【光明日报】跨国地理科考:“一带一路”新支撑
2018年02月01日

来源:光明日报    作者:李盛明   发布时间:2018-1来源:光明日报    作者:李盛明   发布时间:2018-1-24

【环球科技】

基础科学研究是科学领域的基础设施建设。随着“一带一路”建设的进一步推进,中国与沿线国家正在开展一系列的跨国合作。无论是“天堑变通途”的路桥项目,还是“地底两万里”的油气管线,这些项目立项的基础及维护的基础都离不开严谨细致的地理、资源、生态环境与社会经济等多学科国际综合科学考察研究创新。

启动于2007年的科技部国家科技基础性工作专项重点项目——中国北方及其毗邻地区综合科学考察,在十年之间不断开花结果,更是为“一带一路”倡议在中蒙俄区域落地生根夯下了坚实的基础。日前,综合科学考察成果之一的《中国北方及其毗邻地区综合科学考察》丛书陆续出版。

不久前,中国科学院地理科学与资源研究所首席研究员、国家科技基础性工作专项重点项目首席科学家、《中国北方及其毗邻地区综合科学考察》丛书主编董锁成接受了本报记者的专访。他认为,随着“一带一路”建设的持续推进,关于“一带一路”的科学研究在国内层面,是不能满足未来需要的,一定要实现多学科综合考察研究的跨国飞跃。而通过此次中国北方及其毗邻地区综合科学考察表明,地理学、资源学、生态学、环境学及社会经济等多学科综合科学考察研究的创新确实能起到让“一带一路”倡议的项目真正落地的作用。

建立跨国科学互信

记者:从地理学的角度,中国北方及其毗邻地区有着怎样的重要地位?

董锁成:中国北方及其毗邻的俄罗斯西伯利亚、远东及蒙古国在地理环境上是一个相互影响的整体,地处东北亚核心区和中蒙俄经济走廊枢纽区域,是中、蒙、俄三国战略契合区。生态环境格局复杂,各种自然过程和人类活动交互作用,对中国资源、环境、生态系统及社会经济具有重大而深刻的影响。科技是第一生产力,“一带一路”建设需要科技支撑,而资源环境格局和可持续发展议题是“一带一路”建设项目必须重视的方面,也是跨国合作的互信基础。

跨国的合作离不开对国外的深入了解,不是要泛泛了解这些国家的人文地理环境,而是从基础科学的角度深入调查,补充完善科学数据信息,深入了解资源潜力和投资环境。这样才能服务国家的大政方针和国际战略布局。长期以来,由于历史原因,中国缺少对该地区的科学研究和数据积累,尤其缺乏对俄罗斯和蒙古高纬度地区的考察研究。

为此,十年前的2007年,科技部启动国家科技基础性工作专项重点项目“中国北方及其毗邻地区综合科学考察”。该项目是我国首个利用遥感、GIS、GPS等信息技术和野外监测、实地考察等技术方法开展的一项多学科、多尺度、跨区域、全要素的大型跨国综合科学考察项目。项目考察范围包括中国黄河以北的东北地区、华北地区和西北地区,蒙古全境,俄罗斯西伯利亚和远东地区。该项目由中国科学院地理科学与资源研究所主持,国际合作单位包括俄罗斯科学院和蒙古科学院的多个相关研究所。

记者:地理信息事关国家安全,此次科考长达十年,去俄罗斯和蒙古采集地理信息有没有遇到什么困难?

董锁成:确实如此。我们的大型科考项目得以进行和持续,都以中俄、中蒙的睦邻友好关系为基础的。中国在国际社会上不断扩大“朋友圈”,中国与邻国之间不断增强的政治互信,我们的项目也是见证。国际政治层面的跨国合作底色,中蒙俄科学家之间不断的沟通和努力是亮色,在天时地利人和的大环境下,我们的科考硕果累累,后来签署了近20项国际合作协议。

万事开头难。最早项目开始时,我们带着项目和资金去远东,请俄方科学家参与考察,他们中的大多数当时不参加也不支持。后来,俄罗斯科学院西伯利亚分院伊尔库茨克科学中心主席米哈伊尔·库茨明(Mikail I.Kuzmin)院士、伊尔库茨克地理研究所所长安提波夫(Alexander Antipov)院士、贝加尔自然管理所所长阿尔诺(Tulokhonov Arnold)院士、太平洋地理研究所所长巴克拉诺夫(Peter Baklanov)院士等从科学的角度,给了我们鼎力支持,才让俄罗斯的科学家越来越信任、支持我们,与我们共同开展联合科学考察与合作研究。项目在俄罗斯的考察采样过程均是和中俄科学家一同参与完成。

互信是逐渐建立起来的。库茨明院士和阿尔诺院士确实是中俄科学家之间最早建立互信和联合考察的重要“枢纽和桥梁”。在他们之后,两国科学家间合作和沟通就越来越顺畅。尤其是阿尔诺院士,长期以来都非常支持中俄联合科考。

支撑“一带一路”建设

记者:俄罗斯科学家为什么支持我们的跨国联合科考?

董锁成:立项之初,我们就确定了一个前提——考察的数据要在项目验收的一年后,实现全部共享。因此,我们联合科考是在合作共赢的大思路下开展的,俄方当然也共享合作成果。这种科学的共享并非是在公共的互联网上进行简单的共享发布,而是在科技部下的国家地球系统科学数据共享服务平台上与外界共享。对于基础数据的索取需要提交申请和登记,但是这个共享平台对国外和公众均是开放的。

记者:科技进步很快,谷歌地球服务的卫星拍摄精度之高令人惊讶。我们不远万里跑到蒙古、俄罗斯去进行实地科考,与使用卫星拍摄相比,优势在哪里?

董锁成:整体上来讲,谷歌地球是一个面向大众的地理信息服务平台,提供的只是基本的信息数据,还并未达到科学的标准。从精度上讲,它部分地区的拍摄精度高,但其信息数据并不能满足高精度科学分析实验和综合研究的需要。而科学的数据采集和分析则要求更为严谨细致。针对基础科学研究,科学采集的数据经过深入分析和挖掘才能得出科学结论。

比如,对于研究全球变化问题的科学家,就可以直接采用我们的数据。科考调研的内涵要更加丰富,除了准确的地图、基础的地理环境外,资源潜力、生物多样性、土地利用/土地覆被、社会经济和人居环境和投资潜力,这些都是调研的内容,要为国家进行科学决策提供服务。科考是科技基础性工作,产出的成果除了地图集之外,还有大量的专著、科学考察报告、国家咨询报告等。

现在,大家查什么资料都上网。其实,网上的数据非常多,但是准确性和科学性都有很大欠缺。因此,多学科联合、多专业参与的跨境国际科学考察和多专业参与的实地调研必不可少。

记者:本次科考有哪些突出成果?

董锁成:我们的成果大体上有五个方面:一是创新了国际综合科学考察的技术路线,首次提出并实施了中国北方及其毗邻地区综合科学考察点—线—面—网推进,定点观测、综合调查、数据集成、样带分析、国际协同创新信息平台和国际科学家联盟的技术方案,解决了多学科、多尺度、跨区域、全要素、大规模国际科学考察的技术难题,提高了综合科学考察的国际化、信息化、数字化、标准化、规范化、智能化和数据共享水平。二是首次系统建立了国内规模最大、学科最多、覆盖面积最广的中蒙俄跨境区域数据库群、地图集和样品标本库。中蒙俄高纬度地区长期以来都是我国的研究空白,我们采集回来3000多个珍稀土壤、植物、动物、水的样本,填补了国内空白。特别是北冰洋地区,除了地理条件严苛之外,本身管控就很严,一般科学家难以到达。我们获取了一大批科学实验和监测的数据。比如在贝加尔湖和色楞格河三角洲地区,中俄科学家一起定点监测,得到了一批连续的、非常珍贵的水环境数据。此外,我们还发现了一些稀有的动植物品种,弥补了我国长期缺乏本区域境外科学考察和科学数据的短板。三是首次建立了东北亚南北大跨度全要素综合样带,进行了样带自然环境与人类活动梯度变化研究。四是创新研制了区域绿色发展全要素格局和机理模拟及应用关键技术方法。五是人才培养,我们通过项目培养了25到30名国际合作的中青年科技骨干,他们在科研中与俄罗斯科学家建立起了深厚友谊,这是很宝贵的。

特别是,“一带一路”倡议提出后,我们的科考成果直接服务于这一宏大的构想。2014年,我们项目组参与组织召开首届“丝绸之路经济带生态环境与可持续发展国际研讨会”,与全球100多位科学家倡议成立了“一带一路”国际科学家联盟,撰写完成的“关于科技支撑‘一带一路’建设的建议”和“ ‘一带一路’资源环境格局和可持续发展”等相关研究报告先后被中国科学院、国家发改委、俄罗斯科学院、俄罗斯布里亚特共和国等部门采用,为“一带一路”建设规划提供了科技支撑。

记者:我们的科考从哪些层面体现了对“一带一路”倡议的支撑?

董锁成:“一带一路”倡议的大背景下,一个基础性的综合科学考察项目,除了满足基础科学的目标外,还要服务于国家重大战略决策需求。项目开始之初,倡议还未提出。后来,我们的地图集、研究报告被国家相关部门在“一带一路”规划中应用,支撑了俄罗斯科学院相关研究所西伯利亚和远东发展研究。原来的考察内容涵盖面还不够广,不能满足中蒙俄经济走廊建设的需要,还需要进一步拓展。因此,我们在完成原先的科考项目的基础上,现在又在科技部的支持下,启动了国家基础资源调查专项中蒙俄国际经济走廊多学科联合考察,从原先中、蒙、俄1700万平方公里的范围聚焦到920万平方公里,考察目标更加具体明确,强调落地,不仅满足基础科研工作的需要,更要满足中蒙俄经济走廊、俄罗斯欧亚经济联盟、远东发展战略、蒙古草原丝绸之路和我国东北振兴战略需求。

除了基础地理环境本地的调查之外,社会经济、投资环境、城市化、自然资源潜力调查、社会经济与投资环境调查、城镇化与基础设施调查等均在调研内容之列。考核的目标、指标变化之后,我们的科研成果也多样化了,除了考察报告外,我们还要产出一批战略咨询报告、学术文章,并培养新的国际科学考察骨干人才。

记者:从科考中,我们发现中方、俄方、蒙方的关注点有什么差别?

董锁成:俄罗斯是世界国土面积最大的国家,地多人少,特别是远东地区的人口密度更低,这与我国国情完全不同,因此他们的关注点也不太一样。俄方特别关注生态环境系统、生物多样性的研究,我方更关心的是环境污染议题。中国目前也非常关注生态系统领域的研究,但俄罗斯对于生态系统几乎是一票否决的。比如,中俄油气管线项目有一个方案是从贝加尔湖湖底穿过,后来,俄方考虑到这样的规划可能对湖区生态环境产生不确定的影响,方案就被调整至向北推了数百公里。另外,俄方也特别关注投资和研究经费的问题。至于蒙古方面,除了关心投资和技术引进外,他们还特别关注草场退化、沙漠化、大气污染治理以及基层民众的生计与脱贫问题。

保障东北亚生态安全

记者:在大数据时代,科考面临什么样的挑战?

董锁成:大数据时代,数据融合、共享、存储、处理面临的问题都是类似的。海量数据面临的第一个难题,就是技术规范统一的问题。比如人文方面,中蒙俄的货币计量单位不同。类似的度量衡、比例尺、分析手段和技术规范的不同会让数据的整合与共享难以实现。因此,我们花了很大力气在研究规范技术和数据融合。

新一代互联网技术给中蒙俄三国的合作提供了新的机遇。项目专家组副组长孙九林院士一直在推进中蒙俄经济走廊信息共享协同创新信息网络平台建设,就是为了让各国的研究单位和野外站点未来可以同时在一个平台上集成数据、共享研究数据资料,开展联合公关和协同创新。中蒙俄三国的野外生态站连成一个大网,就可以让采集的数据涵盖到暖温带、温带、寒温带、极地带,这样整个地理环境的全貌就都可以展示出来了。

记者:有些人认为全球气候变化是个伪命题,因为世界上的事似乎只有变化这一点是永恒不变的,您如何看?

董锁成:科学家们发现大量气候变化事实,对未来进行了动态模拟,研究告诉我们,全球气候变化必须要持续重点关注,最主要的原因是它切切实实地影响到、危及到了我们全人类的生产生活。

首先,据预测,假如全球气温再上升2度,冰河就会消融,继而造成的海平面上升就会淹没沿海城市。

其次,目前全球气候既有变暖变干的趋势,也有变暖变湿的趋势。我们科考发现,俄罗斯远东地区的积雪面积减少了,冻土也在消融,极地的苔原带、森林分界线、作物分布范围都有向北推移的迹象,随之带来的是地表自然景观的变化。这对于我们的基础设施——公路、铁路、油气管道等都会产生严重的影响。

“一带一路”倡议下,各国未来在基础设施方面未来会投入海量资金,不做好基础研究,就可能让这些共建共享项目面临严重风险。

再次,冻土消融影响温室气体的排放。根据我们的研究发现,北半球稻田集中地以及西伯利亚的沼泽地,是温室气体产生的重要区域。假如冻土消融变成沼泽,显然就会加大温室气体的排放源。

记者:东北亚地区的生态安全如何保障?

董锁成:中国北方、西伯利亚、蒙古高原及大气环流、边境河流等都是影响整个东北亚生态安全的重点区域和关键要素。天气预报里几乎天天提到蒙古高压和西伯利亚寒流,可见这个区域对我国影响之大。然而,这些寒流不仅在冬天会给我们带来冷意,更重要的是,在全球变化的大背景下,人类活动造成的不利影响如大气污染都可以通过这种跨境传输通道危及我们。我们现在可以明显感受到的就是沙尘的跨境传输,因为蒙古国实际上是我们国家沙尘暴的北部源头之一。河流的跨境污染问题就更加重要了,因为上游的污染必然传输到下游,有时是灾难性的。中国北方、蒙古、俄罗斯西伯利亚及远东地区等中高纬度地区看起来面积很大,实际上生态是很脆弱很敏感的。与“丝绸之路经济带”和“中俄蒙经济走廊”的建设一样,东北亚生态安全和可持续发展也需要区域各国勠力同心才能维护好。

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