安芷生：扎根黃土的地學引領者

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514647.shtm

2023年9月13日，世界最大的地球與空間科學非營利性科學組織美國地球物理聯合會（AGU）宣布，授予中國科學院院士、中國科學院地球環境研究所安芷生研究員羅杰·雷維爾獎章（Roger Revelle Medal）。羅杰·雷維爾獎章是該聯合會授予個人的最高榮譽之一，為表彰在地球系統科學領域做出開拓性貢獻的科學家而設立。

安芷生是該獎自1991年設立以來唯一獲獎的中國科學家。

當地時間12月13日晚，美國地球物理聯合會（AGU）在舊金山召開頒獎典禮，AGU當選主席Brandon Jones宣布，今年的羅杰·雷維爾獎章獲得者安芷生在提出環境變化的季風控制論、中國黃土、季風動力學和全球氣候變化研究中作出了開拓性貢獻，還在豐富地球系統科學中起著轉變作用，在推動全球變化研究中也發揮了國際領導作用。

安芷生通過視頻感謝美國同行的推薦和支持，以及地球環境研究所同事的合作，他表示這個獎章是對中國科學家在地球系統科學中貢獻的認可，并指出中美年輕一代的科學家應攜手研究氣候變化，應對全球挑戰，正如中美科學家過去已經做的那樣。

安芷生院士（地球環境研究所供圖）

探索地球環境演化的規律

在中國科學院地球環境研究所的巖芯庫，保存著各地的巖芯樣品，這些巖芯是了解地球環境歷史與演變的“密鑰”。正是通過對大陸環境科學鉆探巖芯、黃土以及其他生物地質記錄的野外觀測和室內分析，安芷生在這一領域堅持半個多世紀持續攀登，為地球科學發展作出了卓越的貢獻。

1961年，安芷生畢業于南京大學地質系后，師從我國著名地質學家劉東生院士，從事第四紀地質研究。20世紀90年代，全球冰期-間冰期變化是解釋第四紀全球環境和氣候變化的經典理論。安芷生團隊基于中國黃土和其他生物地質記錄的巖芯、野外觀測和實驗分析，并與現代觀測和數值模擬相結合，不僅提出了中國黃土記錄東亞季風變遷的歷史，破解了中國黃土形成之謎，進而提出環境變化的季風控制論和亞洲季風變遷的動力學，突破了全球冰期-間冰期經典理論，解析了亞洲環境變化的機理，獲得了國際認可。

“我們提出亞洲季風是亞洲環境變化，尤其是中國中東部地區環境變化的直接原因，季風降水是人口密集的東亞人類生存的關鍵保障。同時，夏季降水增加和溫度升高致使植被覆蓋增加、土壤發育，而冬季風的加強則帶來沙塵暴和粉塵堆積，形成黃土。”安芷生說，這些結論現在看來很簡單，但在20世紀90年代初，這種原創性、基礎性結論能夠得到國內外承認非常不易。

在此基礎上，安芷生指出我國東部季風區和西部干旱區現今自然環境是亞洲季風、干旱環境系統長期演化的結果，生態環境修復應遵循科學規律和自然恢復為主。2018年，周衛健和安芷生院士等提出了黃土高原生態環境綜合治理的26字方略，即“塬區固溝保塬，坡面退耕還林草，溝道攔蓄整地，沙區固沙還灌草。”為我國西部和黃土高原生態環境治理提供科技支撐。

“我們希望能尋找過去、現在和未來環境變化的規律，為區域和全球環境變化研究和社會可持續發展服務。”安芷生表示。

安芷生在實驗室指導青年科研人員。（張行勇 攝）

為可持續發展提供科學決策

2023年7月22日，由安芷生和彭建兵院士擔任總顧問的黃河流域全域綜合科學考察正式啟動。此次科考旨在分析研究黃河流域上、中、下游不同區域的長期生態變化及自然和人為因素的影響，為黃河流域生態保護和高質量發展提供科學支撐。

安芷生認為，科學研究必須要面向國家重大戰略，服務經濟社會發展。“對科學而言，關鍵是找到氣候環境變化的驅動力，提出科學的應對措施。你研究得越深，提出應對措施的針對性也就越強。”他說。

“今天的自然環境現象不是今天才有的，是長時間尺度自然環境變化演變的結果。”安芷生說，我們的基礎性、原創性的科學研究能夠直接為國家經濟社會的可持續發展服務，尤其在資源環境領域。

在基礎研究的基礎上，扎根西部的安芷生團隊，從中國黃土出發，為我國乃至全球應對環境變化提出了一系列建議和具體措施。20世紀初，他提出西部大開發生態治理要遵循自然植被分帶規律和自然恢復為主的原則。根據同位素變化，發現黃土高原歷史最好的時期，不是以森林為主，而是以草原為主。為此，他曾提出要多種植草本灌木。“退耕還林草”“治溝造地”……這些國家重大的民生生態工程，無不是對氣候環境自然規律深入研究而提出的科學措施。

大氣顆粒污染物研究與治理也是中國科學院地球環境研究所的重要研究方向。2003年，安芷生團隊在國內建設了第一個大氣PM2.5長期觀測站。2013年，當全國人民開始關注大氣PM2.5污染時，他們拿出連續10年的PM2.5日觀測數據，為認識我國PM2.5污染規律作出貢獻。這被時任中國科學院院長白春禮稱為學科前瞻布局服務國家需求的范例。

“科技工作者有責任，也有義務做好地球環境研究，以優秀的成果為國家可持續發展提供科學決策依據，對人類社會發展作出貢獻。”安芷生表示。

攜手應對共同挑戰

在安芷生看來，獲得羅杰·雷維爾獎章不僅標志著美國科學界對中國科學家在氣候環境變化和地球系統科學研究中作出的卓越貢獻給予高度認可，更是國際科技合作應對人類共同挑戰的一個重要機遇。

“氣候環境變化是當前全球遇到的重大挑戰之一，需要各國科學家通力合作，希望能以此機遇，進一步拓展中美科技合作，在探索氣候環境變化規律、應對全球氣候變化中取得更大的進展。”安芷生說。

高水平科研成果的取得離不開高水平的國際科技合作。在國際合作中，安芷生始終堅持有理、有利、有節的原則，使團隊的國際合作始終做到“既廣泛合作，又以我為主”。

長期以來，團隊通過與美國華盛頓大學、威斯康辛大學、哥倫比亞大學等一批國際頂尖科學家的長期合作，極大提升了我國黃土、第四紀地質學與全球變化科學的研究水平和國際知名度。

近年來，安芷生又與國際頂尖科學家將人類營力與自然營力并列作為影響新時代人類環境變化的重要因素開展研究，并不遺余力地在中國推動“人類世”研究，力爭在國際上站在前列。

2022年，由安芷生聯合美國、瑞士、澳大利亞等國的9位科學家發起的渭河盆地國際科學鉆探計劃獲得國際大陸科學鉆探計劃的高額資助。該計劃的實施將進一步推動多尺度氣候變化動力學的研究，為預估未來氣候環境變化趨勢提供基礎，同時為黃河流域高質量發展提供科技支撐。