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新萄京娱乐app第三届“地球科学前沿论坛”在新疆乌鲁木齐举行

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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。

8月16日,由中国科学院地学部常委会、《中国科学:地球科学》编委会和《中国科学》杂志社主办,中科院新疆生态与地理研究所协办的第三届“地球科学前沿论坛”在新疆举行。

作者:胡珉琦 来源: 中国科学报 发布时间:2019/12/26 9:06:30 选择字号:小
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  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。

据了解,本次论坛邀请到了傅伯杰、郑永飞、朱日详、周忠和、杨元喜、郭正堂、焦念志、万卫星、王会军、陈发虎、郝芳、吴福元、张人禾等十余位中科院院士。专家学者将解读历届地学Crafoord奖获得者的成就和贡献,旨在分析地球科学研究中的创新所在,激励中国地球科学家产出高水平的成果。

深海勇士号载人潜水器准备入水。

  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。

Crafoord奖是一项世界自然科学界的最高大奖之一,可以与众所周知的诺贝尔奖相媲美。Crafoord奖是Crafoord夫妇捐资瑞典皇家科学院于1980年设立的,奖励那些诺贝尔奖所没有涵盖科学领域的杰出科学家,包括天文学、数学、地球科学和生物科学四个领域,后来又增加了多发性关节炎领域。

深海一向是各国展现实力、展开较量的平台。在地球环境演变的科研领域,中国人有了自己的声音,而这个声音正是来自深海。8年来,南海深部计划让南海一跃成为了基础研究程度最高的边缘海,也使我国获得了该区域的科学主导权。

  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。

论坛期间,专家学者们还就“地球新圈层——日光下地表‘矿物膜’作用”、“增温停滞的动力机制”、“南海海洋学研究的动力学问题”、“古DNA解密现代人演化”、“水稻土微生物研究的进展与展望”等议题进行报告讲演。

■本报记者 胡珉琦

  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。

据傅伯杰介绍,地球科学是几大学科中最复杂的系统,它与人类环境和可持续发展有着密切关系。

浩瀚的海洋95%都是永恒的黑暗世界,巨大的压力和未知的环境让窥探深海困难重重。8年前,中国一项名为南海深海过程演变的重大研究计划正式启动,它的野心是要把南海最深处的秘密探个明白!

  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。

《中国科学:地球科学》主编郑永飞认为,目前,我国经济发展的步伐快于科技发展。中国从科技大国成为科技强国,需要科研工作者们勤奋学习,积极创新,做出高效的科研成果。

2019年,南海深部计划交出了一份答卷。它不仅突破了20世纪地球科学已有的重要认知,使南海成为深海研究的国际前沿,也为地球系统科学研究制造了一场大演练。

  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。

郑永飞表示,参加论坛的不少专家参与到了“一带一路”战略的科技研究中,论坛的举办也可以促进将新疆的研究积累与“一带一路”发展相结合。

从此,黑暗世界里又多了一条裂缝,让光可以照进,为发现和解开更多的地球科学之谜提供了新的可能。

  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。

新疆生地所所长陈曦表示,新疆这个独特的区域吸引着众多的科学家们,论坛中各位专家的引领性发言,将促进年轻人了解世界地球科学研究的前沿,推动新疆地球科学研究的发展。

探索南海生命史

  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。

地球科学前沿论坛举办几年来已经成为国家地球科学领域的品牌论坛。

1968年,美国钻探船在墨西哥湾进行深海钻探,这是大洋钻探这个地球科学研究史上规模最大、历时最久的国际合作项目的开端。此后30年,在这个改变了地球科学发展轨迹的领域,中国人却几乎没什么作为。

  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。

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20年前,大家讨论什么是明天的科学。我说应该搞深海,结果却被说成是后天的科学,不是明天!中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先十分清楚,没有国家实力作为基础,没有政府和产业部门的支持,深海研究是入不了海的。

  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。

论坛现场

2012年12月,我国正式提出了海洋强国战略。此前一年,南海深部计划被列为国家自然科学基金重大研究计划。这也是我国海洋领域第一个大型基础研究计划,总共立项60个,全国参加单位32个、参与人员700多人次。

 

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全球75%的边缘海盆地集中在西太平洋,而南海是西太平洋中规模最大、最具有代表性的边缘海盆地,可望成为世界海洋科学研究的天然实验室,也是中国人深海研究的家园。

  郭正堂1  郑永飞2  柴育成3

傅伯杰讲话

作为南海深部计划指导专家组组长的汪品先在项目设计时,就把南海当作一只完整的麻雀来解剖,从三方面揭示这个边缘海的生命史:把深海盆的形成演变作为骨,深海沉积蕴含的环境演化信息作为肉,而海水的生物地球化学系统则是血。

  1. 中国科学院地质与地球物理研究所

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过去主流观点认为,南海的形成过程就是大西洋的翻版,只不过规模更小、年代更短。然而,在基础科学领域,地球科学具有典型的地域性特点。一个地区发现的规律不等于全球规律。汪品先判断,有更复杂的深海过程演化等待被揭示。

  2. 中国科学技术大学

郑永飞讲话

8年后,他的预见成真,这里的故事比想象的还要精彩。

  3. 国家自然科学基金委员会

深海研究的撞车现场

对地球科学而言,大陆张裂变海盆是一个顶级的学术课题。在论证南海成因问题时,必须回答几个基本问题什么时候打开、在哪里打开以及为什么打开。但是答案在地球深处,用物理方法间接探测好比隔靴搔痒,只有真刀真枪到海底打钻才能揭示真相。

过去50年,依靠大洋钻探,科学家提出了海盆张裂大西洋模式,现在希望用南海去检验这种模式的普适性。而南海深部计划用争取到的4个大洋钻探航次证明,这次检验没有通过。

汪品先指出,大西洋和南海属于地球岩石圈演化不同阶段的产物。前者是在岩石圈离散背景下的产物,
属于板内破裂;后者是岩石圈汇聚背景下发生的张裂,属于板缘破裂。

这是两种根本不同的海盆形成机制,仅凭这一点,就能够推翻南海是小大西洋的说法。中国科学院院士、国家自然科学基金委员会地球科学部主任郭正堂认为,这一发现为板块理论的补充和完善提供了新的证据。

20世纪地球科学除了板块理论,另一个重大发现是地球轨道几何形态的变化驱动冰期旋回。其核心是用北半球高纬度地区接受到的太阳辐射量变化,解释近百万年来冰盖涨缩的周期性,由此引领全球的气候变化。但地球上气候变化的能量主要来自太阳辐射,接受太阳辐射最多的是低纬地区,低纬过程对全球性气候变化的驱动却一度被忽视。郭正堂说。

南海的深海研究提出了低纬驱动的命题。研究发现,高纬区冰盖大小的变化和低纬区季风降雨的变化,其驱动力的周期性有所不同,低纬区降水周期的变化并不由高纬冰盖决定。在南海的古气候记录中,无论是水循环的2万年岁差还是碳储库的40万年长周期,都说明低纬过程具有全球影响。

它对国际上已有关于地球气候系统演化的认识产生了很大的挑战,也把低纬驱动命题带到了地球科学的研究前沿。郭正堂表示。

事实上,想要掰动这些已经统治了地球科学近半个世纪的理论,实为不易。汪品先说,跟主流观点撞车很吃力,但科学研究也只有这样费力才能拿到好东西。

当我们讨论一项地球科学研究的学术价值时,关键要看它是不是特殊、有没有特色、能不能形成优势。在中国科学院院士、中国地质大学教授王成善看来,南海深部计划做到了把地理特色上升为学术优势。

地球系统科学研究的大演练

深海科学钻探、长期观测系统和海底深潜,被称为探索深海的三深技术,它们为南海深部探索提供了重要的技术基础。而科学与技术的结合,只是此次多部门、跨学科科研联合的一个方面。

多学科交叉是现代地球科学研究的重要发展趋势。中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所所长徐义刚认为,南海深部计划组织了地质、物理海洋和海洋生物等多学科研究人员,实现了来自全国范围内跨系统的大协作,这是国际上相关领域所不多见的。

从深海研究出发,汪品先对推动地球系统科学提出了新的研究思路:从空间上,把大气圈、岩石圈、水圈、生物圈连起来;在时间上,把现代过程、地质历史过程直至深时地质串起来,从整体地球系统的视野对它们的相互作用过程和机理进行研究。南海深部研究必须带动整个地球系统科学的发展才有意义。

不过,有效的大学科协作并不简单。徐义刚表示,南海深部计划在组织上做了一些有益的尝试,如以科学问题为牵引的多学科集成小组、两年一次的地球系统科学学术研讨会,均为多学科交叉协作提供了平台。用王成善总结的工作模式,即逻辑集中,物理分散,这在大地学学界产生了良好的示范效应。

不仅如此,郭正堂与中国科学院院士、江苏省科协主席陈骏不约而同地提到,8年的研究计划形成了多学科结合的深海科学队伍,培养了一批活跃在国际海洋科学前沿、有交叉学科视野的中青年科学家,有的已经成为了国内海洋科学的领军人物。

成为国际深海研究的基地

在地球环境演变的科研领域,中国人有了自己的声音,而这个声音来自深海。郭正堂说,深海一向是各国展现实力、展开较量的平台。南海深部计划让南海一跃成为了基础研究程度最高的边缘海,也使我国获得了该区域的科学主导权。

汪品先表示,这8年的进展只是提出了地球科学的新问题,而离解决问题还有很长的距离。破字当头,立在其中。再给我们几个8年,就能一边破一边立,让科学假说变成科学理论。

值得一提的是,南海深部计划从一开始就注重国际合作,特别是在南海沉积物分布与搬运的研究中,与东南亚多数国家展开了长期合作。这也提醒我们,应该把南海深部研究置于一带一路的框架之中。郭正堂指出,海上丝绸之路以南海为中心,可这一路线上的科学探索、科研合作还远远不够。

汪品先期望,把海上丝绸之路沿线国家和地区纳入这项长期研究的队伍中,让那些过去没有资格、没有手段、没有条件参与深海探索的科研团队有机会触碰科学前沿。

让南海真正成为国际深海研究基地,这也是中国为推动全球科技发展应有的建树。郭正堂说。

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