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    中國科學院院士焦念志:

    解決重大科學問題離不開學科交叉

    2022年10月16日08:22 | 來源:科技日報
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    原標題:解決重大科學問題離不開學科交叉

    科學發展促進社會進步,科學家不應該是待在實驗室里“兩耳不聞窗外事”的局外人,F實社會要求科學家在公共領域中,不僅要探尋科學真理,還要參與政府決策、傳播科學知識,并通過一系列的行動讓科學研究成果惠及社會。

    焦念志 廈門大學供圖

    【院士訪談】

    ◎本報記者 符曉波

    前不久,十余名院士專家共同見證了我國首個海洋領域國家基礎科學中心——“海洋碳匯與生物地球化學過程基礎科學中心”(以下簡稱“中心”)的成立。

    該中心以“應對氣候變化、支撐碳中和需求”為宗旨,通過多學科交叉方式開啟全鏈條海洋研究。中心的領銜科學家是廈門大學海洋與地球學院教授、中國科學院院士焦念志,他長期致力于海洋生態與環境領域的研究,提出的創新性理論對于實現海洋碳負排放具有重要價值。

    2020年,我國明確提出,力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和目標。

    如何才能實現這一目標?近日科技日報記者就此采訪了焦念志院士。他將答案指向海洋,并強調了學科交叉對于實現“雙碳”目標的重要意義。

    結合多年實踐,焦念志表示:“學科交叉往往有利于綜合性地解決人類面臨的重大問題。我國正處于基礎科學和技術快速發展的關鍵時期,更要大力提倡學科交叉,注重交叉科學的發展!

    實現碳中和目標需要依靠科技創新

    記者:在助力實現碳中和目標方面,海洋有哪些潛力?

    焦念志:我國已在國際上宣布了“雙碳”目標,而作為全球最大的發展中國家,發展仍是我們解決問題的主要手段,實現碳中和必須同時采取減排和增匯(增加碳匯)措施,多路徑協同發展。

    如果說減排是我國在能源結構調整方面立下的“軍令狀”,那么增匯則是為國民經濟發展開出的“保險單”。海洋占地球表面積的71%,其總儲碳量是大氣圈的近50倍、陸地碳庫的近20倍,是地球表面最大的活躍碳庫,助力碳負排放的潛力巨大,在緩沖氣候變化中起到了不可忽視的作用。

    記者:基于您提出的海洋微型生物碳泵理論,您一直在積極推動海洋碳匯事業的發展,目前已經取得了哪些進展?

    焦念志:我在海洋科研一線已經工作了四十余年,一直在和海洋微型生物打交道。我們發現,海洋中有無數體積極小、但數量極大的微型生物,它們能夠把活性有機碳轉化為惰性有機碳,從而將碳長期地保存在海洋里。這一理論,為解開海洋碳庫之謎提供了“鑰匙”,成為國際海洋碳匯研究的新熱點。

    目前,我們正在推進的海洋碳負排放國際大科學計劃,以碳中和全球共識為牽引、以海洋碳負排放科學問題為抓手,已經匯聚了來自33個國家的78家科研院所的科學家。大家通過學科交叉,協同攻關海洋碳匯這一跨學科的國際性難題,目標是打造一個以我國為核心的海洋碳負排放科研示范基地,建立海洋碳負排放技術規范和國際標準,為全球海洋碳負排放提供智慧方案。

    記者:打造科研示范基地、建立國際標準,這些工作已不局限于理論研究,更多的是在推動研究成果落地。作為科研工作者,您做這些工作的初衷是什么?

    焦念志:科學發展促進社會進步,科學家不應該是待在實驗室里“兩耳不聞窗外事”的局外人,F實社會要求科學家在公共領域中,不僅要探尋科學真理,還要參與政府決策、傳播科學知識,并通過一系列的行動讓科學研究成果惠及社會。例如,全球各國爭相提出的碳中和戰略目標,就需要依靠科學技術創新才能夠實現。

    要注重培養科研人才的跨學科思維

    記者:您主持的許多海洋科學研究都是以多學科交叉的方式開展的。在您看來,學科交叉是否是未來科研取得突破的關鍵?

    焦念志:自然界的各種現象之間是相互聯系的,單一學科知識很難全面、完整地解決某一問題。

    海洋科學是一門涉及多領域的綜合性學科,其分支學科眾多,包括海洋生物學、化學海洋學、海洋物理學、海洋氣象學、地質海洋學等二級學科及研究方向。以海洋碳匯這一宏大命題為例,已知的重要海洋碳匯機制包括微型生物碳泵、生物碳泵、溶解度泵、碳酸鹽泵。這些儲碳機制分別從生物、物理、化學方向解釋了海洋中的儲碳現象,它們并非彼此割裂,而是互相緊密聯系。要解決如此宏大的科學問題,必須匯聚國內外智力,多學科交叉進行協同攻關。

    毋庸置疑,學科交叉是解決重大科學問題的重要條件之一。不僅是海洋碳匯研究,科學研究普遍需要考慮多學科方向交叉融合。我國正處于基礎科學和技術快速發展的關鍵時期,更要大力提倡學科交叉,注重交叉科學的發展。

    記者:目前,我國高校在學科交叉融合發展方面的開展情況如何?您有哪些學科建設方面的建議?

    焦念志:近年來,在國家政策指導以及相關部委和省、市科技主管部門的推動下,學科交叉融合已成為高等教育發展的主流趨勢,被各大高校所重視。一些高校和研究所更是走在了前頭,作出了示范。我認為,在倡導跨學院、跨高校、跨國合作以開展學科交叉研究的同時,更應該從人才培養抓起,在培養科學研究未來人才的起步階段,就注重對科研人員開展跨學科思維的訓練。

    基礎研究成果的取得不可能一蹴而就

    記者:今年,中心的成立為海洋領域基礎科學研究打開了新局面。不過,我國基礎研究水平與發達國家仍存在差距,而基礎研究是科技創新的總開關,未來我們要如何做才能縮小與發達國家在這方面的差距?

    焦念志:我國基礎研究水平與發達國家有一定差距,這個問題是體現在多方面的,比如對基礎研究投入有待提升、全社會支持基礎研究的環境需要進一步優化等。但是也要看到,目前我國已經非常重視基礎研究,國務院印發的《關于全面加強基礎科學研究的若干意見》,就對全面加強基礎研究作出了部署。

    基礎研究是科技創新的基石,但基礎研究成果的取得不可能一蹴而就,需要科學家的長期堅持和付出。這是一個漫長的過程,不能急功近利、急于求成。

    廣大的科技工作者是推動基礎研究實現重大突破的核心力量。做好基礎研究工作,一方面要進一步優化科技工作者的考核評價體系,讓他們能夠在基礎科學領域潛心研究;同時,也要加強對基礎科研人才的補貼和投入,重視基礎科研平臺和實驗室的搭建,為基礎研究及其參與的科學家提供堅實的后盾和優越的實驗平臺。

    除此之外,傳承是促進基礎研究發展的重要影響因素。如前所述,要注重對基礎研究領域人才的培養,培育更多具有科研精神、視野廣闊的創新人才。

    (責編:羅知之、章斐然)
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