新闻纵横

简单生活 踏实工作:走近国家自然科技奖得主方精云

发布时间:2005/06/07 信息来源:北大新闻网记者 伍蕴瑜

    今年的夏天来得格外迟,但一天之间就热到30多度。炎热的下午,记者走进了逸夫二楼3754房间,这是环境学院方精云教授的办公室。这个不大的房间,吸引记者的眼睛的首先是嵌入墙壁的书柜里整齐码放的书。方教授正在为一个会议的相关事宜做着联系工作。他一手拿着电话,一手扇着风。

    “为什么不开空调呢?”

    “现在还不是开空调的季节,自然风,节约能源,也有益健康”。他恬淡地笑着,开始接受我的采访。   


                  半年不到,在《科学》上发表两篇论文 

    由方精云教授主持研究的“中国陆地生态系统生产力和碳循环的研究”获得了2004年度“国家自然科学奖二等奖”。在获奖之前,他的研究成果就已经在国内外引起了广泛的关注并得到了承认。 
     
    20世纪80年代末90年代初开始,科学界就存在着“二氧化碳去向不明”之谜。根据碳平衡原理和相关数据的计算,人类每年都释放大量的二氧化碳,其中近一半被大气吸收,一部分被海洋吸收,而剩下的二氧化碳科学家们却搞不清楚它们的去向。

    生态学、地学、大气科学等相关领域的科学家都进行了研究,认为北半球陆地生态系统可能是吸收了这部分去向不明的二氧化碳,但没有确凿的证据。方教授带领着研究小组,基于长达十余年的大量野外实测资料,以及建国50年来的森林资源清查资料,采用改进的生物量换算因子法,研究了中国50年来森林植被二氧化碳源汇功能的动态变化情况。他们发现,70年代中期以前,由于毁林开荒等因素,中国森林植被向大气净排放了大量二氧化碳。但在最近20多年中,情况发生了逆转??森林净吸收二氧化碳的能力明显增强,在20年中约吸收了我国工业二氧化碳排放量的3-4%。这表明:中国森林植被是一个重要的碳汇。

    这个研究成果以最快的时间发表在学术界享有盛誉的《科学》杂志上。在生态环境领域,这也是首次由中国科学家负责在国内完成的成果发表在《科学》上,得到了国内外同行的高度评价。《科学》周刊编委会首席指导萨格登评价说:“这项研究首次对中国的碳汇做出了真正正确的评价……它作为一个重要的里程碑,将会被长期引用。”这项成果为科技界认可的,北半球陆地植被可能是工业源二氧化碳之汇的观点,提供了直接的科学证据。 

    更令方教授感到欣慰的是,在不到半年的时间里,他的第二篇论文再次在《科学》上发表。2001年,美国著名植物生理生态学家克那普教授等,根据美国长期生态学网络数据研究,得出植被生产力的波动与气候变化无关的结论。他们的成果发表在《科学》周刊上。当时方精云教授正带领他的研究小组,利用卫星遥感、气候等时间序列数据以及植被、土壤等地面观测资料,研究中国的植被生产力。他们发现,实际情况与克那普教授等人的结论相反。于是方老师将他们的研究成果,以技术评论的形式再次向《科学》杂志投稿。“没想到杂志社很快回复,并祝贺我们的论文已经被接受。当时感到有些意外,也很惊喜”。

    当方老师把论文被接受的信息告诉给一位参与这项研究的主要成员,也是他的学生时,这位同学激动不已。“他事后对我说‘老师,我当时真想拥抱你!’”。让方教授高兴的不仅仅是个人的成果被认可,而是中国知识分子在国际科研领域,坚持真理,敢于质疑,刻苦求证,终致成功。此时,方教授脸上的表情就像事情发生在昨天。  

                      研究成果的“生产力” 

   方教授的研究课题是“生态系统的生产力和碳循环”。在很多人的概念里,生产力主要和经济有关。生态系统的生产力又是怎么一回事呢?作为一项基础性科学研究,它离普通老百姓的生活是不是很远呢?

   方教授说:“听起来好像只是科学研究上的问题,其实碳循环和植被生产力与我们老百姓的生活息息相关。”绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,将大气中的二氧化碳转化成有机物,为人类提供最基本的物质和能量来源。“我们吃的食物,穿的衣服的最初来源都是植物。”

   “植被生产力”作为碳循环的一个主要环节,就是用来衡量陆地植被的这种物质合成和能量转化能力的重要指标。这项指标的高低为估算一个地区、一个国家的环境容量和人口承载能力是十分重要的基础数据。而对环境容量和人口承载力的估算将直接影响到国家的发展计划。 

   生产力和碳循环的研究成果还体现在将为中国的环境外交谈判提供直接的数据支持。据方教授介绍,1997年签署的《京都议定书》规定,在2008年至2012年期间,38个主要发达国家的二氧化碳等六种温室气体排放量必须控制在1990年该国平均排放水平的95%以下。虽然中国是发展中国家,目前没有被要求限制温室气体排放,但随着中国经济的发展,在不远的未来,国际社会将要求中国也要承担限制排放的责任。方教授主持的研究成果,将可以用来证明,中国森林植被净吸收的二氧化碳可以部分抵消工业排放量,使中国争取到额外的排放额,从而对我国在环境发展领域获得最大的国家利益具有重大的现实意义。  

                                脉脉相承师生情 

    方教授在23岁的时候曾经到日本留学,师从国际著名的生态学家吉良龙夫、依田恭二教授。“当时给自己定的目标就是45岁前要当上副教授,50岁前当上教授。我的老师都很严格,他们给了我很大的帮助,也对我日后的研究产生了很重要的影响。多年之后,一位老师来中国浙江开会,还专程来北京看我。”一转眼,已经过去了20多年,46岁的方教授已经是北京大学的长江特聘教授、中国生态学会的副理事长,除了为本科生、研究生开课,还是多位研究生的导师。 

    方教授主持的“中国陆地生态系统生产力和碳循环的研究”从1991年开始,如今已经14年了,参加的成员主要是学生,团队人数最多的时候是20几个。因为要取得全面、准确的数据,方教授和他的学生需要长期在野外调查,他们的足迹北到大兴安岭,南到海南岛,遍布祖国大江南北。

   “我们的研究涉及全国范围,有时候还要体现年际和季节变化。因此工作量很大,需要的经费也比较多。可是,我们的经费非常有限。人手不够,我们就请志愿者或者与当地的大学、研究所合作。经费不足,我们就号召大家勤俭节约。我们认定要做的事,就要专心致志地去做,并尽量做好”。方老师坚定地说。

    “刚开始的时候,我们的经费非常有限,所以同学们很辛苦。但我们国家不少地区的老百姓还是极其贫困的。90年代初,我们打印一张A4要一块钱,一些地区的老百姓一天的生活费,有时候还到不了一块钱。记得有一回,我们在贵州做野外调查,那天正好下大雨,我们一行人在一个老乡家躲雨。老乡家的房子是草房,外面大下,房子里面小下。他们一家人吃饭共用一个碗。所以,我常常用我们国家的这个现实来教育、激励大家。我们的同学们都比较节约,也比较有责任感。”在讲述这些时,乐观的微笑一直停在方老师的脸上。 

    “在做这个课题的过程中,学生给了我很大的支持。基础性工作基本上都是由他们完成的。” 因为在《科学》杂志上发表了两篇论文,方教授获得了首届“东盛论文奖”。在拿到25万元的奖金现金后,他将奖金的一半作为优秀研究生奖学金的本金,剩下的大部分作为补助或工作奖励发给了学生,而他自己仅留了2万。“与我相比,学生更需要经济支持。”

    采访接近尾声,方老师递给记者一张名片,当记者接过名片却发现它有些与众不同,这是一张用很普通的打印纸制成的名片。

    “为什么不做成印制精美的硬纸?” 

    “这个没有必要。名片模版就在电脑里,自己动手,一打印就成,简单、方便。”  

                                                       
附:中国陆地生态系统生产力和碳循环的研究项目简介:
 
    该项目属生态学和地学相交叉的研究领域。通过发展实际观测、定量估计和模型模拟的方法,全面、系统地研究了中国国家尺度的陆地生态系统碳循环的主要过程、碳储量、净吸收和净排放变化及其发生机理。

    创造性地建立了我国主要生物群区碳储量的估算方法,对其CO2源汇功能进行了评估:分别建立了区域森林、草地、农作物以及土壤碳储量的估算方法,创建了"连续生物量转换因子法";利用这些方法及大量野外实测资料和森林清查资料,研究了中国50年来森林植被CO2源汇功能的动态变化,发现1970年代中期以前,中国森林向大气净排放了CO2;但在1980年代初到1990年末的近20年中,共净吸收了相当于同期中国工业CO2排放总量约4%的碳素。项目还首次发现气候及土地利用变化将导致我国陆地净吸收0.73-1.2亿吨碳。

    发展了区域植被生产力动态的评价办法,揭示了我国陆地生态系统生产力的时空变化及其对气候变化的响应: 整合卫星遥感信息及植被、气候、土壤等观测资料,发展了区域植被生产力动态变化的评价办法,定量研究了我国陆地植被生产力(NPP)对气候变化的响应规律。研究发现,近20年来我国陆地NPP在波动中上升,从1980年初的13.4亿吨碳增加到1990年末的15.9亿吨。生长季节提前和大气CO2浓度升高是我国植被NPP增长的主要原因,温度和降水的年际变化主导着NPP的波动。

    该项目发表论著150余篇, 在国际学术会议上作邀请报告10余次。SCI论文30篇,其中,"Science"2篇。被SCI引用192次,他引123次,"Science"和"Nature"论文他引10次;中国科学引文数据库收录112篇,被引用480次,他引358次。该研究取得了国际公认的成果,使中国的碳循环研究在理论和方法上都取得了突破性进展,同时也为我国参加"京都议定书"和有关国际环境外交谈判提供了实质性科学数据,对我国在环境发展领域获得最大的国家利益,具有重大的现实意义。

<v:imagedata


国家科技奖励网站2004专题http://www.nosta.gov.cn/04jldh/index.htm

转载本网文章请注明出处

新闻热线:010-62756381

邮箱:news@pku.edu.cn

版权所有 ©党委宣传部(融媒体中心)

地址:北京市海淀区颐和园路5号 邮编:100871

版权所有 ©党委宣传部(融媒体中心)

地址:北京市海淀区颐和园路5号 邮编:100871

新闻热线:010-62756381

邮箱:news@pku.edu.cn