我是1987年来美国的,做了五年研究生、两年博士后、 23年的大学教授。所以用“留美”二字来描述我的30年好像有些不妥,但实在想不出更合适的词汇,姑且用之吧。胡适先生曾经说过中国人不喜欢写传记,所以他就在40岁的时候就带头写了一册。我虽然不能与适之先生相比, 但是觉得也该写一点什么。 今年AGU在全球6万多会员中选出61名 Fellow (千分之一)。外面成就杰出,又能说会道的科学家同事很多,为什么我拿到了对我来说仍然是一个谜,只能说是我今年运气很好吧(我研究的是一个热门领域,帮我推荐提名的都是当今大名鼎鼎的,或是刚刚退休不久的前辈高人。另外,在海洋科学分会与AGU两个层面的评委里都有了解并欣赏我工作的人,实在是低概率事件;按照英文的说法是all stars are aligned for me)。 运气好是我自己经常说的话,当然这里并不否认自己的努力与成就。当然最重要的因素还是自己对科学的热爱才支撑了我这么多年我往前走的路。30年来我的进步在外人看来好像都很顺利、应该的,其实很长时间我自己都感觉始终是如履薄冰,如临深渊。比如说我来美国七年直到有了正式工作才第一次回中国探亲,然后又整整五年半直到拿到终身教职后才第二次回国探亲。对现在的年轻人来说,这几乎是天方夜谭。 直到今天我还是如此,经常为一组新数据或者一个新观点感到特别的兴奋。几十年来我从来没有后悔过做科学研究。今年选上Fellow 后,AGU让我写一篇短文,谈谈我对我们这个领域科学发展的前景的观点,但是我也写了我踏上科学道路的最处动机。用现在中国时髦的话来说就是“不忘初心吧。” 不过说来好笑,我报考大学的时候并没有报海洋。1978年厦门大学在浙江省招生理科有几个专业,记得其中连在一起写的有三个,化学、海洋、生物。 我当时想海洋大概就是开船的吧,所以就跳过去填了化学与生物。结果来招生的老师是海洋化学专业的,他看我化学考得不错,就把我放到了海洋化学专业。我倒是一直挺喜欢这个专业。不过我相信把我放到任何一个专业,我都会喜欢,只是成就高低而已。 那年高考我发高烧,数学考砸了所以没有报任何我中学时喜欢的数学专业,现在看来那也是运气好,因为我还是最喜欢研究与解释自然界的现象,个人的智力水平也不一定能做好数学方面的研究。我可以告诉你我有多笨, 大学里中午的时候同学们在下棋,我从来看不懂他们的策略。工作以后朋友们互动一起打牌,我也喜欢,但我是一个不知道该出什么牌,也不记得外面已经出过什么牌的人。 在碳元素里我也只研究一个最简单的分子,也就是二氧化碳(CO2)。我有一个做有机地球化学研究的同事朋友,后来进入到了热门的微生物地球科学。我跟他开玩笑说这个对我来说挑战性太大,学好英文对我这样一个每天离不开中文的人来说就已经挺困难的,还要去记忆微生物的拉丁文名字就太难了。我这样能力的人只能研究一些简单分子,做些简单的事情。当然二氧化碳在地球海洋生物圈的循环也是不简单的。 在大气中的二氧化碳无法阻挡从太阳来的短波能量,却能吸收地球放出的长波辐射,这就像给地球盖上了一层毯子, 使得地球变暖 (所谓温室效应也)。工业革命以来海洋吸收了人类释放二氧化碳的30%左右,也就是说海洋使得大气中的二氧化碳变的不那么高了,减缓了地球的气候变暖,成了一大功臣。但是同时海洋也做出了难以担当的自我牺牲。 我们都知道二氧化碳溶于水里就变成了碳酸,所以海水的酸度就增加了,pH 值与碳酸盐饱和度就下降了。这个过程叫做海洋酸化。这样一个后果对很多以碳酸盐为骨架的海洋生物的生长会有致命的威胁。譬如说珊瑚的增长就受到了极大的威胁。据研究表明几十年内累珊瑚礁就会消失。同时其他靠珊瑚礁生活的海洋生物与生态系的健康就受到了威胁,整个食物链也就受到了威胁。这样一来海洋酸化的研究不但有科学上的意义,也就有了重要的社会意义,受到了公众的支持。所以海洋酸化的研究在过去10年成了大热门。 我研究的领域是河口与近岸环境海域里碳的生物地球化学,我十几年前最知名的工作就是大陆架海洋二氧化碳海气交换通量的估算,另一件是河口区沼泽地的碳通量研究。这两个方面的工作也是全球碳循环研究的薄弱环节,也是最近十几、20年才开始的新领域。把这一方面的工作与海洋酸化相结合,2011年我在《自然 地球科学》上发表一篇文章,从数据与理论两方面指出近岸海区富营氧化所带来的二氧化碳与化石燃料带来的二氧化碳加在一起可以使近岸水环境变得更加酸化 (这是我第一篇酸化研究的文章)。这项工作被称为是开创性的, 将影响我们这个领域几十年。这也是我这次选上 AGU Fellow 的主要成就。
全球变暖北极地区是受影响最深的地方, 响应也是最剧烈的。过去北极海夏季化冰基本上都在低纬度边缘海,2007年开始化冰进入海盆区,当时没有任何二氧化碳的观测数据。2005年美国的海洋与大气管理局(NOAA)打算与中国国家海洋局合作监测二氧化碳,他们在东西海岸的两位巨头要找一个懂二氧化碳,又会说中文的人,当时全美国只有我一个人。 等我们拿到了资助在雪龙号上装上二氧化碳分析仪已经是2007年的秋天了,船先去了南极。第二年的夏天去了北极,正好碰到北极大化冰。根据90年代在冰下测定的结果, 有人提出北极冰下的二氧化碳很低,所以一旦冰化了就可以吸收大量的二氧化碳,可以对大气二氧化碳升高提供一个负反馈的机制。 等我到零九年开始看数据的时候我立刻意识到前人提出来的机制是错的,我就提出了一个新的机制,我们这样一篇以报道新结果加以理论解释的文章于2010年在《科学》上发表 (这是我第一篇北极研究的文章)。科学界的大头们提到这是中国海洋界第一次领导海洋研究的前沿,但是对我们的观点只是表示谨慎的欢迎。 2017年初我们又在《自然 气候变化》上发表另一力作,指出北极海域的酸化在过去20年不断地向北面及深部推进。这一次海洋界的反响就更大更正面了。文章的第一作者是海洋三所的博士生QiDi同学。这是一位很努力也很有思想的年轻人,(我对努力工作的年轻人总是极力提携的)。记得2017年初的时候正值中国新年,我在杭州的一个网络速度像蜗牛一样的宾馆里彻夜的工作,网络实在动不了,只好半夜三更打电话遥控指挥在山区老家的QiDi上传文件。终于让雪龙号破冰船的“光辉形象”上到了《自然 气候变化》的封面。 2017年本来应该有四篇高影响因子的文章。结果到现在也就出了两篇,另一篇刚刚接受,还有一篇还挂在那里。通过今年这几篇文章的修改我觉得我们在做高质量的科研,写高水平的文章上面问题不是太大,但在领会审稿人字里行间的意思方面,与编辑的沟通方面有所欠缺。比如,我今年在 《自然 通讯》上发表的美国Chesapeake海湾酸化的文章去年在《自然 地球科学》修改了两次被拒(是其中一位审稿人的错误),一半是因为我自己没有与编辑作有效沟通的缘故。后来转到 《自然 通讯》我写了一个有理,有力,也有礼的信说明审稿人的错误,编辑换了一个审稿人就过了。 今后几年我们研究室应该还会出几篇高影响因子的文章,但是我大概不会再写第一作者的文章了。如果写的话那一定是因为学生与博士后们不愿意写、我又要给基金部门交帐,或者是我在写书的过程中觉得有必要把某一个章节先发。 在从New Orleans 回费城的飞机上我拟一个写作大纲,准备写一本200页左右, 十章的小书。像我这样还没有进入退休状态,能力又有限的人,第一本书不宜太大部头, 也不宜写集大成的教科书。我想写一本大学生,研究生, 海洋化学专业的人想读,非海洋化学专业的人也想读又能读懂的,关于河口近海CO2的酸碱性质与碳循环的书。 |
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