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从海洋微生物到全球气候变化――记中国科学院院士焦念志教授

发布时间: 2011-12-12 00:00:00   作者:陈浪     来源: 本站原创   浏览次数:   我要评论()
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  12月9日,我校海洋与地球学院焦念志教授当选中科院院士,他的同事们在获知这一消息后的第一反应是:“实至名归,这是对 !E !肯定”。

 

痴迷科研,醉心海洋微型生物

 

  海洋是地球上的人们既熟悉又陌生的世界,人们都知道它蕴藏着无尽宝藏,其实,海洋还有一个极为重要的功能—— 气候变化的“缓冲器”。人类活动排放的二氧化碳远远超过大气中二氧化碳的增量,多出来的那些二氧化碳到哪去了呢?原来,人类排放二氧化碳的1/3被海洋所吸收了。 如果没有海洋吸收这部分碳,我们今天的地球会更热。然而,海洋储碳的全部机制却尚未明了。目前已知的机制是“溶解度泵”以及“生物泵”。但这并不能解释海洋中存在的一个巨大的溶解有机碳库。这个碳库与大气二氧化碳总碳量相当,其重要性可见一斑,但其主要成因却一直悬而未决。对这个问题做出回答的正是焦念志教授提出的“微型生物碳泵”理论。海洋中有无数个体极小、但数量极大的微型生物,它们有着特殊的功能,在海洋生态系统乃至全球变化中扮演着举足轻重的角色,是海洋中看不见的主角。把活性有机碳转化为惰性有机碳从而使碳长期保存在海洋里,正是“微型生物碳泵”的储碳作用。

  来到厦门大学已经十年多,这些年来,焦念志教授带领着他的团队,与这些海洋中“看不见的主角”打着交道,为解开海洋微型生物的奥秘,为探索海洋储碳机制孜孜不倦地努力着。

 

  穿过实验室,走进焦念志教授的办公室,你会发现,他的办公桌上摆着各种各样的书籍、论文集、中英文资料以及正在修改的文稿,边上的小桌子是用于与学生随时讨论学术问题的投影仪,身后的柜子里,一摞摞各种各样的国际学术会议论文集、科研专著以及大大小小的国际学术会议的合影。它们静静地告诉我们,它的主人每天的工作内容。焦念志教授团队中的汤凯副教授告诉记者:“焦老师对待科研是很痴迷,很勤奋的,也许我们都休息了,他还在思考,还在工作,因为,我们总是能第一时间收到他的回复邮件”,一旁的张锐副教授说:“对待科研,焦老师总是十分投入,热情很高,与有些科学家不断追逐热点却始终没有自己的系统成果不同,焦老师这十年来始终专注于海洋微型生物,带着我们在这条道路上坚定不移地走下去,逐渐地形成了自己的一套理论框架并且不断丰富和深化中。与他谈科研,总是有说不完的话。”

 

  从发现微型生物原绿球藻在我国海区的大量存在并确定其分布范围和调控机制,到研究浮游病毒、浮游古菌、好氧不产氧光合异养菌AAPB、含视紫质细菌等一系列海洋特殊功能类群,再到“海洋微型生物碳泵”(Microbial Carbon Pump)理论框架的提出,焦念志教授始终坚持着自己“开阔思路,严谨求证”的科研原则,用自己创新的技术和独到的眼光,通过大量调查、取证、比对,逐步构建、丰富着自己的理论体系。即便是在2005年最初提出这个概念却应者寥寥时,他也绝不放弃。随着焦念志教授在国际学术大会上的一个又一个报告, “海洋微型生物碳泵”理论的重要性被越来越多的科学家所认同。2008年国际海洋科学委员会(SCOR)为这一理论设立了由焦念志教授领衔、由来自美、欧等12个国家的科学家组成的“微型生物碳泵”SCOR 科学工作组。几年来,焦念志为此付出了大量的心血,带领这个工作组活跃在国际学术舞台上。 2010年6月美国《科学》杂志就“微型生物碳泵”理论对7个国家的十多位科学家进行了采访,在其“新闻聚焦”栏目中进行专题报道,将“微型生物碳泵”称为“巨大碳库的幕后推手”。2011年国际海洋与湖沼科学促进会(ASLO)将“微型生物碳泵”遴选为ASLO前沿科学问题、美国《科学》杂志出版了“海洋微型生物碳泵”增刊。

  成绩的取得,总是与巨大的付出分不开的。焦念志教授总是强调,海洋生态学需要大量的积累,“要靠数据说话”。因此,他总是利用一切机会到海上获取第一手数据。直到近年身体条件不允许之前,焦念志教授总是克服着各种困难亲自出海,他的足迹遍及我国海区,他还多次代表中方参加日本、美国的组织的国际大型航次出海太平洋、大西洋、印度洋等。世界上两个最著名的海洋时间序列观测站,一个是大西洋的百慕大站(BATS),一个是太平洋中心的ALOHA 站(HOTS),焦念志教授是同时在这两个站工作过的为数不多的海洋科学家之一,正是这些丰富的工作阅历和现场经验使得焦念志教授积累了攻关重大科学问题、挑战国际权威的“资本”。

  焦教授还始终鼓励学生们去到海上锻炼、在现场感受,以保证亲手获取可信的数据。汤凯告诉我们:“几乎每个航次焦老师都会与大家一起精心准备,从实验设计到特殊器材的定制,焦老师都要亲自参加讨论。海上生活是很艰苦的,但通过团队的精诚合作,不畏艰辛,我们获取了大量珍贵样品,奠定了实验室的工作基础。”  

 


 

 

 

  在承担繁重科研任务的同时,焦念志教授还承担着海洋与地球学院本科生、硕士生、博士生的教学任务。回忆起2007年第一次上焦念志教授《海洋微型生物生态学》课时,海洋与地球学院博士生郑强还记忆犹新:“焦老师上课很有激情,他的课讲得很生动,在简要的讲解基础理论后,更多的是他的实例,这些都是他在科研中的心血,听他的课,真是常听常新,激发我们对海洋科学的无穷兴趣。”“焦老师上课很负责任,即便出差开会也要回来上课,常常赶得满头汗,最近有一次都快有些撑不住了,当时有同学在校内网上还呼吁焦老师不要这么拼命,注意身体”。郑强较早接触了科研,现在已经发表多篇SCI论文,走上了科研的道路。他说,“焦老师总是鼓励我们多实践,用实际的东西来指导科研,多思考为什么这样,如何解决等等”。课堂上的教学,焦老师循循善诱,引领学生走进海洋科学的殿堂,课堂外的科研,焦老师总是用自己丰富的经验助推着学生们的科研。

 

研以致用,服务国家需求

 

  焦念志不只是一个象牙塔里的教授,也不是一个只追求“成果”的学者,他善于将科研成果与实际紧密结合,他最大的愿望就是把研究成果服务于国家。这些天,正值德班世界气候大会召开。众所周知,我国作为二氧化碳世界第一排放大国, 减排压力巨大。 但我国仍然是一个发展中国家,如一味地硬性减排将付出沉重的经济代价,甚至影响到百年不遇的崛起时机。正如邓小平同志所说,“发展才是硬道理”!那么,有没有两全其美之策?焦念志教授认为,一个出路是增加二氧化碳的吸收和储藏(碳汇),即“增汇”,“增汇”就是另一种形式的“减排”。 我国管辖的海区占国土总面积的1/3、 “碳汇”潜力巨大。焦念志教授的“微型生物碳泵”理论带来了新的 “增汇”途径。他所领导的国际 SCOR“微型生物碳泵”工作组正在为此卓有成效地工作。中国科学技术协会下周将要举行焦念志教授为首席科学家的“陆海统筹论海洋碳汇” 论坛。焦念志的研究团队以及一批国内外知名的科学家将与会研讨。我们期待着“微型生物碳泵”这一关系气候变化的海洋储碳机制前沿制高点在“增汇”研究方面大有作为,这项前沿基础研究可望通过研讨、论证、试验、示范转化为低碳经济的一个抓手。

 

无悔人生,科海逐鹿无涯

 

  其实,焦念志教授原本是兴趣广泛的人。了解他的人回忆道,焦老师年轻时是文体骨干,会拉二胡,会吹笛子,还是运动好手呢。他的学生们说,焦老师歌也唱得不错。只不过,为了他最爱的海洋科研,这些个人爱好越来越少了。汤凯和张锐一致地对记者说,“科研就是他最大的爱好。” 在接受采访时,汤凯和张锐满怀信心地反复说着这样的话,“我们的实验室是个团结、富有朝气的集体,我们的研究还没有结束,相信有焦老师的带领,一定还会有更大的突破在后头。”

  做这个访谈的时候,焦念志教授正在北京开会并利用会间周末回家探望病重的老母亲。他的学生们说,“焦老师是个孝顺朴实的人,也许,在他心中,因忙于科研而不能好好关心父母妻儿,是最大遗憾吧”。 得知我们要访谈他,他说了两句话,一是感谢,二是感怀:“感谢各级领导的关心和支持;感谢我的老师及老一辈科学家们的指导与鼓励,感谢同行们的交流与协作,感谢我的同事们、实验室的老师们、学生们的通力合作和辛勤工作,感谢家人为我所做的牺牲和付出使我能够把全部精力投入到科研当中”;“非常赞同白春礼院长的一句话:‘科研成果没有最好、只有更好’。 现在我感觉责任更大了,压力更大了。今后,将一如既往全力以赴地为厦大的海洋学科建设、为我国的海洋科学事业的发展努力工作”。

循循善诱,助推学生参与科研
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