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当前版:05版:科技
发布日期:2019年08月05日
金章东:探索地球环境演化的奥秘

金章东近照。 本报记者 张梅摄

本报记者 张梅

学人小传

金章东,中国科学院地球环境研究所研究员,率先开展了我国湖泊流域化学风化研究,在湖泊流域化学风化历史及其气候反演、现代风化过程等方面取得较系统的创新成果。作为主要参加者完成的两项研究成果一项获得2006年度国家自然科学奖二等奖,一项入选2011年度中国科学十大进展。

汶川地震已经过去11年了。有一批科学家,一直在汶川震区从事着科学研究。保存了地震滑坡物质的紫坪铺水库、运动变化着的数万个滑坡……都是科学家们的工作场地。

“地震除了造成大量的山体滑坡及直接灾害以外,还将给这一地区的整个地质和水文环境带来诸多难以估量的长期影响。我们就是要用科学数据去深刻认识这类极端事件对环境的影响,以及这样的影响将持续多长时间。”研究团队负责人、中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室主任金章东介绍。

我们的话题就从他从事的研究方向之一——地震与地表环境效应的研究工作开始。

“剑桥鹰之队”

共解国际难题

说起金章东从事的地震与地表环境效应研究,2008年北京奥运会四人单桨皮划艇项目的亚军得主Joshua West是不得不说的一个关键人物。

Joshua West的另一个身份是剑桥大学博士、美国南加州大学副教授。2003年,金章东在剑桥大学做访问学者,Joshua West还是一名博士研究生,两人的指导教授都是英国皇家学会会士Mike Bickle。2008年8月,Joshua West在北京参加完奥运会后,直接背起行囊,进入汶川震区考察。2009年,Joshua West在汶川震区二次考察完后直接来到西安,邀请金章东参与研究工作,并共同申请一项美国自然科学基金项目。

双方的合作一拍即合。Joshua West的研究项目在第二年即获得了美国国家科学基金会的资助。随后,他们的合作研究还获得了两项中国科学院“外籍青年科学家计划”和一项国家自然科学基金委的“外国青年学者研究基金”的资助。

金章东根据自己的研究特长,理出了详细的研究思路和方案,将重点放在了滑坡对地表环境的影响,特别是对河水和悬浮物化学组成及碳循环的影响方面。在此过程中,英国杜伦大学的Robert Hilton博士和澳大利亚国立大学的于际民博士参与了进来。他们也是几乎同一时间就读于剑桥大学的同学。在野外时,这个团队被称为“剑桥鹰之队”。

“剑桥鹰之队”成员因汶川地震和共同兴趣成了紧密的合作者。10年来,他们在这一领域不断取得突破,研究成果多次在国际核心期刊发表。

“通过多年监测及所获得的数据,我们不禁感叹地震滑坡物质的巨大影响,也由此触摸到了大家极为关注的构造运动与碳循环之间的联系这一国际难题。这样的监测和结果是极其令人兴奋的。我们将持续监测下去,研究地震的地表环境影响是以什么样的形式、什么样的过程和什么样的速率,最后如何回到地震之前的状态。”金章东介绍。

扎根西北潜心科研

2009年,在“孔雀东南飞”的大背景下,金章东以中国科学院“百人计划”入选者身份从英国剑桥大学进入中国科学院地球环境研究所。谈及这次选择,还要从2002年说起。那年夏天,由中国科学院院士安芷生领衔的研究团队,在云南省鹤庆盆地实施了“中国大陆环境科学钻探工程”的第一钻,获得了重建冰期—间冰期印度夏季风历史的“理想素材”——666米连续的沉积岩心。彼时,31岁的金章东在现场“跟钻”,安芷生院士严谨的治学态度感染着他。此后,金章东一直从事这一领域的研究。2004年,安芷生院士访问英国,金章东全程陪同,和安芷生院士有了更深入的交流。之后,安芷生院士向他提出加入自己团队的想法。

来到西安,金章东参与的第一项重大研究就是对云南省鹤庆盆地钻探得出的数据进行分析、解释。在这项工作中,金章东将几项重要的指标、参数引入研究,为研究成果的取得作出了重要贡献。经过不懈努力,团队重建了过去260万年印度夏季风变迁的历史,提出了冰期—间冰期印度夏季风动力学。2011年8月5日,这一研究成果以研究长文的形式发表在Science上,并入选2011年中国科学十大进展和十大地质科技进展。

享受科研的乐趣

“影响地球环境演化的因素是多方面的、长期的,研究揭示其内在联系和变化规律的过程也是漫长的、艰辛的。我们在这条道路上不懈前行,享受着科学探索的乐趣。”金章东说。

“科学研究就是在好奇心的驱使下,一点点去突破,找到问题的答案,从而得到满足。”金章东介绍,为了满足好奇心,他也有过百思不得其解而在梦中解题的“疯狂”时刻。那是他在剑桥大学做访问学者时,几个研究问题一直困扰着他,迟迟找不到解决的办法。“有一天夜里,我正在睡梦中,仿佛突然来了灵感,灯都没开,抓起床头的笔,就开始在本子上写。写完了,扔下笔接着睡。第二天早上醒来,我发现本子上写的就是问题的答案。”他说。

科研中也有让金章东感到特别“揪心”的时候。“比如,我们无法解释手上的数据。”金章东介绍,2007年在青海湖进行研究的时候,团队发现了每年春天的两三个月里,有一组化学数据十分异常。“数据肯定没问题,大自然也不会说谎,原因到底是什么呢?最后,我们经过反复研究,才在罗布泊的研究数据中找到了线索,直到2011年这项研究成果才发表。”他说。

“还有一组10年前的数据,我们直到现在都不知道怎么解释。但是,大家都在努力寻找答案,相信终有水落石出的一天。”他说,“科学研究就是这样,不断发现问题、解决问题,让我们对大自然的认识一点点深入。”

“享受科研”而不单单是“从事科研”,金章东不仅自己这样做,也这样带团队。“做科研首先是兴趣,接着就是坚持,只有发自内心的兴趣才能坚持下来。一旦找到自己的兴趣点,选择好方向就好好坚持下去!”金章东说。

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