期刊-2025-08

于贵瑞:--科研筑梦 “双碳” 路,育才铸魂生态情

文/本刊记者 郑茂典 马铭阳

2025年08月09日

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在2024天府碳中和论坛上,中国科学院院士于贵瑞以《陆地生态系统碳通量及碳汇功能时空格局观测研究》为题发表演讲,深刻剖析了我国在推进“双碳”目标进程中的机遇与挑战。他的独到见解与深邃思考,为这场聚焦碳中和的“头脑风暴”注入了强劲的思想动能。

早在2002年,于贵瑞便以前瞻性的视野设计创建了中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX),系统开展中国区域陆地生态系统碳通量与碳汇功能及增汇潜力评估认证工作。从科研成果的持续突破,到对后辈学者的悉心培育,再到对“双碳”目标的创新性贡献,于贵瑞以多维实践勾勒出一幅生态科学家逐梦绿色发展的壮丽图景。 


开拓创新,科研成果丰硕


“科研之道,非精勤无以成学,非志坚无以致远”,这是于贵瑞在其漫长学术生涯中始终秉持的理念。1959年,他出生于辽宁省大连市新金县(现普兰店区),作为恢复高考后的首届大学生,他以优异成绩从沈阳农业大学毕业,并于1993年获得该校农学博士学位,还赴日本千叶大学深造,1997年取得环境物理学博士学位。求学期间,他不仅掌握了专业知识,更收获了科学理念,其中“用地养地”“生态平衡”及“系统工程”等理论对他的学术生涯影响深远,为他研究生态系统及区域资源环境问题奠定了理论基础。1999年,于贵瑞作为“百人计划”入选者回国,加入中国科学院,投身中国生态系统研究网络(CERN)的管理与科研工作。

早期,于贵瑞致力于作物栽培学与耕作学、植物生理生态学等多领域的研究。近20年来,他将精力聚焦于中国生态系统研究网络及国家野外台站体系建设、生态系统动态变化联网观测和野外控制实验,以及多尺度生态结构-过程-功能综合科学研究,着力推动生态学与自然地理学、地球系统科学及全球变化科学的交叉融合,成功开拓了生态系统生态学、全球环境变化生态学、宏观生态地理学及生态系统科学等新兴学科。

在陆地生态系统碳氮水循环及耦合过程机制、植被功能性状及生物地理学等方面,于贵瑞取得了系统性创新成果。他继承和发展了CERN科技事业,组织开展了陆地生态系统碳氮水通量观测理论和技术研究,开发和集成研制了能量和物质通量观测技术系统。他领衔设计创建的ChinaFLUX,填补了全球通量观测区域空白,对全球通量观测网络发展做出了实质性贡献。此外,他系统研究了陆地碳储量/通量的动态变化和空间分布规律,定量评估了陆地生态系统碳汇功能及增汇潜力,为我国应对气候变化提供了坚实可靠的科学依据;还系统开展了陆地生态系统碳氮水耦合循环前沿研究,探索生态系统碳氮水耦合过程及生物地理学机制,开拓了生态系统科学研究新领域。

在于贵瑞的不懈努力下,他的科研成果如同一朵朵盛开的花朵,绽放出了绚烂的光彩。于贵瑞以生态系统与全球变化及生态系统管理的基础生态学过程为研究主题,先后主持实施9项重大科学研究项目及5项生态网络科技平台建设任务。研究成果“中国生态系统研究网络的创建及其观测研究和试验示范”荣获2012年度国家科技进步奖一等奖;主持完成的“中国陆地碳收支评估的生态系统碳通量联网观测与模型模拟系统”和“陆地生态系统变化观测的关键技术及其系统应用”研究成果分别荣获2010年和2011年度国家科技进步奖二等奖;由他领衔的“陆地生态系统碳-氮-水耦合循环研究集体”获2022年度中国科学院杰出科技成就奖。

2019年,于贵瑞当选中国科学院院士,2021年当选发展中国家科学院院士,2020年11月,被中国地理学会授予首届中国地理学会会士,2024年11月,被中国生态学学会授予中国生态学学会创始会士,还受邀担任多个国内外重要学术职务,积极参与国际交流与合作,不断提升我国在国际生态学领域的影响力和话语权。他的努力和贡献,不仅为我国生态学领域的发展注入了新的活力,也为推动全球生态文明建设做出了积极贡献。


著书立说,夯实学科根基


于贵瑞根据多年科研工作,编写了《陆地生态系统通量观测的原理与方法》《陆地生态系统碳-氮-水耦合循环》《人类活动与生态系统变化的前沿科学问题》等21部专著,其中多部专著入选国家科学技术学术著作出版基金资助项目、国家出版基金资助项目和国家重点出版物出版规划项目。这些著作兼具深厚的理论价值与广泛的实践指导意义,成为我国生态学领域的重要学术成果与学科建设的里程碑。

其代表作《陆地生态系统通量观测的原理与方法》系统构建了我国陆地生态系统通量观测的技术体系,奠定了通量观测标准化、系统化的基础。《陆地生态系统碳-氮-水耦合循环》则开创性地提出了碳-氮-水三要素耦合循环过程的研究框架,推动生态系统多要素联动研究迈上新台阶。这两部专著不仅成为生态系统生态学研究与野外教学的重要教材,也被广泛用于我国通量观测及碳氮水耦合研究的技术培训中。

于贵瑞与团队合作完成的《中国陆地生态系统碳收支及碳汇功能》一书,系统阐述了我国区域生态系统碳收支格局与碳汇潜力,不仅服务于对未来气候变化响应的科学评估,也为中国参与全球气候治理和国际谈判提供了坚实的科学支撑。尤为值得一提的是,他作为分册主编领衔编撰的《生态系统过程与变化丛书(5册)》荣获第五届中国出版政府奖图书奖,并被收录于高等教育出版社建社70周年纪念邮册;他与孙鸿烈院士、陈宜瑜院士等共同主编的《中国生态系统定位观测与研究数据集》系列丛书,汇聚全国数十个生态站点十余年持续观测的数据,充分发挥生态长期监测数据的价值,极大地推动了科学数据共享体系建设与科研范式的转型升级。这些高水平的学术论著不仅夯实了我国生态学研究的学科根基,也在服务国家生态文明建设和“美丽中国”战略目标中发挥着重要作用。


育才铸魂,培育桃李芬芳


“教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。”在于贵瑞看来,教育的目的不仅是传授知识,更是培养学生的独立思考能力和创新精神。他用自己的一言一行,践行着一名教育工作者的神圣使命。2020年,于贵瑞荣获中国科学院大学最高级别教师荣誉奖——“李佩教师奉献奖·优秀教师奖”,以表彰他在“立德树人、教书育人”方面作出的突出贡献。这份荣誉不仅是对他教育情怀的肯定,更是对他坚守初心、润物无声的最好注解。

对于教书育人的向往,从小便深埋在于贵瑞的心中,那时的他就渴望成为一名教师。这份初心,源于他对教师的羡慕与敬仰。而后来真正踏上教书育人之路,则更多是出于使命的召唤。

1984年,于贵瑞从沈阳农业大学毕业并留校任教,这一留便是8年。后来,他以中国访问学者的身份被选派至日本千叶大学进行学术交流。在那里,他再次被导师委以重任,担任大学研究生院助教、园艺学部副教授,承担起本科生和研究生的课程教学工作。2000年,他被引进到中国科学院地理科学与资源研究所担任研究员,并在中国科学院院士、中国科学院大学教授秦大河的邀请下,成为研究生“全球变化”前沿性讲座授课团中的一员。

四十年如一日,他始终坚守三尺讲台,桃李满天下。

在于贵瑞眼中,教书是一项极具挑战性的工作。与科研只需深耕某一具体领域不同,教师需要博览群书,全面把握学科脉络,构建完整的知识结构,如此方能有效地组织课程教学。同时,还需通过自身的理解,以学生易于接受的方式进行表达,这些都绝非易事,这也极大地促进了他对科学研究领域的深刻理解。

2014年,他被聘为中国科学院大学岗位教授,为研究生开拓设置了“生态系统研究技术方法与野外实践”“生态系统生态学”“大尺度宏观生态系统科学”三门核心课程,并作为课程首席承担教学工作。他注重结合多学科背景、多学派观点以及多维度思想,采用系统性的思维模式和知识发展脉络进行授课,致力于让学生形成完整的一体化科学认知体系。

其中一种教学方法,就是帮助学生建立头脑中的“书架”。每次课程伊始,他总是不惜花费大量时间,深入讲解生态学的概念、历史来源、产生背景等最为基础的学科内容。“追本溯源,方能得其精髓。”唯有如此,方能领略学科的价值和真正的科学意义。学科最本质、最核心的理论和思想实则并不繁多,但它们却是构建整个学科知识体系的逻辑框架。他期望能传授系统性学术思想和普适性理论的系统论述,引导学生在脑海中构建起自我意识的“书架”,以及属于自己的能力与知识体系。

打牢根基后,对于后面的课程,于贵瑞就会像“放电影”般进行——通过传授指点重要知识、学科研究热点、前沿领域与最新成果等,引导学生独立思考,大胆创新。

在培养自己的研究生时,于贵瑞认为,对于学生的第一篇研究论文事无巨细地指导,反复交流,直到文章发表,是理所应当的事。“如果学生在‘第一次’中能够很好地掌握其中每个细节,那就具备了基本的科研能力,再加上论文发表建立起的自信心,往后就可以独立做研究了。”

于贵瑞深知,教书育人不是一个人、一节课就能完成的。近年来,他十分重视培养青年教师,将自己开创并主讲多年的课程,通过“传帮带”模式,一步步交给年轻人——自己重开新课,到时机成熟时再传给青年教师。通过这种方式,他先后培养出10 名青年骨干教师,部分老师已独立开课或成为课程首席教授。

“教师的最高境界是思想的传授,一流的老师最重要的是传授科学的方法论、学术思想和思维逻辑”,这是于贵瑞的深切体会,也是他的行动指南。

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创新引领,勇当“双碳”先锋


面对全球气候变化带来的挑战,我国提出2030年前达到二氧化碳排放峰值、2060年前实现碳中和的目标。作为中国科学院院士和生态学家,于贵瑞深知肩负的责任重大。他积极参与国家“双碳”战略规划的研究工作,致力于提升生态系统碳汇能力,探索减少温室气体排放的有效途径。

于贵瑞在2002年就着手研发并建立的中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX),是我国首个生态系统碳循环研究基础工程。经过20年的发展,ChinaFLUX填补了全球陆地生态系统在东亚季风区碳氮水通量观测网络的区域空白,在国际通量网络中发挥的影响力日益增强。

“双碳”目标是引领人与自然和谐共生的重要路径,实现“双碳”目标是一项长期、系统、复杂的工作,也是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。经过发展,ChinaFLUX在观测站点扩展、新技术研发、生态系统碳氮水循环过程机理认知和碳氮水通量时空格局评估等方面均取得了一系列重要进展,并将持续为实现国家“双碳”目标提供更为重要的理论和数据支撑。对此,于贵瑞表示:“‘双碳’战略不单是中国参与全球环境治理、应对气候变化的政治承诺,更是一场新的科学技术革命,生态系统通量观测在其中发挥着重要的作用。”

作为全球气候变化研究领域的领军人物之一,于贵瑞很早就意识到碳汇在应对气候变化中的重要作用,生态系统碳汇是实现碳中和目标最为绿色、经济且具规模的技术途径,与国家生态文明建设目标高度契合。尽管我国拥有广阔的国土和丰富的生态系统,陆地生态系统具有巨大的固碳能力,但是他深知,我国作为碳排放大国,面临着巨大的碳中和挑战。因此,他积极投身于陆地生态系统碳汇研究之中,希望通过自己的努力,为“双碳”目标的实现贡献力量。

为了精准测量出中国的碳中和能力,在于贵瑞的带领下,他的团队开展了一系列关于陆地生态系统碳汇的研究工作。数据显示,当前我国陆地生态系统有机碳储量约3500亿吨,有机固碳速率可信区间约每年10亿~15亿吨二氧化碳,占全球陆地净碳吸收量的15%~19%。基于研究数据,于贵瑞指出,在每年10亿~15亿吨左右的固碳能力基础上,通过农林的减排、生态的增汇、地质工程封存,我们有希望把中国碳汇能力提升到每年20亿~30亿吨左右。这些研究为我国碳中和能力的提升提供了有力的数据支撑和科学依据。

展望未来,生态环境领域的挑战与机遇并存。于贵瑞认为,中国未来的碳汇工作还有很多事情要做。“我们希望构建起国际领先的国家监测体系,通过地面调查和清查、碳通量观测、大气反演模型、遥感技术、碳循环过程模型等方法,实现通量、浓度、储量的立体化网络体系,形成国家监测网络,为应对未来气候变化、碳中和能力提升做好科技支撑。”

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