欢迎您登录科学中国人官方网站!!
新浪微博|网站地图|联系我们
扎根黄土 问天探地

来源:  发布时间:2025-11-28

——记黄土科学全国重点实验室

  

  在中国西北广袤的黄土高原上,活跃着一支特色鲜明的科研力量——黄土科学全国重点实验室。实验室1985年诞生,隶属于中国科学院,依托地球环境研究所,携手长安大学共建,历经数十年发展,已成为国际黄土与全球变化研究的重要高地。

  数十载光阴里,实验室的科研灯光始终为探索黄土奥秘而亮,几代科研人在这里接续传承,用坚守与创新让中国的黄土研究在国际舞台上拥有了话语权,更让这片厚重黄土所承载的地球记忆,成为守护人类未来生态家园的宝贵财富。


立足黄土,问诊地球——实验室的科研使命与战略定位

  黄土高原,是中华民族的发祥地之一,也是我国生态安全的关键屏障。千百年来,这片广袤而深厚的黄土,既孕育了灿烂的农耕文明,也因其独特的松散结构和脆弱生态,长期面临着水土流失、沟壑纵横、灾害频发等严峻挑战。黄河“水少沙多”的症结,其根源也深植于此。黄土科学全国重点实验室的科研定位,正是根植于这片母亲之地,围绕这些关乎国家生态安全与永续发展的重大命题展开。

  实验室的科研视野宏大而精微。它聚焦“黄土高原脆弱生态保护”“链生灾害防控”“水土侵蚀与黄河水沙关系”三大核心方向,构成一个环环相扣的研究整体。

  实验室依托在黄土与全球变化研究方面数十年积累的深厚底蕴,系统性地开展了黄土区域地球系统多圈层相互作用研究。这是一个将“天地”融会贯通的探索过程。在时间尺度上,团队致力于从黄土-古土壤序列这本珍贵的“天然史书”中,提取高精度的古气候与古环境记录,重建地球过去的“病历”,以此理解当前环境变化的规律与本质并科学地预测未来趋势。在空间尺度上,团队研究贯穿了从微观到宏观的全景:在微观层面,科学家剖析黄土的矿物组成、微观结构和理化性质,探寻其与环境相互作用的本质机理;在宏观层面,他们则将黄土高原视为一个完整的陆表系统,深入研究岩石圈、大气圈、水圈、生物圈和人类圈之间复杂的物质与能量交换,揭示黄土高原在全球变化背景下的响应与反馈机制。

  实验室科学目标清晰而坚定:要深刻揭示黄土高原气候环境与地质生态对全球变化的响应机制,创建国际领先的黄土区域地球系统理论,抢占学科制高点;要直面现实需求,将理论成果转化为实践方案,着力构建生态屏障建设、灾害综合治理、黄河水沙调控等一整套优化方案与技术体系。

  可以说,实验室既是一位“诊断者”,通过黄土这本“天书”,读懂地球的过去与现在;也是一位“开方者”,用科学的力量为这片土地的永续发展开出良方。


人才为基,平台为翼——实验室的团队构建与能力建设

  古往今来,一切问道穷理的探索,其最深邃的变量,终究是人。黄土科学全国重点实验室深谙此道,始终将人才队伍建设置于首位,形成了一支结构合理、富有创新活力的科研梯队。在105名固定人员中,不仅拥有3位中国科学院院士,更涌现出一批在国内外具有重要影响力的学术带头人。这些科学家不仅在各自的研究领域深耕不辍,更通过传帮带机制,为实验室的可持续发展注入了源源不断的人才活水。

  经过多年的精心布局,实验室的人才结构呈现出鲜明的“三层架构”特色:

  核心骨干层以资深院士和高水平科学家为引领,以优秀青年学术带头人为主力,形成了一支稳定而精锐的科研中坚力量。这个层次犹如实验室的“稳定器”,确保研究方向的延续性和科研质量的可靠性。

  交叉集成层则展现出实验室开放协同的胸襟。通过承担国家自然科学基金重大项目、国家重点研发计划等国家级课题,实验室主动联合国内多所高校与科研机构的优秀学者,打造了多个多学科交叉的创新团队。这种“任务导向、团队作战”的模式,有效打破了学科壁垒,实现了地球科学、环境科学、信息科学、工程技术等领域的深度融合。

  国际合作层彰显了实验室的全球视野。围绕“中国黄土与第四纪变化”这一关乎全球变化研究的核心议题,实验室通过共建联合实验室、发起国际研究计划等方式,吸引了众多国际知名科学家深度参与,构建了一个活跃而高效的开放式国际研究网络。

  在科研能力建设方面,实验室建成了国内领先、国际一流的综合分析测试系统。这个系统以环境变化的“过去—现在—未来”为主线,精心布局了三大平台:

  ·高精度年代学测试平台,通过加速器质谱分析、光释光测年等技术,为黄土沉积等地质载体提供精确的“时间标尺”;

  ·环境指标分析平台,依托先进的理化分析设备,从黄土、湖泊沉积物等载体中提取古环境变化的代用指标;

  ·环境演化模拟与预测平台,融合野外观测数据与高性能计算,构建数值模型,模拟和预测未来环境演变趋势。

  秉持“开放、流动、联合、竞争”的运行机制,实验室的科研设施不仅服务于内部团队,更积极向国内外科研人员开放共享。从加速器质谱中心到大陆环境钻探岩心库,从环境演化模拟平台到数据信息共享中心,这些“科研重器”与遍布黄土高原的野外观测台站网络有机结合,共同构筑起一个支撑大陆环境变化研究的综合性开放平台。平台不仅为实验室自身的创新研究提供了坚实基础,更成为国内外同行开展合作研究的重要基地,真正实现了“筑巢引凤”,为凝聚全球智慧、攻克重大科学难题提供了可能。


成果斐然,服务国家——实验室的科研贡献与社会担当

  衡量一个实验室的价值,不仅在于其论文产出的高度,更在于其服务国家、贡献人类的知识深度与社会担当。

  在原创成果方面,实验室已在《科学》(Science)、《自然》(Nature)及其子刊、《美国国家科学院院刊》(PNAS)等国际顶级期刊发表论文100余篇。团队提出的“东亚古环境变迁的季风控制论”“亚洲季风-干旱环境系统”“南北半球气候相互作用”等理论,不仅拓宽了过去全球变化研究的视野,也确立了实验室在东亚古环境研究领域的引领地位。

  值得一提的是,实验室的脚步并未止于学术探索。他们始终将基础理论研究与国家战略需求紧密结合,积极履行社会责任。作为主持或重要参与单位,实验室先后向中央与地方政府提交了20余份高质量咨询报告,内容涵盖大气污染治理、气候趋势预测、生态脆弱区综合治理、区域环境规划与可持续发展等关键领域。这些成果为西部生态建设与修复规划的制订,提供了关键科学依据。

  荣誉,是对坚持的最好肯定。自成立以来,实验室在国家组织的评估中,连续7次被评为“优秀实验室”,成为我国地学领域仅有的两家获此殊荣的实验室之一。这背后,是几代人“如履薄冰,奋发图强”的室训精神,是对科学真理的敬畏,也是对祖国山河的深情。

  站在新的历史起点,黄土科学全国重点实验室并未沉醉于过往的辉煌。他们清醒地认识到,在全球变化加剧、人与自然关系深刻重构的今天,黄土研究的意义已超越学科本身,关乎文明延续与地球未来。未来,实验室将继续整合优势资源,搭建更加开放、协同、智能的研究平台,吸引全球顶尖人才,在环境演变与地球系统科学前沿持续深耕。他们将以更宏大的视野、更扎实的步履,从黄土高原走向世界,在文明与黄土的对话中,刻下通向未来的智慧铭文。
分享到:
杂志
本期封面

2025年12月

上一期 下一期