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从普林斯顿到“双一流”,80后教授10年研究终发Science

2023-04-20来源:科学网作者:刘如楠作者(文):作者(图): 发布: 责编:林雯访问量:10

  2021年12月初,袁星在《科学》的投稿系统中提交了论文。
  可八九个月过去了,除了显示已送审外,再无消息。这期间,国际上陆续有相关研究发表,其中有1篇甚至还借鉴了自己此前的研究方法。他有些着急,忍不住给编辑写邮件询问情况,“如果《科学》觉得不合适,我们就撤回来。”
那段时间,我国长江流域发生了60年来最严重的特大骤旱,他希望自己这篇研究全球干旱的论文赶紧问世,引起更多人的重视。
  袁星甚至已经计划好,如果被拒,就立即投给发表速度最快的期刊,否则一旦被抢发,所有努力就白费了。
终于,在投稿1年多后,他等来了好消息。
  4月14日,《科学》杂志在线发表了南京信息工程大学水文与水资源工程学院袁星教授团队的研究成果,他们利用全球土壤水分模拟和再分析等数据,评估了过去64年来干旱的演变情况。研究发现,在人类活动的影响下,全球干旱正在向骤旱转变。未来,在大多数陆地地区,人类要面对更快发生的干旱。
  《科学》杂志将其选为同期亮点成果,并撰写观点文章进行评论。 

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袁星。受访者供图(下同)

从“试试看”的心态做起

  科学家从产生想法到做出成果,通常需要多久?对于袁星来说,这个跨度是10年。
  2012年夏天,美国遭遇了50多年来最严重的旱灾,持续几个月的高温和干旱对生产和生活影响巨大。
  此时的袁星入职普林斯顿大学不久,从事水文气候研究的他对这场旱灾格外关注:我们应该如何刻画这起干旱事件?是否应该称其为“骤旱”,“骤旱”又该如何界定呢?
  当时,国际学术界对其看法不一,仅有少数学者提出了一些有争议的描述指标。
  一年后,我国长江中下游地区也发生了严重干旱,多省市农作物受灾,饮用水供给也出现困难。袁星想,“我们就以中国为例,尝试做些研究。”2014年,袁星回国加入中科院大气物理研究所,正式开启了骤旱相关研究。

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骤旱爆发示意图
  经过2年的积累,他与合作者们初步探索出了中国的骤旱规律:更有可能在湿润和半湿润地区发生,如南方和东北地区;1979-2010年间,骤旱发生次数增加了一倍。
  “最初纯粹抱着试试看的心态在做,没有想到这项研究意外引起了一些关注,这鼓励我们去进一步探索。”袁星对《中国科学报》说。

2019年,他收获了一项令自己“满意”的研究。他和团队对中国的骤旱历史变化进行了集合归因模拟试验,结果表明,历史骤旱事件有77%的可能性由人类活动造成的气候变化引起。不久,这篇《自然-通讯》论文就成为了“高被引论文”。

迎来“人生第一次”

  袁星自然而然地想到,可以把样本数据扩展至全球,在全球数据尺度下再次进行分析。可拿到全球的分析结果后,他却迟迟没有投稿。
  “这只是一个重复性的工作,没有实现大的突破。”袁星说,他同时担心,全球某些地区的数据缺乏,影响了结果的可信度。
  犹豫中,同行的全球骤旱论文横空出世,令他一惊:“我们正在做的,已经有人做出来了!”
  “是不是自己太保守了,或许不该畏首畏尾……”袁星心里嘀咕。这也让他开始重新思考自己的研究出路,“如何能比同行的研究更进一步,以更大的视角去看待骤旱的问题。”
  这也最终成为了这篇新发论文的核心问题:在各项研究都表明骤旱频率增加的情况下,全球干旱是否已从缓慢发展的干旱向骤旱转变?
  他们的研究表明,在政府间气候变化专门委员会极端事件特别报告(IPCC SREX)划分的区域中,历史时期全球约3/4的陆地区域骤旱比例及干旱爆发速度均呈上升趋势。人类活动引起的气候变化,使得降水的亏损越来越严重,地表的强蒸散发也更强烈,最终迫使干旱的爆发速度越来越快,由缓旱转向骤旱。未来,这将会对干旱监测、预报、预警与防御等带来新的挑战。
  猜想再一次被证实,袁星的喜悦、信心、期待都来了。
  从研究生算起,他已经陆续发表了120多篇的研究论文。可给《科学》投稿,还是人生第一次。 

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袁星

作为湖南人的“霸蛮”精神

  当研究长跑只剩下最后10%的距离时,袁星和团队里的硕士生王钰淼、副教授季鹏开始全力冲刺。

两位合作者停下了手中所有的工作,一头扎进了这项研究。那段时间,“试验-反馈-讨论-试验”的循环周期甚至被压缩到了分钟。“我们每天会讨论十几、二十多次。”袁星说。

  论文主要作者,从左到右依次是:袁星、王钰淼、季鹏
  面对审稿人“用不同数据集来验证模型和结果”的建议,有时袁星甚至会隔半个小时问一次进展。毕竟,每个数据集的验证结果,都可能让结论失效。
  2022年11月,袁星获得第十七届“中国青年科技奖”,在热闹的颁奖典礼上,他却显得有些心不在焉,见缝插针地给两位合作者打电话讨论问题。
  一个多月返修时间里,袁星的担心与信心就像天平的两端,一直不停地摇摆,最终,信心的那端稳稳地落实了。事实证明,研究结论完全可靠。
  回想起整个研究经历,他感慨,“最初只是一个不成形的想法,研究方向也不明确,常常是这里做一些、那里做一些。但随着时间的积累,也能慢慢地提炼出一些科学问题、进而研究验证。”
  “可见科研还是要有自己的主见,光跟随别人的脚步是不够的。”袁星对《中国科学报》说。
  事实上,他一直是敢于突破自己的人,从普林斯顿大学到中科院大气所,又从北京迁到南京,袁星总是愿意“跳出舒适圈”。
  用他自己的话说,这是作为湖南人的“霸蛮”精神,“既然已经做了决定,那就往前走,坚持下去,总归能做出些东西来。” 
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袁星课题组合照

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abn6301

https://mp.weixin.qq.com/s/17uDflcMrny0z6XeeVpcRg

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