作者:甘晓 程唯珈 来源: 中国科学报 发布时间:2019/5/17 10:07:06
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青藏科考:只为心中那座高地

青藏高原一直是全世界地球科学家的“宠儿”,中国科学家更是对此“痴迷不已”。

6年前的国庆前夕,青藏高原地球科学卓越创新中心建设实施方案通过审批,中科院提前落子,为科学梦想铺就了一条通天大道。

同时,战略方向、研究方向、人员结构、经费来源……青藏高原地球科学卓越创新中心不断面临变化与挑战。

“改革已经在路上!”青藏高原地球科学卓越创新中心以学术水平为主要价值导向,实行行政系统与学术委员会相结合的治理结构,以择优稳定支持为主配置资源,以国际同行评价为主要评价方式,促使“硬核”成绩纷至沓来,“国际引领”的目标也在逐步实现。

怀着对未来的期许,卓越中心的研究视角正逐渐从青藏高原区域向全球范围延伸,从基础前沿到国家战略,从第三极地球系统科学研究到第三极国际人才高地,他们为国家三极计划的启动实施奠定了坚实的基础

依托中科院青藏高原地球科学卓越创新中心组织开展古里雅5国联合野外科学考察。

■本报记者 甘晓 见习记者 程唯珈

2015年9月23日,西昆仑山的古里雅冰川,海拔6200米,零下20摄氏度,缺氧。冰雪覆盖着大地,一片荒芜。只有星星点点几顶橘黄色的帐篷显示出一点生机。

“真是太冒险了!”一盏帐篷里传出一个声音,气喘吁吁。

“我们是不是‘冰川敢死队’?”

“没错!绝对可以这么说!”

帐篷里的人都身着加厚冲锋衣,戴着帽子,说话呼吸都从鼻子里冒着热气。他们正在热火朝天地安装设备,准备钻取冰芯。

帐篷里的成员由5个国家的科学家组成,其中包括两年前做过3次心脏搭桥手术、67岁的美国国家科学院院士、冰川学家朗尼·汤姆森(Lonnie Thompson),以及他的中国同事,中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所(以下简称青藏所)研究员姚檀栋。

这支科考队的队长、青藏所研究员邬光剑也亲历了钻取冰芯的全部过程。中午时分,他拿到了从大本营送上来的午饭,囫囵吞下几口凉凉的饭菜。每年超过两个月时间在野外,他早已习惯在冰面上工作、吃饭和住宿,时不时还会来一场“说走就走”的野外科考。

获取冰川内部的冰芯,是他们此行的目的。从科学上说,所有在大气中循环的物质都会随大气环流抵达冰川上空,沉降在冰雪表面,最终形成冰芯记录。古里雅冰川是地球上除南北极之外最稳定的冰川,是中低纬度发现的最大、最厚、最冷的冰帽。

几天后,他们获得了一批300米长的冰芯。在这些冰芯上获得的信息,将为科学家们提供打开青藏高原变迁奥秘之门的“钥匙”,帮助人类攀上科学的“高地”。这也是科学家倾其一生的追求。

起点:与顶层设计不谋而合

在姚檀栋看来,这次科考的成功离不开一座“学术高地”的支持——中科院青藏高原地球科学卓越创新中心。

时间回到2013年6月7日,距离中科院启动机关科研管理改革刚刚1个月。一次普通的例会在青藏所办公楼召开。

“院机关的改革已经启动,特别是科研管理。”时任中科院青藏所所长姚檀栋一字一顿。听到“改革”两个字从所长嘴里说出来,所长助理丁林抬起了头,停下了手中记录的笔。

“大家知道,为优化管理职能配置,强化学科交叉融合,院机关建立起以科技创新价值链为主线的矩阵式管理模式,组建新的前沿科学与教育局、重大科技任务局、科技促进发展局3个科研业务管理部门。”姚檀栋介绍。

“那么,接下来,我们研究所要怎么改?”姚檀栋抛出了关键的问题。

停顿了几秒后,他继续说:“青藏高原研究是全世界共同面临的难题,依靠单一学科难以解答所有问题。未来的青藏高原研究,必须要整合研究力量、开展联合攻关。”

2012年,姚檀栋担任首席科学家的中科院战略性先导专项(B类)“青藏高原多圈层相互作用及其资源环境效应”(以下简称青藏专项)就尝试过团队作战。不仅中科院10多家研究所组织研究人员参与,北京大学等12所高校和科研机构也贡献了力量。

几年下来,青藏专项取得了不错的成绩。随着专项工作的不断深入,姚檀栋一直在思索一个问题:要靠什么力量让这支来自不同单位,甚至不同国家的队伍团结得更紧密,凝练有共识的科学问题,进而集中攻关?

姚檀栋深知,只依靠青藏所自己的力量,做不到。

事实上,彼时,中科院院长白春礼已经看到了这个问题。在召集所长们开会的时候,“突破体制机制壁障,清除各种有形无形的栅栏,打破各种院内院外的围墙,着力开辟‘政策特区’和‘试验田’”,是他经常挂在嘴边的话。

也是在一次会议上,姚檀栋得知,白春礼用“卓越中心”来命名基础研究这块“试验田”。

“院里计划对研究所进行分类改革,我想‘卓越中心’可能最适合我们。”会议上,姚檀栋提出了自己的想法。所班子成员表示同意。

会议结束时,姚檀栋把起草“卓越中心”方案的任务交给了丁林。

会后,丁林反复询问姚檀栋这几个问题:为什么建、研究单元是什么、科学任务怎么布局、队伍怎么管理、经费支持哪里来……

“这次改革是中科院院长白春礼亲自抓的大事,一定要认真对待。”姚檀栋叮嘱丁林。

“召集所长开会时,白院长说过,卓越中心是实行行政系统与学术委员会相结合的治理结构,以学术水平作为主要价值导向,要择优稳定支持。丁仲礼副院长也跟我说过,我们在青藏高原研究上有优势,要求我们要成为重大成果发源地、杰出人才聚集地。”姚檀栋向丁林逐一解释他所了解的顶层设计。

几天后,姚檀栋收到了丁林提交的一份初稿。“建设世界一流的青藏高原科学研究平台”“实行理事会领导下的主任负责制”“研究深部圈层的相互作用、深部—表层相互作用与远程效应、地表各圈层相互作用及其生态效应等地球科学的重点科学问题”……

姚檀栋用很短的时间看完了这份方案。“改革已经在路上!”他感到振奋。青藏高原一直是全世界地球科学家的“宠儿”,也是国际科学研究的“必争之地”。“中国科学家理应追求卓越的青藏高原研究。”姚檀栋想。对中科院的提前落子,作为中国科技国家队的一员,他深感责任重大。

历经11天的修改后,这份方案送到了白春礼的办公桌上。

行动:抓住人才这个“牛鼻子”

2013年7月17日,习近平总书记视察中科院提出“四个率先”的要求。一年后,中科院“率先行动”计划启动实施。

2013年9月20日,青藏高原地球科学卓越创新中心建设实施方案通过审批,它也作为中科院首批卓越创新中心被记录进历史。

根据方案,青藏所将作为青藏高原地球科学卓越创新中心依托单位,中科院地质与地球物理研究所、中科院成都山地灾害与环境研究所、中科院寒区旱区环境与工程研究所、中科院地理科学与资源研究所等5家研究所作为共建单位,加入青藏高原地球科学卓越创新中心。

梦想即将变成现实。

2014年1月21日,青藏高原地球科学卓越创新中心揭牌仪式在青藏所举行。幕布揭开后,会场响起热烈的掌声。

当时主管卓越中心的丁仲礼副院长除了关心科学问题,还很关心人才问题。他曾在一份亲笔写给白春礼的信中强调“稳定人才队伍”的重要性,并提出应“如何建立可操作的退出机制”的建议。

姚檀栋深知,丁仲礼并不是“想多了”。“做科研管理最关心的,一是稳定的科研经费从哪里来,二是人员工资能不能发挥激励作用。”

在科研经费上,依托于青藏高原地球科学卓越创新中心的青藏专项成为支柱项目显然毫无争议,2017年后,科学家又酝酿了中科院战略性先导科技专项(A类)“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”。

人的问题最难解决:“人家在研究所待得好好的,凭什么为卓越中心工作,而研究所又为什么同意自己的研究人员在科研上要接受卓越中心的领导?”厘清这其中的逻辑,成为这场改革的“牛鼻子”。

2014年7月,中科院主办的《中国科学报》在头版发表的一篇评论称:“改革,已进入深水区和攻坚期。”这篇评论用“硬骨头”来形容“如何有效促进人才合理有序流动和增强队伍创新能力”等长期难以解决的深层次问题。

读到这篇评论时,姚檀栋深有感触:“说的不就是自己正面临的难事儿吗?”

正在此时,白春礼又要求中科院人事局参与协调,给予政策支持。“双聘双享”成为各方多轮讨论后的对策。“双聘”指的是研究所科研人员加入卓越中心,既是原单位的人,同时以“特聘研究员”的身份进入卓越中心,由卓越中心给予人员津贴。“双享”是针对发表成果归属的问题,“特聘研究员”的科研产出同时挂上原单位和卓越中心,两个单位同时享有成果归属权。

按照姚檀栋的说法,“率先行动”计划又一次为研究所的改革解决了燃眉之急。

在理事长丁仲礼的支持下,青藏高原地球科学卓越创新中心遴选出16位特聘核心骨干和26位特聘骨干人才,每位特聘人才按中心制定的规则带入若干名青年骨干作为助手,共组成126人的研究队伍。按计划,入选青藏高原地球科学卓越创新中心的所有特聘研究员每年都将在通过考核后,获得一定数额的人员津贴。

至于选人的标准——“只唯水平、只唯学问”,不止一次在会议上被丁仲礼强调。

时任中科院成都山地灾害与环境研究所研究员崔鹏就这样被拉进了“群”。“卓越中心主要是做基础理论研究,也希望能够在探索科学问题的时候解决国民经济需要解决的问题,比如你擅长的灾害问题。”找到崔鹏时,姚檀栋张口就直奔主题。也正是出于这样的考虑,青藏高原地球科学卓越创新中心在此前确定的3个研究领域的基础上,又增加了“高原地质灾害”这一领域,由崔鹏担任这一领域的负责人。

不仅有中科院内的科学家,时任兰州大学副校长的陈发虎也加入到中科院改革的行列。

就这样,2014年9月,崔鹏、陈发虎等其他多位到场的“特聘研究员”一起,在各自的三方协议中郑重地签下自己的名字。

2015年6月,这项率先试水的“特聘研究员”计划,在青藏高原地球科学卓越创新中心完成“孵化”后,被推广到全科学院范围内。

成果:跨学科作战成绩斐然

2018年10月29日晚上8点,邬光剑的手机突然响起,他接到姚檀栋紧急通知,位于西藏林芝地区米林段的雅鲁藏布大峡谷再一次发生了冰崩堵江事件,堰塞湖水位正在快速上涨,要求他和其他人员立即赶往灾害发生现场。当天深夜,邬光剑等人就赶到了成都,第二天飞到林芝,到达灾害现场。青藏高原地球科学卓越创新中心成立后,这位从事冰芯研究近20年的科学家开始接受来自跨学科的新挑战。

同样的挑战,也摆在长期从事青藏高原山地灾害研究的崔鹏面前。“以前我们主要关注灾害的动力学过程、动力学机理,主要从灾害的物理、过程角度做理论上的研究。加入青藏高原地球科学卓越创新中心后,应更强调为青藏高原地球科学卓越创新中心的科学问题作贡献。”加入青藏高原地球科学卓越创新中心后不久,崔鹏对团队成员说。

他们的策略是,在过去的山地灾害研究中,增加“气候变化”这个维度。“气候变化的灾害响应”这一国际科学热点,成为崔鹏课题组研究的新方向。

几年下来,他们关于气候变化对灾害形成的影响及其对未来灾害发展趋势的一些预测,不仅攀上了世界科学高峰,也为国民经济发展立下汗马功劳。崔鹏等人发现,作为“高山区”,青藏高原对全球升温敏感,也是全球升温的“放大器”。最容易发生的灾害,便是冰雪消融后的“冰崩诱发冰湖溃决洪水与溃决性泥石流”。

2017年11月18日,位于西藏米林的雅鲁藏布大峡谷内发生6.9级地震。崔鹏课题组对震后地质灾害进行系统调查后,认为震区出现“堰塞湖——溃决洪水——泥石流”灾害链事件的基本条件已经具备,并预测“在未来几年内,此处发生大规模泥石流事件并堵江的概率很高”。研究人员在学术会议上发表预测结果的同时,也向国家和地方的相关部门提交了报告。

丁林也深深体会到跨学科的优势。青藏高原地球科学卓越创新中心成立后,他带领课题组从传统的地质研究,转向一种可以称为“大地学”的研究——关注六大圈层运动,甚至借鉴了生物学手段。

在与化石界顶尖专家切磋多次后,他带领的课题组开创性地对一种叫作“介形虫”古生物壳体内的同位素氧做了检测,与相关数据对照,确认青藏高原南部的冈底斯山比喜马拉雅山更早隆起。

“以前,从来没有想过青藏高原的隆升历史,还可以用古生物留下的痕迹去书写。”丁林说。

短短几年,青藏高原地球科学卓越创新中心“硬核”的成绩纷至沓来——在《自然》《科学》等刊物上发表了20多篇高水平论文,研究成果入选地学十大科学前沿第一方阵;2014年获得国家自然科学奖二等奖;依托青藏高原地球科学卓越创新中心编写的《西藏高原环境变化科学评估》报告被习近平总书记在第六次西藏工作会议的讲话引用;吴福元和丁林分别于2015年和2017年当选为中国科学院院士,姚檀栋获得被誉为地学界诺贝尔奖的“维加奖”;第二次青藏高原科考启动并取得首批成果……

“国际引领”的目标也在逐步实现。姚檀栋联合朗尼·汤姆森和德国科学院院士沃尔克·莫斯布鲁格(Volker Mosbrugger)发起“第三极环境(TPE)”国际计划,由中国科学家主导,增强了中国科学家在这一领域的主导话语权和引领地位。如今,7个TPE分中心与25个国家的66个机构建立了长期深度国际合作。

未来:率先改革再出发

2019年1月9日,陈发虎从党和国家领导人手中接过国家自然科学奖二等奖的证书,获此殊荣的项目是他领衔完成的“亚洲中部干旱区多尺度气候环境变化的特征与机理”。这是他科研生涯中的第二个国家自然科学奖二等奖。

他带领团队围绕“亚洲中部为什么会变得干旱”这个科学问题,提出了一种新的气候变化特征“西风模态”,并论证了这种特征在亚轨道—千年—百年到年代际的不同时间尺度上是适用的。

几个月前,陈发虎刚刚从姚檀栋手中接过“接力棒”,担任新一任青藏高原地球科学卓越创新中心主任。最近,“转战青藏高原”,成了他的“口头禅”。

事实上,陈发虎带领课题组已经在环境考古和环境变化方向,对青藏高原开展过较深入研究。2015年,他们在《科学》上发表成果,提出新石器人群在距今5200年前首次大规模在青藏高原东北部海拔2500米以下的河谷地区定居,主要种植粟黍为生;距今3600年前后开始常年定居在海拔3000米以上地区,主要依赖麦类作物的种植和畜牧业为生。这一发现,厘清了青藏高原史前人群定居的历史轨迹。这项成果在学术界引起强烈反响。

上任后,陈发虎面临的第一个难题便是研究领域的调整。这些年,作为地理学家的陈发虎明显感到国际上地球科学的变化。“地球是一个整体,任何一个区域的变化都会影响局部甚至全球,青藏高原地球科学卓越创新中心的研究领域方向应当调整。”这是他和卓越中心领导班子的感觉。

从前,四大研究领域以“多圈层相互作用”为主线划分逻辑层次。事实上,多项科研成果已经完成“青藏高原多圈层相互作用的动力链”,这一动力链融合了青藏高原深部圈层、地表圈层与大气圈层的关键节点。

但是,按照如今的观点来看,“多圈层”视野仅立足区域,青藏高原研究要面向全球,还要面向国家战略。陈发虎认为,要从科学家感兴趣的纯基础研究转变成能够为国家战略服务的基础研究。

经过深入研讨,过去的4个领域方向调整为新的4个领域方向,包括大陆碰撞—隆升及成矿作用、高原隆升及环境与灾害影响、西风—季风相互作用与水资源、高原生态环境与人类适应。

“在先导专项的支持下,卓越中心的研究视角将逐渐从青藏高原区域到全球,从基础前沿研究,到应当考量国家战略需要,预期并争取引领国际第三极地球系统科学研究、提出第三极资源环境优化利用方案、建成第三极气候与环境变化研究的国际人才高地、为国家战略的三极大计划的启动实施奠定坚实基础。”陈发虎代表青藏高原地球科学卓越创新中心所有科学家说出了对未来的期许。

战略方向、研究方向、人员结构、经费来源……青藏高原地球科学卓越创新中心将不断面临变化与挑战,唯一不变的,是科学家们对青藏高原的无限神往和无比热爱。

 

研究人员在西藏塔若错钻取岩芯。

科考队员在风雪中运输冰芯。

 

科考队员到达海拔6700米珠峰北拗地区开展考察研究。

本版图片均由中科院青藏高原研究所提供

《中国科学报》 (2019-05-17 第4版 纪实)
 
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