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叶笃正与中国的全球变化研究(II):科学思想(上)

已有 2978 次阅读 2020-1-9 09:30 |个人分类:历史钩沉|系统分类:人物纪事

叶笃正与中国的全球变化研究(II):科学思想(上) 

1996年庆祝叶笃正先生八十华诞之际,卢嘉锡先生专门赠送一幅对联,很好总结了叶先生一生最重要的两大工作:“叶茂根深东亚环流结硕果,学笃风正全球变化创新篇”。来自中科院学部的文章“叶笃正先生参加学部工作回顾”(龚剑明,薛淮,2013.10.25, 科学网) 很好地回顾了叶先生在学部领导全球变化研究在中国的开展情况,其中的评价是很准确而恰如其分的:“80年代初期,全球变化研究引起国际广泛关注,当时也是颇受争议的领域。叶先生是这一学术领域国际创始人之一,也是中国全球变化研究领域的奠基人。1984年夏天,叶先生就带领一批年轻科学家积极参与全球变化研究。在他的推动下,中国成为了国际全球变化科学指导委员会的创始成员国,叶先生因此当选为国际地圈生物圈计划(IGBP)第一届科学指导委员会成员,同时担任中国IGBP委员会第一、二届主席。…1987年,国际科联任命叶先生担任IGBP特别委员会委员。正是因为叶先生敏锐的捕捉到全球变化这一全新的研究领域,并带领国内同行积极参与国际合作,使中国气候研究进入一个涉及科学、政治、经济、外交等领域的系统工程,为我国后来参与1992年启动的国际气候变化谈判奠定了有利的基础。”

从倡议发起全球变化研究开始,叶笃正先生就不是简单跟在他人后面,附和他人的观点,而是很早就提出自己的原创思想,并且能够在国际同行中产生重要影响。可以说这样的原创精神贯穿于叶笃正一生科学工作的始终,这也是为什么中国的全球变化研究能在国际上占有一席之地,产生一定影响的重要因素。符淙斌院士在纪念叶笃正先生百年诞辰专刊里曾回顾了叶先生的几个重要思想,有兴趣的读者可以参考阅读(Fu,2017)。这里结合自己的经历,对叶笃正先生在全球变化方面提出的科学思想做一简单梳理。其中有序人类活动部分放到下一篇博文里面专门讲述。

(一)  全球变化的敏感带和气候-生态系统的脆弱带

叶笃正认为,全球变化并不是全球各个地方一模一样的变化,而会是这样的情况:有的地方变化比较显著,而有的地方则不那么显著;对有的地方会产生严重的影响,而对另外的地方则可能不会产生很大的负面影响,甚至还可能对有的地方产生有益的影响。这也就是说,全球变化的敏感程度在全球并不相同,对应的气候和生态系统在全球变化背景下的脆弱程度也不相同。在1980年代全球变化研究刚刚开展,基本事实尚不明了的时候,叶笃正先生认为应该首先寻找和抓住全球变化的敏感带和气候及生态系统的脆弱带进行研究。也因此在1987年,叶先生就倡议并筹划了在中国开展的第一个IGBP的重大科学试验—黑河试验(由兰州高原大气研究所的高由禧院士主持),该项目成果被国际上随后开展的一系列试验所应用(龚剑明,薛淮)。而国际IGBP计划也选择了在世界上若干个气候-生态过渡带(往往也是对全球变化影响的脆弱带)开展样带(transect)研究,其中就包括中国在叶笃正先生支持下由中科院植物所张新时先生主持的东北样带NECT,从内蒙古的荒漠草原一直到东北东部的森林地带)。从近二十年后的今天来回看,现今在重要期刊里经常被讨论的一些概念,如“临界点”(tipping points),“关键带”等,难道不都和叶笃正先生当年提出的观点暗合吗?

(二)对全球变化的适应和可持续发展

上世纪末,中国政府提出把“可持续发展”作为国家的基本战略,而另一方面这时全球变化研究也已经开展了十多年。“可持续发展”侧重于政策层面,而“全球变化”研究则侧重于科学界的基础研究。除了一些零散的文章,当时很少认识到要把两者有机地结合起来。叶笃正先生认为这是一个不容忽视的问题,应当引起大家的注意。所以1999年下半年他就和张新时先生提议召开一次“香山科学会议”(会议地址是香山饭店),由他们两人作为执行主席,专门讨论这一问题。

我当时博士毕业并留所工作不久,正在忙于整理论文投稿等事。一天早上,叶先生来到我的办公室,把他的主要想法对我说了一下,征求我意愿后,就让我去找中国科学院基础局香山科学会议办公室的赵生才老师,帮助组织、联系全国各地来自不同单位的著名科学家一起来讨论这个问题。记得会议主要集中在“西北的水资源和水土保持”和“对沿海海平面上升的适应和可持续发展”两个具体问题来讨论这一主题,一共邀请了近三十位水资源、水土保持方面(比如关君蔚院士、施雅风先生、王浩研究员、唐克丽研究员等)和研究海平面上升和河口动力学方面的专家(如华东师大的沈涣庭教授等)参加这次会议。会议前两天是自由讨论,专家们结合他们各自的研究发表他们的看法。由于与会的专家都是各个专门领域的翘楚,每个人都有自己的专长和观点,这样的“神仙会”其实很容易变成无主题漫奏而失去会议的焦点。但使我折服的是,在两天会议当中,叶先生作为会议的执行主席,除了从没有离开会场和讨论,而且总能够使各位专家的讨论紧紧围绕“对全球变化的适应与可持续发展”这一主题。

开完第二天会议的晚上,在香山饭店吃过晚饭以后,叶先生把我叫到他的房间,和张新时先生一起讨论次日(也就是会议最后半天)由叶先生对会议做一个总结的事。二十年后我依然记忆深刻的是,尽管我当时毕业才不久,叶先生第一句话就问我觉得应该怎么总结。这其实也是他一直以来鼓励自己的学生独立思考的一个很好例子。在我说完以后,他才和张新时先生提出他们的看法,并让我在晚上整理一下总结提纲。这一份很简单的总结提纲,当天夜里不再给叶先生过目,而是直接在第二天早上给叶先生的会议总结用。会议第三天上午,由叶先生作了整整半天的总结。尽管我夜里准备的总结提纲不过聊聊百字,尽管叶先生当时已经83高龄,他在整个总结报告中从没有一处意思不明、逻辑不清的停顿,从没有一处远离主题的发散言语。他的敏捷思维、清晰逻辑和开阔视野至今让我感佩不已。现在回想起来,叶先生能够做到这一点,除了他宽阔的视野,和他对国家的强烈责任感也是密不可分的。

 会议结束以后,叶笃正先生让我起草一篇论文,经他改定后,发表在《中国科学院院刊》的“科技与社会“栏目。 现在回头再读这篇文章,还是能够觉得叶先生当时的观点至今没有过时:

“随着全球变化研究的发展,适应将成为实用性强的系统性研究;(2)必须将适应和可持续发展结合起来;(3)可持续发展是人类社会为适应全球变化所必须采取的行动准则,即适应必须符合可持续发展原则;(3)只有考虑了对全球变化适应的可持续发展才可能真正地持续发展下去;(5)必须从系统的观点考虑适应与可持续发展问题。”

而文中以西北地区和沿海地区作为例子,提出的适应和可持续发展需要“不同地区、不同行业之间协调的系统性”,要求从整体出发,追求系统最优,而不是局部最优的思想,现在看来也并不过时。国家实施的生态文明建设正在更大尺度和更深层次上把系统最优逐步变成现实,虽然因为背景的变化,如何达到最优需要不断调整,方法上也需要继续不断地研究。

参考文献

(1)龚剑明,薛淮,叶笃正先生参加学部工作回顾。 科学网,2016年10月25日。 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/10/359142.shtm?id=359142

(2) FU Congbin,2017: From Climate to Global Change: Following the Footprint of Prof. Duzheng YE’s Research. Adv. Atmos. Sci., 34: 1159–1168, doi: 10.1007/s00376-017-6300-6.   链接见《大气科学进展》杂志网页:

http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/article/doi/10.1007/s00376-017-6300-6

(3) 叶笃正,吕建华.对未来全球变化影响的适应与可持续发展.中国科学院院刊,2000,15(3):183-187.  http://www.bulletin.cas.cn/zgkxyyk/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20000307&flag=1




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