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廖宏:默默地耕耘、默默地收获,乐在其中

中华英才 作者:齐殿斌 2017-05-12 12:25

核心提示: “全国杰出科技人才”奖获得者、南京信息工程大学教授廖宏。

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廖宏在人民大会堂颁奖典礼上  齐殿斌摄

位于南京市浦口区风景秀丽的龙王山下的南京信息工程大学,其前身是南京气象学院,曾经培育了无数气象方面的人才,享有“中国气象人才摇篮”的美誉。2016年6月,这所中国气象高等学府再传佳音——在气象研究领域成果颇丰,并为中国争取到国际气象领域话语权的女科学家、南京信息工程大学教授、环境科学与工程学院院长廖宏,荣获首届“全国杰出科技人才”奖。

经中国科协推荐,4月中旬的一天,记者走进南京信息工程大学宽敞而充满朝气的校园,在环科院的院长办公室采访了廖宏。采访前,记者搜索发现关于她的报道少之又少。廖宏表示,你们《中华英才》是中国科协推荐的高端媒体,而中国科协对我们在一线工作的科学家给予了很多关心和帮助,对宣传科学家如此高度重视。所以,我才愿意接受你的采访。

热情而优雅,细心而温柔,睿智而谦和,缜密而淡定,年过五旬的廖宏看上去比实际年龄年轻许多。因为飞机晚点,记者与她面对面交流的时间比原计划减少了,但这位在气象领域广获赞誉的女科学家还是给记者留下了美好的印象。

女“学霸”爱上气象学

采访中,廖宏首先回忆了自己走上科研之路的经历,她坦言自己并不是从小立志要做科学家。她说,在她小的时候,科学家是一个高不可攀的词,科学研究是一件高深莫测的事。

廖宏1965年9月出生于四川省西昌市,父母是当年来这里支援“三线”的普通教师。“我的小学、初中、高中一直在西昌那个小地方读书。”在她的记忆中,那段学习生活并没有什么特别难忘的事。廖宏6岁上学,因为学习成绩好而跳了一级,又因为年龄太小而留了一级。

“读书的时候,可能因为父母都是数学老师,所以理科一直比较好,也特别喜欢数学和物理课。但一直到大学本科毕业都感觉自己只是一个能考试的好学生,从来没有想过自己能成为一个科学家。”

没有特别刻意的安排,作为中学理科“学霸”的廖宏,1982年顺其自然地考上了北京大学地球物理系的气象专业。“当时的专业是父母给选的,因为上大学的时候我还特别小,只有16岁,也不懂得什么专业适合自己。也并不是因为特别喜欢就去学气象,而是一边学一边感兴趣的。”在大学里,廖宏的数学、物理等强项都在专业学习中派上用场,让廖宏对气象这门学科越来越喜欢。

廖宏于1986年大学本科毕业获气象专业学士学位,之后被保送北京大学上研究生,1989年毕业获大气动力学硕士学位。她告诉记者,“准确地说,我真正喜欢上科学研究是在研究生阶段,北京大学地球物理系的学习开启了我科研的第一步。在这个阶段,我接触到了最早版本的模拟全球气候变化的数值模式,而本科时期打下的良好的数理基础使得自己能够较快地熟悉、运行和修改气候模式,每在科研上取得一点进展都使我觉得格外快乐。”

留学美国收获惊喜

北大硕士研究生毕业后,廖宏在中国气象研究院工作4年,踏上了专业科研之路。“但科研工作中,我感到自己学的知识不够用,而且搞气象研究有点抽象,很想进入大气环境研究领域,因此很希望有机会出国深造。”于是,廖宏开始学英语、作留学准备……

1993年,28岁的廖宏远渡重洋前往美国留学。“我开始进入了佛罗里达的一所学校学气象,拿到了很好的奖学金,学习了半年时间。但我一直想学大气化学就是大气环境,也因为我先生在加州,于是我辞掉了佛州的那所学校,重新申请到加州理工学院环境科学与工程专业,即大气环境专业。”

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2015年,廖宏作为中科院先导科技专项“碳专项”项目群负责人参加巴黎气候大会“中国角”边会

“气象和大气环境是不同的学科。当时进入一个全新的学科领域,不是没有过犹豫。”廖宏笑道,而最终鼓励她坚定自己理想的正是北京大学化学系毕业、已在美国加州理工学院留学的先生。于是,她义无反顾地打开了这扇窗。“大气环境和气象也有不少知识相关联,所以我以前学习过的气象方面的知识也都用上了。”

廖宏于2001年8月获美国加州理工学院环境科学与工程专业博士学位,之后在加州理工做博士后。2002年10月起担任加州理工学院助理科学家,2003年起为美国橡树岭国家实验室访问科学家。

“美国的导师要求很高,他的思路就是每个学生毕业出去时,要有自己独特的研究特色,能在这个专业方面有所发展。我确实也下了很大的决心。”廖宏欣慰地说,很幸运的是,我先生正好是学化学的,他当时给了我很大的帮助。

廖宏在加州理工学院环境科学与工程系攻读博士学位时,在一个全球气候模式中加入了对大气污染物排放、化学反应、传输和沉降的模拟,成功地调通了模式并得到了正确的模拟结果时所感受到的狂喜,似乎体会到了阿基米德高喊“Eureka!”时的心情。“很开心,气象知识和大气化学知识的互补,使自己能同时在大气环境和气候变化这两个重要的研究领域开始有些独特的研究成果。”

丰硕成果令人瞩目

2005年12月,廖宏回到中国,并作为中国科学院“百人计划”入选者受聘于中科院大气物理所,在这里工作整整10年,主要从事大气化学、气溶胶、空气污染和气候变化等交叉领域的数值模拟研究,收获了丰硕的科研成果。因此,2008年获国家杰出青年基金资助,2009年入选新世纪百千万人才工程国家级人选,2011年“百人计划”终期评估优秀,2013年起获国务院政府特殊津贴,2015年入选 “中国科学院特聘研究员”计划核心骨干。

廖宏回国的十年前,国内对于大气污染的关注远没有现在“热”。她在大气污染与气候相互作用方面的研究与欧美同行基本同时起步,并在国内率先将气候变化引入大气污染领域。廖宏还记得在一次项目申请答辩时,自己曾用远超过常规的时间来向评委们说清楚气候变化与大气污染的联系以及这两个学科交叉研究的意义。

此外,廖宏还发展了全球大气化学-气溶胶-气候双向耦合模式,并利用该模式率先进行大气化学-气溶胶-气候双向耦合模拟,从机理上解释大气化学-气溶胶-气候的耦合对全球和典型区域气候变化模拟的影响,增进了学术界对传统模拟方法误差的了解。鉴于我国季风性气候特征,她率先定量揭示出季风对PM2.5质量浓度的季节和年际变化的影响。

现在,廖宏是多项国家重大研究项目的首席科学家。现担任中国科学院首批战略性先导科技专项项目群“气候敏感性任务群”负责人和“我国气溶胶历史变化及气候效应”项目首席科学家、科技部973项目“大气污染物的理化特征及其与气候系统相互作用”的首席科学家、以及国家自然科学基金委重大研究计划重点项目负责人。

此外,廖宏还参与撰写IPCC第五次气候变化评估报告和第三次气候变化国家评估报告,还担任哈佛大学管理的国际著名GEOS-Chem模式科学指导委员会委员以及“大气化学与气候”工作组组长,被国际学术界认定为“中国在大气化学与气候研究方面领先的科学家”。

学科交叉大有可为

在谈到自己取得那么多科研成果时,廖宏多次提到“我很幸运,在大气环境和气候变化两个学科交叉中找到了诸多灵感。”

多学科交叉研究对于廖宏来说是一个偶然的机遇。“自己曾在北大气象专业学习,到美国学习大气化学。对于我自己来说,学科交叉背景起了非常重要的作用。”在早期,大气环境研究和气候研究是两个不同的研究领域,廖宏是最早的一批具有两个学科背景的人。

她表示,“某一个单一学科科学家也能作出很好的创新,但是交叉学科也有自己独特的地方,能够做一些某些单一领域想不到的,所以相互结合冒出来的火花,对于创新也是很重要。”

廖宏认为,自己在我国环境与气候变化领域的研究目的是希望将来能为国家建设一个绿色发展的评估平台。“现在我国社会经济发展实际上涉及到的是如何使用能源、解决城市化与人口布局问题。从我本专业来说,我们利用城市化和能源利用过程中的排放数据对大气、环境变化进行评估,从而分析气候变化,最后总结出大气环境对社会发展、人民生产生活产生的影响,这是一个闭环的评估过程:从政策提出,到我们进行评估,最后返回于公共政策制定,这一过程涉及到各种能源的数据,也需要交叉学科的知识。”

廖宏在大气环境和气候变化这两个重要领域的研究工作中,为国家的基础科学研究作出突出贡献,同时也为国家的大气污染治理和减缓气候变化的重大需求提供科技支撑。

科学助力空气变好

近年来,国家及公众对大气污染越来越重视,而廖宏也在经年的积累中,用最丰硕的成果证明了自己。

针对公众当下最关注的环境问题,国家会定期发布PM2.5浓度变化的信息。但是,空气质量的变好或者变坏,有多少来自于减排措施,又有多少受气象条件影响,公众和政府都需要了解。这便是廖宏长期在气候变化与大气环境交叉学科中所关注的一个重要问题,并在大气污染物的浓度、分布、辐射强迫以及气候效应等方面进行深入研究。

廖宏告诉记者:“我希望通过自己的研究为国家服务,为国家制定减排政策提供科学支撑。”她直言,自己内心一直期待着国家能真正实现绿色发展,身边的空气质量越来越好。比如说,对大气污染物变化规律的把握,能够有助于国家有意识地在某些气象条件不利的年份加大减排力度。这是她的初衷,也是一种目的,更是一份责任。

廖宏提出,气溶胶的年代际变化是大气环境中长期计划和气候预估中需要考虑的重要因素,明确气溶胶的年代际变化规律和机制也有助于认识气候变化的事实和原因。与此同时,气溶胶的年代际变化除了受到人为排放变化的影响,还受到气候变化和土地利用变化等因素的影响。

2013年,通过模拟2000年至2050年间的气候变化及其对中国气溶胶的影响,廖宏团队发现,即使固定人为排放,未来气候增暖也能导致中国PM2.5的浓度变化增加10%至20%。这些研究对于国家采取科学减排措施以及评估大气环境变化有着极其重要的作用。

通过主持中国科学院战略性先导科技专项项目“我国气溶胶历史变化及气候效应”和科技部973项目“大气污染物的理化特征及其与气候系统相互作用”,廖宏与同事们努力攻关。廖宏说,“当我在巴黎气候大会‘中国角’碳专项边会介绍对中国气候变暖的新认识,揭示污染物在气候变化中的作用,为国家的绿色发展贡献自己的力量时自豪感油然而生。”

教学科研比翼双飞

2016年3月,廖宏受聘来到南京信息工程大学环境科学与工程学院担任院长。据介绍,环科院有教职工70多人,本科生、研究生1000多人。作为院长,她既要管教学,又要管科研,还有很多日常管理的工作,这与在中科院科研所里工作有很大的不同。

“开始来确实有个适应过程,不过还好。我除了管项目、带着年轻的教师们一起做项目外,主要是抓学科建设、人才培养、论文产生。”

提起论文,廖宏向记者透露,前不久由她作为通讯作者的一篇聚焦北京强霾污染事件研究成果的论文“霸占”了英国《自然·气候变化》期刊的封面,引起广泛的关注。这项研究由中澳科学家联合开展,揭示了全球气候变暖造成华北平原静稳天气增多,从而增加了冬季强霾事件发生频率和持续时间。

廖宏来到环境科学与工程学院刚满一年,但已经深深爱上了这份既能培养人才,又能继续科研的工作。她欣喜地告诉记者,去年年底,由权威的“中国校友会”在全国几百所有环境科学工程学科的学校评选,她的学院环境科学工程学科排在前16位。“这是很大的进步。而且我们的大气环境学科更出色。”

基础科学强国靠创新

廖宏多年从事基础科研工作,关于科研与创新有很深的体会。去年科协九大期间,她在接受记者采访时说:“我的工作更多的是基础科学研究。比如根据大气里面污染物的变化规律或者变化特点,去预估未来可能的大气变化或者气候变化趋势。基础科学研究的进展面更多地体现在科研成果得到国际认可,这跟产业方面直接产生的经济效益不完全一样。所以就基础科学研究而言,我们需要挑战国际上最尖端的科技问题,真正能够回答那些科学问题,提高中国科学家的地位。这是我理解的,从基础科学强国方面能做的事情。”

在谈到创新时廖宏表示,自己理解的科研创新体现在科学创新和技术创新两方面。对基础科学研究而言,人们更多强调科学上的创新。以牛顿定律为例,它很难被人们想象用来直接跟产业挂钩的,但它是全世界都普遍应用的规律。这种规律和新的发现其实也是一种科学上的创新。从技术创新来说,它要求科学在各种技术中提供更多细节和规律。如同不同的零件最后组成的创新工程和项目。因此,科学创新与技术创新是密切相关的。

选择科研苦中有乐

廖宏格外看重在实验室的工作效率,工作时要让每一分钟有效发挥出作用,而休闲会尽量放松身体与精神。闲暇之余,她喜欢打乒乓球、唱卡拉OK、看言情剧、购物、给家人做美食。“我可是个女中音哦。”廖宏提起唱歌,有些兴奋。“当然,这样的时间并不多。”

“搞科研苦不苦?不苦那是假话;苦,而且很苦,但要学会坚持。”廖宏回忆起当初和先生一起在美国求学的日子:两个人初为父母,为了不耽误白天的科研工作,只好将孩子送到日托;晚上接回孩子,两个人列好各自照顾孩子和工作的时间表,各忙各的。“那段日子真是咬着牙熬过来的。”她笑道,“搞科研如果想太多名与利,不能脚踏实地,到头来只能是一场空。”她认为,科研成果的产出必须经历一定量化的积累与沉淀。

廖宏问过自己很多次,如果再让她选择职业是否还会选择科研, 答案总是肯定的。“站在前人研究的肩膀上,有新的发现,成果被引用,均给自己带来研究的动力和满足。”廖宏的结论是:科研辛苦,但是默默地耕耘、默默地收获,乐在其中。

廖宏表示,现在,我担任南京信息工程大学环境科学与工程学院的院长,要在科技创新中起到领军作用、推动国际合作、推动学科建设和发展,任重而道远。

廖 宏

1965年9月出生于四川省西昌市,研究员,博士生导师,南京信息工程大学教授。中国科学院战略性先导科技专项项目“我国气溶胶历史变化及气候效应”和科技部973项目“大气污染物的理化特征及其与气候系统相互作用”首席科学家。2005年12月受聘于中国科学院大气物理研究所,从事大气化学、气溶胶、空气污染和气候变化等交叉领域的模式研究。2008年获国家杰出青年基金,2009年入选新世纪百千万人才工程国家级人选,2013年获政府特殊津贴。2016年3月,任南京信息工程大学环境科学与工程学院院长。发表科学论文70余篇,论文被他人SCI引用1235次,研究成果还被政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四和第五次气候变化评估报告采用或引用数十次。

(2017.05.01 第09期)