高妍+曹麗娟

翻開世界地圖，找到北緯30度，從西向東依次是北非、中東、中國長江中下游、北美。

這其中的大部分地區(qū)，都是干旱的荒漠及沙漠地區(qū)，只有中國長江中下游氣候濕潤、物產(chǎn)豐盈，為什么？要知道，大約3000萬年之前，長江中下游也曾處于干旱炎熱之中，如同今天的撒哈拉荒漠。

多年來，越來越多的研究將這個問題的答案指向青藏高原。是它的隆起導(dǎo)致了中國季風(fēng)氣候的形成，進而造成了地球同一緯度完全兩種氣候的現(xiàn)狀。

如今，這一觀點已經(jīng)得到越來越多的人認可。但這始終只是一個概念模型、一個假說。青藏高原的隆升到底是何時、怎樣發(fā)生的？它的隆升又是如何影響氣候環(huán)境的？科學(xué)家們至今仍未給出系統(tǒng)的、準(zhǔn)確的科學(xué)證據(jù)，甚至存在不同的學(xué)派觀點。

中國科學(xué)院青藏高原研究所方小敏研究員的工作，就是考察、采集分析樣品，尋找科學(xué)證據(jù)，以精確的年代控制和定量連續(xù)記錄，證明青藏高原隆升與氣候變化之間的確切關(guān)系。

30多年，2部合作專著，近400篇科學(xué)論文，一系列系統(tǒng)性、原創(chuàng)性的成果發(fā)現(xiàn)，不僅為方小敏和團隊贏得了國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金的支持和國家自然科學(xué)獎二等獎的殊榮，更將他們推到了青藏高原隆升與氣候變化研究的國際舞臺上，成為推動中國自然地理科學(xué)前進的有生力量。

如今，方小敏是世界范圍內(nèi)該領(lǐng)域的學(xué)科帶頭人之一，他說，我們要做的還有很多。

探尋地層巖石的“基因”

1983年，方小敏畢業(yè)于蘭州大學(xué)地質(zhì)地理系地質(zhì)學(xué)專業(yè)。從這一年，他真正開始青藏高原研究，碩士、博士、助教、副教授、教授、博士生導(dǎo)師……伴隨個人成長的，是研究的逐漸深入與拓展。

從長遠來看，方小敏的核心工作，就是研究長期氣候變化的規(guī)律與機制，及其所產(chǎn)生的影響，并在此基礎(chǔ)上分析、預(yù)測今后氣候變化的趨勢和生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)規(guī)律，達到預(yù)警的作用。青藏高原地區(qū)作為一個典型區(qū)域，是他們的重要研究對象。

青藏高原是世界上最高、最年輕的高原，它的隆起和形成，是新生代亞洲地質(zhì)史上最重大的地質(zhì)事件?！扒嗖馗咴先魏苇h(huán)境因素的變化，都會對我國、亞洲地區(qū)乃至全世界的氣候產(chǎn)生影響?！狈叫∶襞e例，青藏高原前一年的積雪量，會影響第二年長江中下游的降雨量，如果前一年青藏高原雪量大，第二年長江中下游的雨量就會偏多。同樣，高原地區(qū)的風(fēng)沙或沙塵暴發(fā)生情況，也會對亞洲季風(fēng)區(qū)和太平洋的生物化學(xué)過程產(chǎn)生影響。對青藏高原氣候變化的研究，已經(jīng)成為如今的熱點研究方向。

方小敏的研究方向是青藏高原隆升與氣候環(huán)境變化，然而他最開始從事的，以及走到今天投入大半精力研究的卻是地層巖石。

“我做的第一件事，就是跟隨李吉均院士測地層，解決青藏高原東北部的精確年代問題。”方小敏所說的測地層，就是實地深入青藏高原地區(qū)，采集地質(zhì)樣品，再通過樣品磁性成分和方向的分析測定確定地層所屬年代。

確定地層精確年代，建立年代序列，是進行青藏高原研究的第一步。之后才是建立高原構(gòu)造變形隆升序列，即構(gòu)造變形規(guī)律；建立重大生態(tài)環(huán)境變化事件序列，即氣候環(huán)境變化規(guī)律；有了這些，才能對比分析出這些序列之間的聯(lián)系，找出高原隆升與氣候變化之間存在聯(lián)系的確鑿證據(jù)。

作為國內(nèi)最早開展這一研究的團隊，在資料匱乏、資金緊張、人員有限的情況下，他們最初的工作推進萬分艱難?！皬?983年開始研究，到1995年才有比較明確的認識和論文發(fā)表，2000年左右才開始有比較多的系統(tǒng)進展，集中發(fā)表論文?！蹦鞘亲钇D難，也最快樂的時候。

2005年，方小敏調(diào)入中科院青藏高原研究所，得以在更大的平臺上將原本的研究內(nèi)容深入推進。

到今天，33年過去，原本的團隊已從先驅(qū)者轉(zhuǎn)身成為領(lǐng)軍者，方小敏也已成長為世界范圍內(nèi)該領(lǐng)域的學(xué)科帶頭人之一，并帶出了自己的團隊。

為“假說”正名

解決青藏高原精細年代測定問題，確定青藏高原隆升與氣候變化之間的科學(xué)聯(lián)系，為了這一目標(biāo)，方小敏帶領(lǐng)團隊進行了三十余年的積累。

這一工作的緣由是為了證明一個概念模型，也就是“假說”——上世紀(jì)70到80年代，李吉均院士等通過青藏高原科學(xué)考察和綜合集成研究，原創(chuàng)性地提出了高原隆升時間、形式和幅度及其環(huán)境效應(yīng)的框架性概念模型，成為國際上高原隆升模型的主要學(xué)派之一。

方小敏所開展的工作，就是為這個概念模型提供科學(xué)的精細化和定量化證據(jù)支撐。盡管已經(jīng)有先前的研究基礎(chǔ)，但這仍不是一個容易完成的工作。

“原來的測定是做到了三千萬年，這次我們要推進到五千多萬年，要做透?！狈叫∶粽f，做透是一方面，另一方面還要做全、做系統(tǒng)。青藏高原區(qū)域包括多個盆地，每個盆地的具體情況都不一樣，要獲得全面、客觀的數(shù)據(jù)和證據(jù)，就要每個區(qū)域都覆蓋到。而要做系統(tǒng)，就需要系列證據(jù)的支撐，比如盆山耦合特征、水系演化特征、孢粉等生態(tài)氣候記錄變化、地層沉積物剝蝕記錄、礦物風(fēng)化記錄等等，每一項證據(jù)的獲得都需要長期、深入的研究。

最終他們確定了青藏高原東北部的臨夏盆地、貴德-西寧盆地、酒泉盆地和柴達木盆地為該區(qū)域的代表，分別深入盆地系統(tǒng)采集樣本，再大小地層巖石一起帶回北京進行分析研究。

多少天風(fēng)餐露宿，多少次險中求全，多少次廢寢忘食，終于換來了系列研究成果——他們首次用精細年代控制和多指標(biāo)連續(xù)記錄確定了青藏高原東北部新生代地層年代序列、重大構(gòu)造變形隆升事件序列、重大風(fēng)化剝蝕事件序列、黃河上游形成演化過程和重大生態(tài)環(huán)境變化事件序列，明確指出了幾千萬年以來該區(qū)隆升過程和環(huán)境效應(yīng)之間的可能聯(lián)系，建立了兩者之間更加清晰的關(guān)系模型。

用方小敏的話說，他們解決了三個問題：高精度年代測定、高原晚期隆起的構(gòu)造過程，隆起過程中的氣候變化記錄。而在背后支撐這簡單三句話的，是377篇論文（SCI收錄177篇，EI收錄47篇，CSCD收錄190篇）。

這一成果不僅推動了我國青藏高原與環(huán)境效應(yīng)的研究，更對相關(guān)國際研究產(chǎn)生重要影響，比如它使國際更加關(guān)注構(gòu)造隆升與氣候環(huán)境效應(yīng)和大江大河演化，使一些新的年齡節(jié)點（如360萬年）成為國際構(gòu)造—氣候相互作用的關(guān)注點，更將青藏高原東北部推到了國際高原研究的前沿?zé)狳c。

他們提出的高原隆升與環(huán)境效應(yīng)概念模型，被寫進美國教科書，被包括Nature在內(nèi)的SCI他引3492次，被CSCD他引3113次，單篇最高他引191次，2014年來連續(xù)三年入選Elsevier出版社發(fā)布的中國高被引學(xué)者榜單；臨夏盆地記錄的高原東北部隆起和氣候變化被2004年GeoTime雜志點評為當(dāng)年全球盆地研究亮點，被國際一流學(xué)者綜述論文圖文引用，認為是來自高原北部不多確定性的構(gòu)造隆升證據(jù)。

因為這一系列成果，他們被國際會議特邀報告10次、大會和分會主席12次、國際組織任職3人次；2次獲得教育部一等獎、2人獲得國家杰出青年基金和中科院“百人計劃”。

特別值得指出的是，2011年，方小敏領(lǐng)銜完成的“晚中新世以來青藏高原東北部隆升與環(huán)境變化”項目獲得國家自然科學(xué)獎二等獎，負責(zé)的團隊2010年獲得國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金的支持。

從青藏高原到全球氣候環(huán)境

因為方小敏團隊在青藏高原隆升與氣候變化領(lǐng)域所作出的突出成績，他們得到了更多的關(guān)注與支持，也贏得了更多的機會。

2013年1月，他們開始承擔(dān)國家重大科學(xué)研究計劃全球變化研究計劃項目“中國西部大陸剝蝕風(fēng)化與青藏高原隆升和全球變化的關(guān)系”，方小敏任首席科學(xué)家。

這是一個舉全國優(yōu)勢資源合力開展的項目。

項目匯集了中科院青藏高原研究所、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、地球環(huán)境研究所、地球化學(xué)研究所、蘭州大學(xué)、天津師范大學(xué)等多家單位的精干團隊，幾乎就是該研究領(lǐng)域的“國家隊”。

這是一個科學(xué)意義與政治意義并重的項目。

項目旨在通過開展中國西部近現(xiàn)代風(fēng)化過程與碳循環(huán)、新生代剝蝕記錄與有機碳埋藏、新生代硅酸鹽化學(xué)風(fēng)化歷史與CO2消耗通量、以及青藏高原隆升與剝蝕風(fēng)化和全球變化相互作用等研究，從不同時間尺度上揭示我國西部大陸剝蝕風(fēng)化通量變化及其碳消耗變化規(guī)律，了解自然界對大氣CO2的自我調(diào)節(jié)機制，探討高原隆升對全球變化的影響，形成可能的、新的理論突破。如果能夠成功建立“高原隆升—大陸風(fēng)化—全球變化”新的理論模型，不僅能夠提升中國科學(xué)研究的影響力，更可以為全球快速變暖環(huán)境下我國氣候和生態(tài)環(huán)境變化的影響與對策、國家碳排放談判，提供堅實的地質(zhì)理論支撐。

這是一個實際做起來比想象中難很多的項目。

在國際上，新生代長尺度的記錄主要來自海洋，陸地的氣候記錄很少。我們的科學(xué)家所選擇的幾乎是一個空白領(lǐng)域。這決定了他們的每一步推進，都需要科學(xué)詳盡的數(shù)據(jù)支撐，每一句觀點，都需要一系列文章“撐腰”，正如方小敏所說：“我們說話都是要講證據(jù)的”。

這同樣是一個碩果累累的項目。

臨近結(jié)題，雖比預(yù)期進展要艱難許多，但仍有不少重要進展，比如：

（1）定量估算了青藏高原不同氣候區(qū)巖石風(fēng)化侵蝕速率和碳通量，揭示了季風(fēng)區(qū)碳酸鹽和西風(fēng)區(qū)碳酸鹽與蒸發(fā)巖是區(qū)域風(fēng)化的主體，硅酸巖風(fēng)化較低，整體西風(fēng)干旱區(qū)風(fēng)化低于季風(fēng)濕潤區(qū)1～2個數(shù)量級；高原中部湖泊是碳源，而入湖河流為碳匯；剝蝕對風(fēng)化強度有明顯控制作用。

（2）初步建立了青藏高原東南部印度季風(fēng)區(qū)、東北部東亞季風(fēng)區(qū)和北部西風(fēng)干旱區(qū)新生代年代地層序列、重大剝蝕事件序列和重大構(gòu)造變形隆升事件序列，首次從構(gòu)造尺度和近現(xiàn)代尺度共同初步揭示出構(gòu)造是剝蝕事件發(fā)生的主控因子，新生代全球溫度變化控制了化學(xué)風(fēng)化強度變化。

（3）首次高精度獲得了我國P/E事件（新生代歷史中一次與現(xiàn)在升溫速率最相似的全球快速升溫事件）時期陸相記錄，發(fā)現(xiàn)陸相煤層中P/E事件的存在和風(fēng)化增強現(xiàn)象，從而為陸源生態(tài)系統(tǒng)在快速增溫下的響應(yīng)和當(dāng)前為碳排放增加及自然反饋機制的研究提供了扎實的理論基礎(chǔ)。

…………

現(xiàn)階段，他們正將相關(guān)研究進一步細化、總結(jié)。他們的成果也已在相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生了積極的影響，在與國內(nèi)外同行的交流過程中得到了很高的評價。

“高危職業(yè)”的進擊

采訪中，應(yīng)要求，方小敏回憶了很多出野外的難忘經(jīng)歷——

有工作太猛導(dǎo)致高原反應(yīng)強烈不敢睡覺，也有通過祁連山斜坡陡坎時的有進無退險中求全；有不慎從高處滑落、跌落，也有連夜開車從高原中央無人區(qū)倫坡拉盆地奔襲至拉薩求醫(yī)；有在臨夏盆地紅層陡坡學(xué)會“順溜”跑坡新技能，更有在4500多米的柴達木山上度過的只有餅子、涼水與“戰(zhàn)友”陪伴的50歲生日……

這些或驚險或心酸的過往，在他口中都成了“有趣”的故事。在每年兩三個月出野外的日子里，這些故事時有發(fā)生。

我們調(diào)侃這是個“高危職業(yè)”，方小敏卻說：“搞這個行業(yè)本來就是與風(fēng)險相伴的，只有萬分小心?！泵看纬龈咴巴猓紩谠偃航^不能跑，去哪都要一步步走；絕不能表現(xiàn)，要勻著干，哪怕慢一點。一切都是為了安全的去，安全的回，因為在險惡的高原環(huán)境里，任何一點疏忽都有可能致命。

盡管說著“高?！薄昂笈隆保叫∶魠s沒想過停下腳步，反而更加樂在其中，下一步的工作也都已安排好。“我們接下來要開始做青藏高原南部和東南部印度季風(fēng)區(qū)的研究，會去尼泊爾喜馬拉雅山出野外，實地采樣，還是老規(guī)矩，先做地層年代！”