2016年11月30日,作為建設(shè)世界一流大學的一項重要舉措,,清華大學決定成立國內(nèi)高校首個地球系統(tǒng)科學系(以下簡稱“地學系”),。清華大學的地理學系早于1928年成立,1933年改稱地學系,,但在1952年全國院系調(diào)整時被調(diào)出清華,。2009年3月,清華大學復(fù)建地學學科,,成立了地球系統(tǒng)科學研究中心,。一年前,,地學系的成立標志著清華大學地學學科建設(shè)邁上了新臺階,。回顧2017年,,地學系在教學和科研工作中努力踐行學科交叉與融合創(chuàng)新,,取得了多項重要成果。
地學研究新突破
新時期的清華地學聚焦全球變化問題和地球系統(tǒng)科學前沿,,積極組織多學科交叉研究,,取得了一系列新突破:
獲得國際高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎“戈登·貝爾”獎
2017年11月17日,在美國丹佛舉行的全球超級計算大會(SC2017)上,,由地學系付昊桓副教授等人共同領(lǐng)導(dǎo)的團隊完成的“基于‘神威·太湖之光’的18.9-Pflops非線性地震模擬:實現(xiàn)對18Hz和8m情景的描述”獲得國際高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎“戈登·貝爾”獎(ACM Gordon Bell Prize),,付昊恒副教授在獲獎名單中排列第一。此次獲獎實現(xiàn)了中國在此獎項上自2016年首次獲獎后的蟬聯(lián)奪冠,,體現(xiàn)了地球系統(tǒng)科學和計算科學的完美交叉,。
揭示國際貿(mào)易導(dǎo)致的PM2.5跨界污染及其健康影響
2017年3月30日,地學系張強教授課題組等在《自然》發(fā)表《全球大氣污染輸送和國際貿(mào)易的跨界健康影響》論文,,通過耦合排放清單模型,、投入產(chǎn)出模型、大氣化學模型和健康效應(yīng)模型,,首次定量揭示了全球13個區(qū)域之間多邊貿(mào)易引起的PM2.5跨界污染及其健康影響,。
發(fā)現(xiàn)亞馬遜南部熱帶雨林觸發(fā)濕季的機制
2017年7月21日,地學系喬納森·懷特(Jonathon Wright)副教授等在《美國國家科學院院刊》發(fā)表《熱帶雨林觸發(fā)的亞馬遜南部濕季爆發(fā)》論文,,首次以觀測證據(jù)證明了熱帶雨林的蒸騰作用不僅僅是降水季節(jié)循環(huán)的響應(yīng),,而是在觸發(fā)南美洲的干濕季轉(zhuǎn)換中起著關(guān)鍵機制,。
揭示全球氣候模式美國中部干暖偏差原因及對未來預(yù)估的影響
2017年10月12日,地學系林巖鑾副教授等在《自然—通訊》發(fā)表《全球氣候模式美國中部干暖偏差原因及對未來預(yù)估的影響》論文,,揭示了氣候模式在美國中部的夏季暖偏差主要是模式無法正確捕捉大降水事件造成的,,并且該暖偏差信號會隨著全球變暖幅度的增加而被放大。修正模式干暖偏差后,,模式未來預(yù)估變暖趨勢在這一地區(qū)減少了2.5攝氏度,。同時,不同模式的預(yù)估結(jié)果也更為一致,。這一結(jié)果會強化該地區(qū)未來氣候風險預(yù)估及其應(yīng)對政策的科學基礎(chǔ),。
提出全球在持續(xù)變暖的新證據(jù)
2017年11月20日,地學系羅勇教授等在《自然—氣候變化》發(fā)表了《北極近期快速變暖使得全球變暖繼續(xù)》論文,,他們在研究中采用了新的插值方法重新建立了一套時間跨度達百年以上,、時空協(xié)調(diào)性強的北極地區(qū)地面氣溫序列;并通過對新資料的分析發(fā)現(xiàn),,全球氣候仍在繼續(xù)變暖,,并未出現(xiàn)停滯現(xiàn)象。對于近年來國際科學界關(guān)于“全球變暖停滯”是否存在以及其形成機制的激烈爭論,,這一研究提出了新的見解,。
地學系師生在2016年11月30日至2017年11月30日建系一周年期間,共發(fā)表200篇左右SCI論文,,其中包括《自然》及其子刊,、《美國科學院院報》及《柳葉刀》等頂級刊物文章8篇。
培養(yǎng)21世紀領(lǐng)軍人才
清華大學地學系自創(chuàng)立以來一直致力于通過推動學科交叉來提升科研水平,,培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才,。地學系通過各種平臺,支持青年教師主持科研項目,,鼓勵青年教師積極開展系內(nèi),、校內(nèi)外的多學科合作。
2017年地學系徐世明助理教授成功申請國家重點研發(fā)計劃“全球變化及應(yīng)對”重點專項項目“地球系統(tǒng)模式新型高分辨率網(wǎng)格系統(tǒng)研制與應(yīng)用”項目,,帶領(lǐng)由5個單位組成的團隊進行科研攻關(guān),。同時,地學系以創(chuàng)新方式在教學和研究生培養(yǎng)上為青年教師提供輔導(dǎo)和支持,。
地學系在2017年正式實行顧問導(dǎo)師制,,為每位青年教師配備一位經(jīng)驗豐富,科研和教學兼優(yōu)的長聘教授作為導(dǎo)師,,協(xié)助他們解決在科研,、教學和研究生教育中遇到的困難。除獲得國際大獎和國家重點研發(fā)計劃項目外,,地學系青年教師在2017年新獲得國家自然基金面上基金4項,,青年基金3項,。在一系列措施托舉下,地學系青年人才成長迅速,。
在學生培養(yǎng)方面,,地學系每年招收生態(tài)學、大氣科學的博士生和碩士生各25名,。地學系通過建立研究生導(dǎo)師組,、國際聯(lián)合培養(yǎng)、研究生學術(shù)報告等制度和措施,,積極促進在研究生培養(yǎng)中的多學科交叉和創(chuàng)新,,取得了良好的成績。
繼2016年9月在《自然—地球科學》發(fā)表了《揭示全球貿(mào)易活動對輻射強迫的影響》研究論文之后,,地學系博士生同丹2017年又在地學系張強教授和環(huán)境學院賀克斌院士的共同指導(dǎo)下作為論文共同第一作者在《自然》發(fā)表論文,。同時,她還獲得“2017年清華大學博士研究生國家獎學金”和“清華大學一二·九獎學金”,,并被評為“2017年清華大學研究生特等獎學金”候選人,。
夸梅·哈克曼(Kwame Hackman)是清華大學培養(yǎng)的首位加納籍博士生。2012年他師從宮鵬教授攻讀生態(tài)學方向的博士學位,。在清華學習期間,,他發(fā)表了5篇論文,其中包括3篇SCI論文,。因為表現(xiàn)優(yōu)異,,他在2017年被推選為聯(lián)合國生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間平臺(IPBES)的加納代表,。他現(xiàn)已學成歸國,,在加納國立研究機構(gòu)任職。他表示:科學對于非洲未來的發(fā)展非常重要,,可以為政府提供決策支持,;而現(xiàn)在非洲很多大學的前沿學科規(guī)模很小,資源也非常少,。在加納,,他還將繼續(xù)和清華大學地學系的師長和朋友一起合作研究非洲的環(huán)境資源問題。
地學系還走出國門,,積極為不發(fā)達國家和地區(qū)培訓(xùn)人才,。2017年1月9日~25日,地學系師生赴東非開展野外采樣暨地表覆蓋制圖培訓(xùn),,服務(wù)“一帶一路”沿途國家,。參加培訓(xùn)的18位成員來自肯尼亞、烏干達,、埃塞俄比亞以及盧旺達四個國家,。地學系師生在培訓(xùn)中向?qū)W員們傳授了地表覆蓋制圖的基本原理和方法,,培訓(xùn)研究組新開發(fā)的地表覆蓋采樣及制圖輔助工具。這次培訓(xùn)以及其后在華盛頓發(fā)布的2015年最新全球地表覆蓋遙感自動制圖結(jié)果進一步提高了清華大學在全球地表覆蓋制圖研究方面的國際影響,。
圍繞地球系統(tǒng)科學前沿,,培養(yǎng)頂尖人才,地學系研究生工作也將繼承清華傳統(tǒng),,突出地學特色,,努力營造地學文化,培養(yǎng)體育傳統(tǒng),,弘揚志愿精神,,增強實踐能力。地學研究生也將在“價值塑造,,能力培養(yǎng),,知識傳授”的培養(yǎng)目標下,勇立地學潮頭,。
譜寫地學新篇章
未來,,清華大學地球系統(tǒng)科學系將進一步加強頂層設(shè)計,聚焦全球變化問題和地球系統(tǒng)科學前沿,,堅持“引進來”與“走出去”并重,,不斷提高教師隊伍建設(shè)水平,注重引進具有影響力和潛力的學術(shù)人才,,著力培養(yǎng)年輕教師,;打造地學系的專屬“亮點”與“名片”,進一步提升國際影響力,,促進地學學科更好地發(fā)展,。同時,將抓住機遇,,綜合利用學校的多學科綜合優(yōu)勢,,不斷取得更多開創(chuàng)性成果,為清華大學跨學科交叉平臺建設(shè)發(fā)揮示范作用,,積極應(yīng)對全球變化的巨大挑戰(zhàn),,為維護地球生態(tài)環(huán)境安全與人類可持續(xù)發(fā)展作出新的貢獻!