国东部大陆岩石圈和上地幔结构,为理解华北克拉通破坏、华南大陆再造、印度板块对欧亚板块俯冲效应等科学问题提供了重要的地球物理证据。澳大利亚科廷大学李正祥教授进一步解释了他先前提出的关于太平洋板块在华南陆块之下平俯冲对华南中生代岩浆岩时间-空间分布影响的模型及其新的修改。中国科学院地质与地球物理研究所王清晨研究员报告了关于大陆复活与再造的构造地质学研究实例,中国科学院地质与地球物理研究所李献华研究员报告了大陆形成与再造的地球化学研究原理和实例,中国科学技术大学郑永飞教授就华南大陆再造研究的历史和现状进行分析。这些报告提出了许多深层次的科学问题,例如:华南大陆在显生宙经历的多次陆内变形各自有何特征?为什么华南中生代时会形成宽逾1000公里的面状构造变形?华南大陆岩石圈的整体深部结构究竟有何特征?其中哪些继承了前寒武纪的面貌?哪些是显生宙再造的产物?华南大陆地壳在显生宙有没有生长?华南大陆岩石圈在显生宙是如何发生再造的?华南大陆中生代大规模岩浆作用的原因是什么?回答这些问题无疑具有重要的全球性地球动力学意义,为国际固体地球科学发展做出贡献。与会专家就大陆岩石圈的结构和成分进行了热烈讨论,认为元古代形成的华南大陆提供了一个大陆形成后不断遭受岩浆和构造改造的大陆再造实例,华南大陆再造的规模和复杂程度堪称全球第一,因此华南大陆再造将有望成为国际地学界又一引起广泛关注的重大科学问题,研究华南大陆再造将开启探索大陆地质奥秘的又一窗口。

  近百年的全球增温和大气CO2浓度增加、环境污染与健康是世界各国政府、科学界和社会公众普遍关注的问题。其中,理解气候变化的机制、评估气候变化的影响、研究人类对气候变化的适应、治理环境污染等是学术界面临的重要任务。沙龙与会的不少专家从事全球变化和环境领域的研究。邵雪梅立足树轮资料,介绍了国际上在近千年气候历史重建方面的研究现状及我国学者在该方面的主要进展,分析了其中的确定性和不确定性。陈发虎对比了全新世期间我国东部季风区和西部的西风环流影响区气候变化历史的异同,提出亚洲气候变化的“西风模态”。郭正堂根据黄土、海洋和冰芯记录的对比,认识到第四纪冰期-间冰期旋回中南、北两半球气候有时具显著的不对称行为,且对季风环境有显著影响;两半球气候的不对称在近百年气候变化研究中也值得更多关注。张小曳介绍了目前学术界对雾、霾和PM2.5等问题的认识,分析了气溶胶在气候变化研究中的重要性。

  与会学者普遍认为,加强地球深部和表层过程相互作用的研究,加强过去环境与现代环境研究的结合,加强观察记录与数值模拟的结合,对提高地球科学的认识水平具有重要意义。此外,不同学科领域专家在一起进行报告和讨论,有利于拓宽学术视野,增进学科交叉,对于提高中青年科学家的综合素质也具有重要意义。

  很显然,地球气候无论变暖或变冷,均会带来不利的影响。一个相对稳定的气候系统是非常理想和适应人类居住的,但这样的状态在地球历史上似乎从来没有发生过。戴民汉介绍了国际上不少学者倡导的地球环境工程,旨在提高人类对气候系统的调节能力;海洋碳循环研究未来有望在该方面发挥作用。然而,人类对气候系统的认知程度离该目标的真正实现仍有很长的距离,因为目前对地球系统不同圈层相互作用过程和机理的了解还相当不足。为此,潘永信的报告认为,要提高地球的适宜居住性,还必须研究地球深部过程,加强深部与表层的物质与能量交换研究。张宏福结合国家基金重大研究计划“华北克拉通破坏”的实施介绍了大陆岩石圈地幔研究的新进展,介绍了引起克拉通岩石圈地幔减薄的可能机制及其与板块俯冲之间的时空关系,论述了该领域在大陆形成和演化、矿产资源形成和演化研究中的重要性。

 

  近年来,随着我国综合国力的提升,海洋科学得到迅速发展。不少前沿成果在本次沙龙中得到展示。高抒介绍了数值模拟在海洋沉积体系研究中的应用,并以此为例,提倡地质学各个领域均应重视数值模拟工作。李炎结合自己的科研工作,展示了海洋水平边界亚尺度地貌作用研究的新进展。王东晓介绍了我国在南海深海过程研究中取得的新成果,并提出在我国现有条件下,把南海作为中国地球科学的主战场之一,对科学研究和国家资源战略均有重要意义。

郑永飞, 郭正堂, 柴育成

  与会学者在讨论中认为,加强学科交叉和新技术应用,不仅是一种值得坚持的学术理念,而且应该继续从科技战略制定、资助模式等角度大力促进。美国科学基金会资助的“动态地球科学研究所”似乎是一种值得借鉴的方式。我国地球科学领域如能结合国情、采取类似的措施来促进学科交叉,或可在科技创新和人才培养方面取得好的效果。

① 中国科学技术大学

 

② 中国科学院地质与地球物理研究所

  郭正堂1  郑永飞2  柴育成3

③ 国家自然科学基金委员会

  1. 中国科学院地质与地球物理研究所

  2. 中国科学技术大学

  3. 国家自然科学基金委员会

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