作者:张晴丹 来源:科学网微信公众号 发布时间:2022/10/7 20:17:44
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“双非”高校首篇Science!80后教授一作:做别人不敢做的事

 

文 | 《中国科学报》记者 张晴丹

在旁人眼里,祁第是一个很“疯狂”的人,从不按常理出牌。

从小不好好读书,后来随便读了个地方普通大学。就在亲戚朋友都以为他毕业后会接手家里的生意时,他突然“觉醒”了,以优异的成绩考上985高校,并拿下了博士学位。

毕业后,他进入一所国家级科研机构就职,科研起点挺高。没成想画风又是一转,他辞掉了这份令许多人艳羡的研究所工作,到一所“双非”高校“从零开始”。

此后,他一年内连续在地学领域顶刊Geophysical Research Letters发表三篇文章、半年建成高水平实验室……这一次,他更是为所任教的集美大学带来了校史上首篇Science论文。

北京时间9月30日凌晨,Science在线发表了这篇以祁第为第一作者的论文,聚焦北冰洋快速酸化研究。这项祁第“死磕”了5年的研究,终于交出一份满意的答卷。

“疯狂”的经历:读博期间跑两次北极

在中国第七次北极科考中的一张照片上,祁第恣意地笑着,那时他还是厦门大学的一名博士研究生,正在潜心研究海洋酸化问题。

什么是海洋酸化?海洋是地球上重要的碳汇,不断吸收人类排放到大气中过量的二氧化碳,导致海水逐渐变酸。

在去北极之前,祁第参考的研究海洋酸化数据都来自国内外同行在网上的共享。“我也想拥有属于自己的数据。”他在接受《中国科学报》采访时说。

一个研究海洋科学的人,怎能不出海?而研究海洋酸化,又怎能不想去趟极地呢?

毫不夸张地说,北极是全球对气候变化最敏感的地区。由于气温低,北极海洋比地球上其他海洋更易吸收二氧化碳,大约占全球20%,是酸化最严重的地区,也是全球海洋酸化研究的“领头羊”。

祁第共去了两次北极,一次是2014年,另一次是在2016年,两次都被评为北极科学考察优秀队员。当年的这番操作,让人觉得他很“疯狂”。

要知道,很少有人会在读博期间跑两次北极。因为时间跨度太长了,“雪龙”号科考船前往北极考察要三个月,这期间吃住、工作全在船上,而且出发前和返航物资准备以及样品分析得用半年。读博总共才4年,去北极考察就耗费了两年多时间。

但祁第非常看重这两次北极之行。“虽然过程很辛苦,但是这种经历特别重要,收获很大。”

最初,他还会和其他同行的科研人员一样,为能亲眼看到北极熊而激动。后来,再有什么新奇的事物出现,他都无暇他顾,因为要马不停蹄地采集海水和海冰样本。

除了要适应海上颠簸引发的头晕目眩外,科考队员还要在严酷的北极环境中执行科考任务。尤其是冰站作业期间,既要应对北极恶劣的气候条件,又要提防随时可能出现的北极熊,这对体力、耐力、胆量都是极大的挑战。

祁第(左)在北极冰站放采水器 受访者供图

每次放下采水器,都要从表层探到底层,最深能到五六千米。共分为20多层,每一层需取三四个参数,所有层算下来得采集七八十管样品,然后每管进行测量,最后打包封装贴好标签,要花上好几个小时。

这样的采集流程,每到一个站点都要重复一遍。而站点与站点之间的航距又很近,有时甚至不到一个小时。

“我们都是不分昼夜,24小时随时待命,只要开到下一个站点,立马起来干活,一直保持这种状态。”对做研究有一种“执念”的祁第而言,这种累,既充实又快乐。

除了收获大量宝贵的样本数据外,他还在北极科考中交到了志同道合的朋友,那是一位做物理海洋研究的同龄人。祁第当时的研究课题要解释酸化海水为什么扩大,正好需要用到物理海洋知识,这位同行的出现恰逢其时。

2017年,他们合作的这项研究以封面文章的形式发在Nature Climate Change,这是祁第以一作发表的第一篇文章。该研究成果入选2017年度“中国十大海洋科技进展”,排名第一。

祁第教授参与中国北极科考的场景 受访者供图

历时5年,47航次!“别人都不敢这么做”

近年来,全球都在聚焦海洋酸化研究,越来越多的科研人员参与进来,但能做出成绩的寥寥无几。

这不足为奇,相较生命科学、材料等领域来说,海洋科学领域要发CNS(Cell、Nature、Science三大顶刊)本就是一件难事。全球研究北极碳循环与酸化发在CNS以及子刊的文章大概也只有10来篇。

这次在Science发表的研究成果,历时长达5年。这么长的时间跨度里,祁第又做了一件“疯狂”的事。

他和团队成员汇总了1994年~2020年间共47次北极调查航次里所有收集的数据。为什么说此举甚是“疯狂”呢?

“因为别人都不敢这么做。”一般做海洋化学研究的通过1~2个航次获得的数据,就能写文章,而祁第集成了47航次才出一篇文章。

海洋化学领域,很少有人在熟悉碳酸盐体系基础上,还具备编程、大数据分析能力,也就无法做到研究的时间够长、空间够广。所以他们的研究结果很难看出大的变化,也没法跟气候变化串联起来。而祁第在读书期间已经练就了这些本领,在海量数据中“淘洗”出“真金”并不难。

根据他们的发现,北冰洋酸化程度逐年增强,且影响范围已延伸到北纬80°海盆区,其酸化速率是其他大洋的3-4倍。同时,氢离子的增加率也比其他大洋快约4倍。

北冰洋快速酸化的主要原因,正是海冰消融:一方面暴露的海水表面增加了对大气二氧化碳的净吸收;另一方面冰融水对海水的稀释削弱了其缓冲能力,加剧了大气二氧化碳的入侵。

这对全球来说都是非常糟糕的“信号”,生活在地球上的人类也无法独善其身。

因为人类排放的二氧化碳如同看不见的“病毒”,通过海气交换可以渗透到海洋的各个角落,其对北冰洋生态系统的危害和影响是深远和难于预估的。

通过北冰洋的年际变化,我们切实地看到人类对这片纯净海洋的破坏和伤害。若能“及时止损”,节能减碳,或许对未来海洋酸化的预言可以“原地止步”。

这篇文章让Science编辑眼前一亮,除了研究内容非常全面外,就连配图都做到了“极致”。别看正文只有4幅图,补充材料里则提供了20幅图,里面充满了大量的诠释,足见作者之用心。

所以文章发表过程很顺利。今年1月份投出,8月份便接收,9月30日就发表了。

从普校“逆袭”,到扎根“双非”

很难想象,祁第这样一个如此热衷科研的人,曾是一名“学渣”。

“小时候不好好读书,因为家里做生意,总想着以后可以‘子承父业’,就随便考了地方上的一所普通大学。”祁第说。

但后来发现自己并不喜欢这一行,于是他开始熬夜苦学,考上了厦门大学环境科学专业的研究生。从此,他的人生轨迹彻底改变。

“我的硕士导师非常严苛,可以用‘变态’来形容,因为他的学生基本上都要4~6年硕士才能毕业。”祁第说。

他随即补充道,这个词有正面和负面之说。“负面指的是带来痛苦;正面指的是,在他指导下的4年里,我打下了二氧化碳研究非常坚实的基础,我认为它是碳酸体系最扎实的基本功。”

严师出高徒,这位老师带出来的学生都能够独当一面。而且从这个“龙潭虎穴”出来的全是“香饽饽”,很多老师抢着要。所以那个时候,祁第很快成了陈立奇教授的学生,继续在厦门大学攻读海洋化学专业的博士。

在陈立奇的牵线搭桥下,祁第与美国特拉华大学海洋科学与政策学院教授蔡卫君开启了长期合作,蔡卫君对祁第非常认可。两位导师同时也是这篇Science文章的共同通讯作者。

“蔡老师说,我的基本功并非最扎实的,甚至是他的学生里相对较弱的,但有两点令他欣赏:第一是创新性很强,一点就通;第二是逻辑很强。这些优势在团队中非常重要。”祁第回忆道。

博士毕业后,祁第到中国自然资源部第三海洋研究所工作。4年后,几经考虑下,去年他辞掉了这份令许多人羡慕不已的工作,到既不是985也不是211的集美大学任教。

这所“双非”地方高校,在许多人眼里未必是最好的去处,但对祁第而言,却是最对的选择,这里承载了他无尽的科研梦想。

“学校愿意给我最高的待遇和最好的科研条件,而且支持我招揽我想要的专业人才,给了我很大的发展空间。”祁第说。

光是科研启动经费,学校就给了1000多万。仅用了半年时间,祁第就把实验室建立起来。速度之快,让一些同行都感到惊讶。去年9月,集美大学极地与海洋研究院成立,祁第任院长。他的科研蓝图终于有了施展的天地。

仅用不到一年时间,他的团队就扩展到如今的20多个人。令他欣慰的是,这个团队很“抱团”,每个人充满干劲儿,大家齐心协力、没日没夜地做研究、写论文。

在集美大学的这一年,祁第带领的团队非常高产,可以说“一年抵了好多年”。除了Science这篇,还发了三篇Geophysical Research Letters(Nature Index收录,一区TOP),一篇Communications Earth and Environment(Nature旗下地学顶刊)。此外,还有多篇在投。

祁第是一个不愿意妥协的人。“我在发文章这方面,坚持宁缺毋滥,一定要‘死磕到底’,所投的文章必须保质,没改个四五十遍都不会拿去投。”

最近,祁第正在准备写一篇Nature的综述,全面揭示北极的气候变化,如何驱动碳汇和酸化的变化,研究尺度会从西北冰洋扩展到东北冰洋。“很少有研究团队会把这两者串联起来,这会是我们接下来的一个重要工作。”

参考链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo0383

 
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