学人风范
2019

05-07

陈镜明:从南信大走出的加拿大皇家科学院院士

作者:贾冰  来源:党委宣传部   编辑:杨硕  浏览:

33年前跨入南京气象学院(我校前身)大门的陈镜明,如今人们早已习惯用“加拿大皇家科学院院士”称呼他,因为这是他头顶诸多光环中最闪耀的一个。而陈镜明却始终保持着一如既往的谦和,他并不认为这些是光环,反倒是让他感觉到了更多的责任。他所从事的地球系统科学、气候变化和环境演变方面的研究工作,正是致力于造福人类。

金陵四载 受益终身

作为恢复高考后的第一批大学生,陈镜明在填报志愿时“没有瞎报”。“当时南京的天文台很有名,中学时就觉得宇宙特别神秘,看了不少天文方面的课外书,当时没有专门的天文学院,觉得学气象比较接近。农业气象是学校最早的三个系科之一,当时‘上山下乡’,在农村的经历应该有点用,于是就认准了农业气象专业。”对当时的想法,陈镜明记忆犹新。

在母校的求学经历,让陈镜明更无悔于自己的选择。“母校对我的影响很大。在母校学习的四年,我练就了扎实的基本功。我们上学那会儿,农业气象学专业的课程设置跟其他高校都不一样。学校非常注重物理、数学、流体力学等基础课程的教学。而且当时学校的学习气氛非常浓厚,大家都很珍惜学习机会,我们整天的生活就是宿舍-食堂-教室,‘三点一线’。四年中,我的大部分时间都在学习,培养的扎实基本功,使我终身受用。”

2000年,学校建校四十周年时,陈镜明和同学回校聚会并给母校赠送了牌匾。当时,陈镜明提议在赠言中再加上八个字:“金陵四载,受益终身”,建议提出后,立即得到了大家的赞成和响应。“我想这不仅是我对母校发自内心的感言,也表达了所有同学对母校真切的感激之情。正是有了在校四年打下的坚实数理基础,我在今后的科研道路上才不怕难题,一直坚定的往前走。”

1983年,陈镜明作为中国改革开放后第一批国家公派研究生赴英深造。1986年在英国里丁大学取得气象学博士学位后,他回到北京在中国科学院地理研究院任职。1989年,陈镜明到不列颠哥伦比亚大学从事博士后研究。之后先后任加拿大遥感中心高级研究员、约克大学、渥太华大学客座教授。由于他的杰出成就,陈镜明于1998及2001年两度获加拿大联邦政府自然资源部地学界突出贡献奖,2000年荣获加拿大航天航空协会Alouette奖、2001年荣获安大略省长杰出科研奖,2004年被选为加拿大首席科学家。现任多伦多大学教授,排名加拿大“十大杰出华人”首位。谈到当选“十大杰出华人”,陈镜明说:“加拿大有个联邦政府荣誉奖,当时的授予人选主要是从首席科学家中考虑。加拿大的高级首席科学家总共有1000多人,我被列为其中之一,可能是华人比较少吧”,说到这,陈镜明谦虚地笑了起来,“国务院侨务办在加拿大选了两个华人学者,我很荣幸地当选”。当时,加拿大总理亲自颁发了专门的荣誉证书。

2006年,陈镜明当选加拿大皇家科学院院士。加拿大皇家科学院(The Academy of Science of the Royal Society of Canada)是加拿大最重要的科学团体之一,成立于1882年,现有约1000名院士,均为在加拿大自然和应用科学各领域取得突出成就的佼佼者,包括了所有获得诺贝尔奖的加拿大科学家。皇家科学院院士每年评选一次,每次不超过30位。陈镜明在科学界取得的成就,在加拿大的华人科学家中绝对称得上是凤毛麟角。

陈镜明说过,他的心愿就是将才能贡献给自小生长的那块土地中国与第二故乡加拿大。每年,他都花一、两个月时间到大陆从事研究或教学工作。2007年,他受聘担任了母校应用气象学院海外院长,而应用气象学院的前身,就是陈镜明当年就读的农业气象系。

独立舌战 力挽狂澜

陈镜明的经历中最让人津津乐道的总少不了1997年底的那场舌战。

当时,“京都议定书”推出不久,联邦政府尚不能决定加拿大是否要签署此协议。于是责成自然资源部提供咨询。该部的森林局那时比较倾向加拿大不要签署“京都议定书”,理由是之前曾请国内两名著名科学家对森林进行调查,两名科学家经研究后认为,目前森林的状况是释放二氧化碳比吸收二氧化碳的情况严重,否则森林的火灾、虫灾就不会如此频繁。当初在自然资源部任职的陈镜明得知情况后,立即提出了自己的研究成果:尽管森林释放二氧化碳的情况存在,但森林同时也在大量吸收二氧化碳,且吸收的作用远大于释放,同时森林吸收二氧化碳的数量也在不断提高。

自然资源部当时拿不定主意,于是安排两组科学家面对面辩论。在科学界尚无名望的陈镜明与两位国内泰斗级科学家辩争了一天一夜,谁也说服不了对方。政府只好召开全国专家会议,由与会专家做结论。专家们听取了双方见解后,仍无明确结论,但普遍认为陈镜明的研究成果“更全面”。

这件事传到国际上,欧美许多科学家支持陈镜明的观点。这件事对联邦政府的环境政策产生了不小的影响。最终,陈镜明力挽狂澜,为加拿大政府签署“京都议定书”提供了科学依据。

这场争辩的核心问题就是加拿大森林究竟是“碳源”还是“碳汇”?源就是来源,主要是探索大气中二氧化碳的来源。作为大气来说地面有可能是源,即从地面向大气释放二氧化碳,也有可能是汇,即从大气中吸收二氧化碳。陈镜明解释道:“加拿大国土大概有50-60%被森林覆盖,森林主要是从大气中吸收二氧化碳变成生物量,一般情况下森林是‘碳汇’,就是从大气中吸收二氧化碳,吸收到生物链里边,还有土壤里边。但由于七十、八十、九十年代,温度增加很快,同时有些地方气候变干。特别是加拿大草原省份,阿尔伯塔、沙斯卡通、曼尼托巴,水分也在减少,火灾虫灾发生很多,使得加拿大森林变成碳源,有一些人就得出这么个结论,在我做这方面研究之前,大家都认为加拿大是碳源。”

陈镜明通过对卫星遥感数据的分析,认为加拿大森林是“碳汇”,也就是在吸收二氧化碳的结论,这一结论与当时根据地面测量得出的“碳源”的结论相反,因此在科学界引发了巨大的争议。“一开始大家不太相信,你想想看,卫星在700公里以外拍摄的地面过程,有一个结果是在地面观测的结果,当然相信地面的结果。但是问题是很多人没有认识到,加拿大450万平方公里的森林,地面哪能观测得全呢,遥感的结果再结合地面的,才是比较理想的研究方法。”

“碳汇”与 “碳源”之争,于2007年在有关部门重新进行地面测量后告一段落。因为这次测量推翻了早前得出的森林是“碳源”的结论,确立了森林是“碳汇”的结论,证实了陈镜明用遥感测控的方法计算出的结果,也进一步巩固了他在科学界的地位。

“巨人”之肩 “借”之有道

“我的工作也不是凭空想象,是建立在前人工作基础上的结果。不懂前人的工作,自己摸索,不知道要多少年才能达到前人的工作水平。了解别人、前人所做的工作,就是站在巨人的肩膀上。做论文,起码要用半年的时间阅读相关的文献。做研究不看英文文献,研究做不到哪儿去!特别是博士论文,确实不能急功近利,不能赶紧算出来就发出去,这很大程度上是浪费时间。在学术上有所醒悟的感觉很好!要真正研究透了,再写文章发出去!”这是陈镜明的研究心得。

在英国读博士时,由于那时没有用导师的资金,没参与到导师的研究序列中去,与导师沟通少,完全是自己找论文题目。“当初像迷途的羔羊一样乱窜出来。”陈镜明回顾说,“指导老师的影响非常大,因为他有积累,知道什么是前沿,知道什么重要,可以使你少走弯路!”

导师的一次“生气”让陈镜明深刻领悟到动手实践的重要性。导师是一位很有名气的小气候学家,实验室里有很多仪器,其中不少仪器陈镜明听说过,但没碰过。有一次,导师让他拿辐射仪,仪器上面有一个圆形的玻璃罩,作防雨防风之用。陈镜明将辐射仪拿在手上,一边说话手就不自觉地按到了玻璃罩上。“老板一下子不高兴了,因为真正做实验的人都知道手印有盐、油,就会影响的观测精度,一个好的科学家绝不会这么做的,都是捧在手上的,甚至从实验室里面拿到外面都是装在盒子里的,而不是把盒子打开把仪器拿出来再拿到外面去。”提起这件小事,陈镜明至今还带着自责。因此他也始终重视实验的重要性。“如果只满足于课本,没有感性认识,就容易相信这些结果,有些文章都不指明误差多少,误差很大的情况下结果就不可靠了。仪器不可能这么准确,怎么可能推导出这么个结果来?可以有批判性,带着批判的眼光看别人的结果,那就要有第一手经验,要有第一手的资料,在野外实践,自己动手做过才知道。”

陈镜明奠基性的学术开端是对叶面积指数的研究。叶面积指数是所有生态模型都要用的概念,影响到辐射、能量等所有物质的交换,陈镜明否定了原有定义,提出自己的定义。“没什么影响的人,说话还这么大胆!”最初的冷遇可以想见。陈镜明抓住机会就跟自己的老板,跟业界资深人士介绍自己的“叶面积指数”,最终得到学界认可。为什么他敢于怀疑?心里有胆,判断是对的,所以能坚持,这需要长期科研活动中基本素质的培养,也在于他的坚忍不拔。如今,美国、加拿大以及欧洲学界都在使用他的定义。

陈镜明的切身感受是,自己每踏出一步,哪怕很小的一步都很不容易。他说:“要了解别人,融会贯通以后更容易出成果。要有一个好的起点,一年拿出一两篇,或者两年拿出一篇文章都行,要用硬砖头把自己铺垫起来,而不是软砖头”。

陈镜明在国内的开门弟子陈新芳则说:“从导师身上我感到了做学问来不得半点马虎、半点虚假。跟着陈教授能真正学到很多东西。同时也体会到科学是很神圣的,不付出努力是绝对做不出成绩的。”

如今,作为加拿大地理环境研究方面的领头人,陈镜明正与他的团队重点攻克全球气候变化的课题。现加拿大的有关研究领先于国际水平。

采访陈镜明时,他刚刚给我校Summer School的师生做完报告,报告中,他多次鼓励应气院的师生加大对全球变化的研究力度。听说学校升级改造了校气象台,建立了大气综合观测基地、农业气象试验站等先进水平的实验实习基地,他不住地点头……

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