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侨智先行 活力杨浦丨陈莹:科研的征途是大海与天空

时间:2024-03-28 18:11:47 来源:网络整理编辑:热点

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原标题:侨智先行 活力杨浦丨陈莹:科研的征途是大海与天空20年前,一名中国姑娘与美国各大高校的教授和学者一起,登上远洋渔船,出发进行科考。因为很少看到船上有中国学生,当时一位美国教授惊奇地说:“你们中 落魄千金:凌少宠妻入骨

原标题:侨智先行 活力杨浦丨陈莹:科研的侨智征途是大海与天空

20年前,一名中国姑娘与美国各大高校的先行教授和学者一起,登上远洋渔船,活力落魄千金:凌少宠妻入骨出发进行科考。杨浦莹科研因为很少看到船上有中国学生,丨陈当时一位美国教授惊奇地说:“你们中国把最好的征途学生都送到美国来了。”这句话,大海让中国姑娘陈莹感到了不服气,天空她坚定地回答:“我们学成之后都会回国的侨智!”

陈莹,先行复旦大学环境科学与工程系教授,活力复旦大学侨联青委会成员

遵循着报国的杨浦莹科研初心,2009年,丨陈陈莹加入复旦大学环境科学与工程系,征途从事海洋-大气相互作用的大海生物地球化学研究。十多年来,她和学生的落魄千金:凌少宠妻入骨科考之旅遍布多个沿海城市,为上海、长三角乃至全国的环境事业作出贡献。

野外采样,科学支撑环境决策

位于浙江省舟山市嵊泗县的花鸟岛,是旅游爱好者的“打卡”胜地。在这里,每个季度,都会迎接一批特殊的“来客”——他们是复旦大学环境科学与工程系的学生。2010年起,陈莹教授就开始带着学生以花鸟岛为据点进行野外采样,有时雇船出海数十公里采海水做培养实验。每次野外研究就是一个月,坚持了十余年,长期监测这里的大气气溶胶的变化。

大气环境和海洋环境有着密切关系。近岸海域大气气溶胶,是海洋科学与大气科学都关注的热点。陈莹解释说,在海洋微生物中,有很多和陆地上的植物一样可以进行光合作用,吸收二氧化碳,转变为有机碳,所以它们可以去除大气中的二氧化碳。这些浮游植物对二氧化碳的吸收很可观。而另一方面,大气中沉降下来的物质对海洋浮游植物的生长也会产生影响,进而改变其对二氧化碳的吸收,影响全球的碳循环甚至气候变化。

陈莹教授带领学生在嵊泗县进行野外研究

“东海大气沉降重金属对浮游植物的生态效应”、“东中国海的大气沉降及其对近海环境和全球变化的可能影响”、“生源活性气体在大气中的迁移转化及气候效应”……陈莹主持的不少项目,都得到了国家基金委、上海市科委和国家科技部的扶持。通过对PM2.5、TSP(总悬浮颗粒物)等采集样品的分析,陈莹团队得出:陆源输送是春季东海近海大气气溶胶的主要来源,而陆地上大量的酸污染和铁、铜等元素进入到了东海上空,可能对近海生态系统发生重要影响。

近年来,国家对于大气环境愈加重视,从2013年起,国家就开始在重点城市开展PM2.5的检测工作并发布检测信息。陈莹注意到,“不光是上海,全国的空气质量都在向好。这些都是基于科研工作者的研究数据或者科学基础。” 她和学生的研究成果为政府决策者在环境治理方面提供了重要参考。

埋首实验,创新科研方式

然而,大气沉降的物质对海水中的浮游植物究竟会产生怎样的影响?其中的反应机制到底是什么?这些是摆在各国科学家面前的难题,也是国际前沿的课题之一。为此,陈莹教授提出了海水培养实验的方法:到海上去做实验。简言之,把在海岛上采集大气的气溶胶颗粒添加到海水中,与添加营养盐和金属元素的海水进行对照实验。

陈莹教授指导学生准备海洋实验

也正是在海水培养实验过程中,陈莹团队发现:除了铁元素能够促进浮游植物的生长之外,由于人为活动的影响,海洋上空的大气气溶胶中,其实还存在大量的铜,铜和铁之间相互替代的交互作用,将影响浮游植物对二氧化碳的吸收和群落组成。

在考察研究中,陈莹教授的课题组也会结合先进的大数据技术,例如,利用人工神经网络、机器学习的方法,对各种参数、变量进行模拟,从而预测海洋表层海水中二甲基硫的浓度的变化或未来的时空分布。

但污染治理依然任重道远,陈莹介绍说,因为PM2.5的大量存在,进入大气的污染物就不容易发生光化学反应。但随着我国对PM2.5的治理,接下来也会遇到常年困扰美国的问题——臭氧。因为在空气比较洁净的情况下,光化学反应会产生较多的臭氧。这都是有待进一步研究的课题。

扎根上海,见证海洋学科崛起

二十多年前,陈莹还是一位在南京大学环境科学专业的研究生,因为出国留学,才真正接触到海洋科学与气候变化研究。她也把所学的本领带回了国内,带到了上海。

在陈莹看来,医疗资源、教育资源和人才政策,是一个城市或地区吸引海外归国人才的几个重要因素。从整个上海来说,上海有颇具吸引力的人才引进计划,海外人才不仅能获得社保、住房等补贴,子女的义务教育也能享受市民同等待遇。从杨浦区来看,陈莹认为,义务教育资源的优势,是众多海归人才选择杨浦的主要原因之一。此外,复旦大学也给海外人才提供了充分的科研环境,让陈莹这样的青年科学家乐于在上海、安心做科研。

2020年7月,陈莹教授作为归侨代表,出席上海市归侨侨眷代表大会

回国后,陈莹也看到,国家针对海洋科研的投入显著增长,目前,国内在这方面的研究基本已经站在了国际前沿。“早期,我们国内在海洋科研领域只是在近海进行考察,但现在,我们早就延伸到大洋,甚至到南北极这些区域,投入力度非常大。像‘蛟龙号’潜艇,这在之前是想都不敢想的!”

陈莹骄傲地告诉我们,各个高校也越发重视海洋学科建设,例如,近年来,复旦大学和上海交通大学先后开设了大气与海洋科学系和海洋学院,开始注重交叉学科的培养,将大数据、机器学习、人工智能的方法,融入到自然学科的研究中。学科交叉产生的思想碰撞和创新,是陈莹作为一名教师乐于看到的。

(本文图片由受访者提供)

(吴琼、蒋美青)