“双非”高校首篇Science!80后教授一作:做别人不敢做的事

作者: 张晴丹

来源: 科学网

发布日期: 2022-10-15 12:00:37

祁第教授在集美大学发表了校史上首篇Science论文,聚焦北冰洋快速酸化研究,展示了他在科研领域的执着与创新。

在旁⼈眼⾥,祁第是⼀个很“疯狂”的⼈,从不按常理出牌。从⼩不好好读书,后来随便读了个地⽅普通⼤学。就在亲戚朋友都以为他毕业后会接⼿家⾥的⽣意时,他突然“觉醒”了,以优异的成绩考上985⾼校,并拿下了博⼠学位。毕业后,他进⼊⼀所国家级科研机构就职,科研起点挺⾼。没成想画⻛⼜是⼀转,他辞掉了这份令许多⼈艳羡的研究所⼯作,到⼀所“双⾮”⾼校“从零开始”。

此后,他⼀年内连续在地学领域顶刊Geophysical Research Letters发表三篇⽂章、半年建成⾼⽔平实验室……这⼀次,他更是为所任教的集美⼤学带来了校史上⾸篇Science论⽂。北京时间9⽉30⽇凌晨,Science在线发表了这篇以祁第为第⼀作者的论⽂,聚焦北冰洋快速酸化研究。这项祁第“死磕”了5年的研究,终于交出⼀份满意的答卷。

“疯狂”的经历:读博期间跑两次北极。在中国第七次北极科考中的⼀张照⽚上,祁第恣意地笑着,那时他还是厦⻔⼤学的⼀名博⼠研究⽣,正在潜⼼研究海洋酸化问题。什么是海洋酸化?海洋是地球上重要的碳汇,不断吸收⼈类排放到⼤⽓中过量的⼆氧化碳,导致海⽔逐渐变酸。在去北极之前,祁第参考的研究海洋酸化数据都来⾃国内外同⾏在⽹上的共享。“我也想拥有属于⾃⼰的数据。”他在接受《中国科学报》采访时说。

祁第共去了两次北极,⼀次是2014年,另⼀次是在2016年,两次都被评为北极科学考察优秀队员。当年的这番操作,让⼈觉得他很“疯狂”。要知道,很少有⼈会在读博期间跑两次北极。因为时间跨度太⻓了,“雪⻰”号科考船前往北极考察要三个⽉,这期间吃住、⼯作全在船上,⽽且出发前和返航物资准备以及样品分析得⽤半年。读博总共才4年,去北极考察就耗费了两年多时间。

但祁第⾮常看重这两次北极之⾏。“虽然过程很⾟苦,但是这种经历特别重要,收获很⼤。”最初,他还会和其他同⾏的科研⼈员⼀样,为能亲眼看到北极熊⽽激动。后来,再有什么新奇的事物出现,他都⽆暇他顾,因为要⻢不停蹄地采集海⽔和海冰样本。

除了要适应海上颠簸引发的头晕⽬眩外,科考队员还要在严酷的北极环境中执⾏科考任务。

尤其是冰站作业期间,既要应对北极恶劣的⽓候条件,⼜要提防随时可能出现的北极熊,这对体⼒、耐⼒、胆量都是极⼤的挑战。每次放下采⽔器,都要从表层探到底层,最深能到五六千⽶。共分为20多层,每⼀层需取三四个参数,所有层算下来得采集七⼋⼗管样品,然后每管进⾏测量,最后打包封装贴好标签,要花上好⼏个⼩时。这样的采集流程,每到⼀个站点都要重复⼀遍。⽽站点与站点之间的航距⼜很近,有时甚⾄不到⼀个⼩时。

“我们都是不分昼夜,24⼩时随时待命,只要开到下⼀个站点,⽴⻢起来⼲活,⼀直保持这种状态。”对做研究有⼀种“执念”的祁第⽽⾔,这种累,既充实⼜快乐。

除了收获⼤量宝贵的样本数据外,他还在北极科考中交到了志同道合的朋友,那是⼀位做物理海洋研究的同龄⼈。祁第当时的研究课题要解释酸化海⽔为什么扩⼤,正好需要⽤到物理海洋知识,这位同⾏的出现恰逢其时。2017年,他们合作的这项研究以封⾯⽂章的形式发在Nature Climate Change,这是祁第以⼀作发表的第⼀篇⽂章。该研究成果⼊选2017年度“中国⼗⼤海洋科技进展”,排名第⼀。

历时5年,47航次!“别⼈都不敢这么做”。近年来,全球都在聚焦海洋酸化研究,越来越多的科研⼈员参与进来,但能做出成绩的寥寥⽆⼏。这不⾜为奇,相较⽣命科学、材料等领域来说,海洋科学领域要发CNS(Cell、Nature、Science三⼤顶刊)本就是⼀件难事。全球研究北极碳循环与酸化发在CNS以及⼦刊的⽂章⼤概也只有10来篇。这次在Science发表的研究成果,历时⻓达5年。

这么⻓的时间跨度⾥,祁第⼜做了⼀件“疯狂”的事。他和团队成员汇总了1994年~2020年间共47次北极调查航次⾥所有收集的数据。为什么说此举甚是“疯狂”呢?“因为别⼈都不敢这么做。”⼀般做海洋化学研究的通过1~2个航次获得的数据,就能写⽂章,⽽祁第集成了47航次才出⼀篇⽂章。

海洋化学领域,很少有⼈在熟悉碳酸盐体系基础上,还具备编程、⼤数据分析能⼒,也就⽆法做到研究的时间够⻓、空间够⼴。所以他们的研究结果很难看出⼤的变化,也没法跟⽓候变化串联起来。⽽祁第在读书期间已经练就了这些本领,在海量数据中“淘洗”出“真⾦”并不难。根据他们的发现,北冰洋酸化程度逐年增强,且影响范围已延伸到北纬80°海盆区,其酸化速率是其他⼤洋的3-4倍。同时,氢离⼦的增加率也⽐其他⼤洋快约4倍。

北冰洋快速酸化的主要原因,正是海冰消融:⼀⽅⾯暴露的海⽔表⾯增加了对⼤⽓⼆氧化碳的净吸收;另⼀⽅⾯冰融⽔对海⽔的稀释削弱了其缓冲能⼒,加剧了⼤⽓⼆氧化碳的⼊侵。这对全球来说都是⾮常糟糕的“信号”,⽣活在地球上的⼈类也⽆法独善其身。因为⼈类排放的⼆氧化碳如同看不⻅的“病毒”,通过海⽓交换可以渗透到海洋的各个⻆落,其对北冰洋⽣态系统的危害和影响是深远和难于预估的。

通过北冰洋的年际变化,我们切实地看到⼈类对这⽚纯净海洋的破坏和伤害。若能“及时⽌损”,节能减碳,或许对未来海洋酸化的预⾔可以“原地⽌步”。

这篇⽂章让Science编辑眼前⼀亮,除了研究内容⾮常全⾯外,就连配图都做到了“极致”。别看正⽂只有4幅图,补充材料⾥则提供了20幅图,⾥⾯充满了⼤量的诠释,⾜⻅作者之⽤⼼。所以⽂章发表过程很顺利。今年1⽉份投出,8⽉份便接收,9⽉30⽇就发表了。

从普校“逆袭”,到扎根“双⾮”。很难想象,祁第这样⼀个如此热衷科研的⼈,曾是⼀名“学渣”。“⼩时候不好好读书,因为家⾥做⽣意,总想着以后可以‘⼦承⽗业’,就随便考了地⽅上的⼀所普通⼤学。”祁第说。但后来发现⾃⼰并不喜欢这⼀⾏,于是他开始熬夜苦学,考上了厦⻔⼤学环境科学专业的研究⽣。从此,他的⼈⽣轨迹彻底改变。“我的硕⼠导师⾮常严苛,可以⽤‘变态’来形容,因为他的学⽣基本上都要4~6年硕⼠才能毕业。

”祁第说。他随即补充道,这个词有正⾯和负⾯之说。“负⾯指的是带来痛苦;正⾯指的是,在他指导下的4年⾥,我打下了⼆氧化碳研究⾮常坚实的基础,我认为它是碳酸体系最扎实的基本功。”

严师出⾼徒,这位⽼师带出来的学⽣都能够独当⼀⾯。⽽且从这个“⻰潭⻁⽳”出来的全是“⾹饽饽”,很多⽼师抢着要。所以那个时候,祁第很快成了陈⽴奇教授的学⽣,继续在厦⻔⼤学攻读海洋化学专业的博⼠。

在陈⽴奇的牵线搭桥下,祁第与美国特拉华⼤学海洋科学与政策学院教授蔡卫君开启了⻓期合作,蔡卫君对祁第⾮常认可。两位导师同时也是这篇Science⽂章的共同通讯作者。“蔡⽼师说,我的基本功并⾮最扎实的,甚⾄是他的学⽣⾥相对较弱的,但有两点令他欣赏:第⼀是创新性很强,⼀点就通;第⼆是逻辑很强。这些优势在团队中⾮常重要。”祁第回忆道。

博⼠毕业后,祁第到中国⾃然资源部第三海洋研究所⼯作。

4年后,⼏经考虑下,去年他辞掉了这份令许多⼈羡慕不已的⼯作,到既不是985也不是211的集美⼤学任教。这所“双⾮”地⽅⾼校,在许多⼈眼⾥未必是最好的去处,但对祁第⽽⾔,却是最对的选择,这⾥承载了他⽆尽的科研梦想。“学校愿意给我最⾼的待遇和最好的科研条件,⽽且⽀持我招揽我想要的专业⼈才,给了我很⼤的发展空间。”祁第说。光是科研启动经费,学校就给了1000多万。仅⽤了半年时间,祁第就把实验室建⽴起来。

速度之快,让⼀些同⾏都感到惊讶。

去年9⽉,集美⼤学极地与海洋研究院成⽴,祁第任院⻓。他的科研蓝图终于有了施展的天地。仅⽤不到⼀年时间,他的团队就扩展到如今的20多个⼈。令他欣慰的是,这个团队很“抱团”,每个⼈充满⼲劲⼉,⼤家⻬⼼协⼒、没⽇没夜地做研究、写论⽂。在集美⼤学的这⼀年,祁第带领的团队⾮常⾼产,可以说“⼀年抵了好多年”。

除了Science这篇,还发了三篇Geophysical Research Letters(Nature Index收录,⼀区TOP),⼀篇Communications Earth and Environment(Nature旗下地学顶刊)。此外,还有多篇在投。

祁第是⼀个不愿意妥协的⼈。“我在发⽂章这⽅⾯,坚持宁缺毋滥,⼀定要‘死磕到底’,所投的⽂章必须保质,没改个四五⼗遍都不会拿去投。”最近,祁第正在准备写⼀篇Nature的综述,全⾯揭示北极的⽓候变化,如何驱动碳汇和酸化的变化,研究尺度会从⻄北冰洋扩展到东北冰洋。“很少有研究团队会把这两者串联起来,这会是我们接下来的⼀个重要⼯作。”

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