中国科学院院士焦念志：解决重大科学问题离不开学科交叉

解决重大科学问题离不开学科交叉【中国科学院院士焦念志：】

【院士访谈】

◎本报记者 符晓波

前不久，十余名院士专家共同见证了我国首个海洋领域国家基础科学中心——“海洋碳汇与生物地球化学过程基础科学中心”(以下简称“中心”)的成立。

该中心以“应对气候变化、支撑碳中和需求”为宗旨，通过多学科交叉方式开启全链条海洋研究。中心的领衔科学家是厦门大学海洋与地球学院教授、中国科学院院士焦念志，他长期致力于海洋生态与环境领域的研究，提出的创新性理论对于实现海洋碳负排放具有重要价值。

2020年，我国明确提出，力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和目标。

如何才能实现这一目标？近日科技日报记者就此采访了焦念志院士。他将答案指向海洋，并强调了学科交叉对于实现“双碳”目标的重要意义。

结合多年实践，焦念志表示：“学科交叉往往有利于综合性地解决人类面临的重大问题。我国正处于基础科学和技术快速发展的关键时期，更要大力提倡学科交叉，注重交叉科学的发展。”

实现碳中和目标需要依靠科技创新

记者：在助力实现碳中和目标方面，海洋有哪些潜力？

焦念志：我国已在国际上宣布了“双碳”目标，而作为全球最大的发展中国家，发展仍是我们解决问题的主要手段，实现碳中和必须同时采取减排和增汇(增加碳汇)措施，多路径协同发展。

如果说减排是我国在能源结构调整方面立下的“军令状”，那么增汇则是为国民经济发展开出的“保险单”。海洋占地球表面积的71%，其总储碳量是大气圈的近50倍、陆地碳库的近20倍，是地球表面最大的活跃碳库，助力碳负排放的潜力巨大，在缓冲气候变化中起到了不可忽视的作用。

记者：基于您提出的海洋微型生物碳泵理论，您一直在积极推动海洋碳汇事业的发展，目前已经取得了哪些进展？

焦念志：我在海洋科研一线已经工作了四十余年，一直在和海洋微型生物打交道。我们发现，海洋中有无数体积极小、但数量极大的微型生物，它们能够把活性有机碳转化为惰性有机碳，从而将碳长期地保存在海洋里。这一理论，为解开海洋碳库之谜提供了“钥匙”，成为国际海洋碳汇研究的新热点。

目前，我们正在推进的海洋碳负排放国际大科学计划，以碳中和全球共识为牵引、以海洋碳负排放科学问题为抓手，已经汇聚了来自33个国家的78家科研院所的科学家。大家通过学科交叉，协同攻关海洋碳汇这一跨学科的国际性难题，目标是打造一个以我国为核心的海洋碳负排放科研示范基地，建立海洋碳负排放技术规范和国际标准，为全球海洋碳负排放提供智慧方案。

记者：打造科研示范基地、建立国际标准，这些工作已不局限于理论研究，更多的是在推动研究成果落地。作为科研工作者，您做这些工作的初衷是什么？

焦念志：科学发展促进社会进步，科学家不应该是待在实验室里“两耳不闻窗外事”的局外人。现实社会要求科学家在公共领域中，不仅要探寻科学真理，还要参与政府决策、传播科学知识，并通过一系列的行动让科学研究成果惠及社会。例如，全球各国争相提出的碳中和战略目标，就需要依靠科学技术创新才能够实现。

要注重培养科研人才的跨学科思维

记者：您主持的许多海洋科学研究都是以多学科交叉的方式开展的。在您看来，学科交叉是否是未来科研取得突破的关键？

焦念志：自然界的各种现象之间是相互联系的，单一学科知识很难全面、完整地解决某一问题。

海洋科学是一门涉及多领域的综合性学科，其分支学科众多，包括海洋生物学、化学海洋学、海洋物理学、海洋气象学、地质海洋学等二级学科及研究方向。以海洋碳汇这一宏大命题为例，已知的重要海洋碳汇机制包括微型生物碳泵、生物碳泵、溶解度泵、碳酸盐泵。这些储碳机制分别从生物、物理、化学方向解释了海洋中的储碳现象，它们并非彼此割裂，而是互相紧密联系。要解决如此宏大的科学问题，必须汇聚国内外智力，多学科交叉进行协同攻关。

毋庸置疑，学科交叉是解决重大科学问题的重要条件之一。不仅是海洋碳汇研究，科学研究普遍需要考虑多学科方向交叉融合。我国正处于基础科学和技术快速发展的关键时期，更要大力提倡学科交叉，注重交叉科学的发展。

记者：目前，我国高校在学科交叉融合发展方面的开展情况如何？您有哪些学科建设方面的建议？

焦念志：近年来，在国家政策指导以及相关部委和省、市科技主管部门的推动下，学科交叉融合已成为高等教育发展的主流趋势，被各大高校所重视。一些高校和研究所更是走在了前头，作出了示范。我认为，在倡导跨学院、跨高校、跨国合作以开展学科交叉研究的同时，更应该从人才培养抓起，在培养科学研究未来人才的起步阶段，就注重对科研人员开展跨学科思维的训练。

基础研究成果的取得不可能一蹴而就

记者：今年，中心的成立为海洋领域基础科学研究打开了新局面。不过，我国基础研究水平与发达国家仍存在差距，而基础研究是科技创新的总开关，未来我们要如何做才能缩小与发达国家在这方面的差距？

焦念志：我国基础研究水平与发达国家有一定差距，这个问题是体现在多方面的，比如对基础研究投入有待提升、全社会支持基础研究的环境需要进一步优化等。但是也要看到，目前我国已经非常重视基础研究，国务院印发的《关于全面加强基础科学研究的若干意见》，就对全面加强基础研究作出了部署。

基础研究是科技创新的基石，但基础研究成果的取得不可能一蹴而就，需要科学家的长期坚持和付出。这是一个漫长的过程，不能急功近利、急于求成。

广大的科技工作者是推动基础研究实现重大突破的核心力量。做好基础研究工作，一方面要进一步优化科技工作者的考核评价体系，让他们能够在基础科学领域潜心研究；同时，也要加强对基础科研人才的补贴和投入，重视基础科研平台和实验室的搭建，为基础研究及其参与的科学家提供坚实的后盾和优越的实验平台。

除此之外，传承是促进基础研究发展的重要影响因素。如前所述，要注重对基础研究领域人才的培养，培育更多具有科研精神、视野广阔的创新人才。

《科技日报》2022年10月16日第07版