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汪品先

汪品先

汪品先,男,江苏苏州人,1936年11月生,我国著名的海洋地质学家。先后在华东师范大学和同济大学任教,历任同济大学海洋地质研究所副所长、海洋地质系主任、海洋地质教育部重点实验室主任。现任同济大学海洋与地球科学学院教授、博士生导师。目前是国家重点基础研究发展规划项目地球圈层相互作用中的深海过程和深海记录”的首席科学家、国家重点学科“海洋地质学”和上海市重点学科“海洋地质”的学科带头人。近年来积极推动中国地球系统科学研究,强调地球圈层之间的相互作用,从海陆结合的角度研究新生代东亚宏观环境格局的演变。2018年5月21日,汪品先院士在南海第三次下潜,研究西沙海域冷泉等问题。
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个人简历

  汪品先,著名海洋地质学家,同济大学海洋地质与地球物理系教授,博士生导师、海洋地质教育部重点实验室主任、中科院院士。

  1960年毕业于莫斯科大学地质系;

  1981-82年获洪堡奖学金在德国基尔大学进行研究。主要从事我国海域古海洋学、海洋微体古生物学及和我国环境宏观演化古环境的研究;

  1991年当选为中国科学院院士(学部委员);

  1999年春在南海组织中国海区首次的国际大洋深海科学钻探(南海ODP 184航次;

汪品先

获奖兼职

  国家教委科技进步一、二等奖;

  国家自然科学基金二等奖、四等奖;

  中国科学院自然科学一等奖;

  何梁何利科学进步奖等奖项;

  欧洲地球科学联合会奖;

  联合国政府间海洋委员会专家指导组成员;

  伦敦地质学会名誉会员;

  曾任国际海洋地质委员会委员,国际海洋研究科学委员会副主席;

  现任中国海洋研究委员会主席;

  中国科学院院士

研究成果

  在国内外发表论文百余篇,专著及论文集十余种。

  系统分析我国近海沉积中钙质微体化石的分布及其控制因素,发现南海在冰期旋回中对环境信号的放大效应,和西太平洋边缘海对我国陆地环境演变的重大影响,对我国海洋地质学发展做出了创造性贡献;

  在我国率先开展了微体化石定量古生态学和微体化石埋藏学的研究,促进古海洋学和古湖泊学等新方向在我国的开展,开拓和发展了古海洋学研究。

  致力于推动我国的深海研究与海洋地质、推动我国参加大洋钻探的国际合作,于1996年领衔提出“东亚季风史在南海的记录及其全球气候意义”大洋钻探建议书,在1997年全球评价中获第一名,并应邀担任首席科学家;

  成功地主持了1999年春在南海中国海区首次的国际大洋深海科学钻探(南海ODP 184航次),取得了西太平洋区最佳的晚新生代环境演变纪录。

  目前是国家重点基础研究发展规划项目(“973”项目)“地球圈层相互作用中的深海过程和深海记录”的首席科学家、国家重点学科“海洋地质学”和上海市重点学科“海洋地质”的学科带头人。

  近年来积极推动中国地球系统科学研究,强调地球圈层之间的相互作用,从海陆结合的角度研究新生代东亚宏观环境格局的演变。

人物故事

汪品先——2009,跨越时空的地球科学

  2009年可以算是地球科学界相对平稳的一年。值得庆幸的是,与前几年不同,没有发生举世惊骇的特大灾害,倒是有不少值得回顾的进展与发现。纪念达尔文诞辰200周年和“进化论”发表150周年,成了一场捍卫科学、反对倒退的全球性学术检阅;埃塞俄比亚发现的人类骨骼,把我们祖先的历史上推到440万年以前……我国的2009年,在祁连山发现了永久冻土带的可燃冰,在西昌成功发射了第二颗北斗导航卫星,在南极建成了首个内陆科考站——昆仑站,在东太平洋和南大西洋发现了新的深海热液区、采到了黑烟囱……

   最大特点在于观测系统的迅速发展

  然而,这一年最大的新闻还在年底,那就是哥本哈根的世界气候变化大会。气候变化是地球科学的题目,在气候应对里头,既有政治、又有科学,地球科学的学术问题卷入政治之争如此之深,恐怕还找不到先例。然而,气候变化与生存环境早已是近年来地球科学突出的主题。2009年又是联合国“国际地球年”(2008)收尾的年份,这项国际活动的目的是促使地球科学更好地为社会可持续发展服务,所列的十大主题,前四项就是地下水、自然灾害、健康和气候变化,第五项才是自然资源。

  可见,地球科学在变。责任在变,性质也在变。资源和环境是地球科学的两大任务,而环境这一头出现了新的难题。资源枯竭当然压力重大,2009年初,我国中长期规划的重大科技专项“大型油气田及煤层气开发”启动,就是地球科学在能源、资源方面的重大举措之一。但是,与资源勘探相比,环境变化的预测本质上是个新问题,是个地球科学还没有学会如何回答的问题。不仅是气候变化,印尼海啸、卡特琳娜飓风、汶川地震……一系列的自然灾害,都向地球科学提出了要求,要求预测人类未来的生存环境。现在的人类,是不是在和自然“对着干”?社会还能不能按原来的路子发展下去?能够站出来回答的,不再是某一个学科,而是地球科学的整体,因为地球是一个系统。工业化以来放出的二氧化碳,到了大气里却发现增加量缺少了1/3,只好到土壤和深海去寻找“失踪的碳”;但是时间尺度不同,碳在土壤里停留了成百上千年,到了海底更可以超过十万年,都比大气里长得多。于是需要跨越地球圈层、横穿时空尺度,这就是“地球系统科学”。

  难点还不止是跨学科,而且是研究方法的根本问题。要预测未来先要观测今天,要揭示机制就要有连续观测。因此,当今地球科学最大的特点在于观测系统的迅速发展。在全球范围内,“地球观测部长峰会”决定建设的全球综合地球观测系统(GEOSS)已经在2005年开始,全面协调国际对地观测活动。我国中长期规划也设有“高分辨率对地观测系统”的重大专项。

  与此同时,地球科学各学科都在发展观测系统。大气和海洋本来就讲究观测,值得注意的是固体地球科学的观测。资源勘探关心的是“矿产在哪里”,做的是空间里的预测;而环境保护、灾害预警问的是“以后会怎样”,做的是时间里的预测,关心的是变化过程。其实找矿也同样要求了解矿床形成和破坏的过程,总之固体地球科学正在发展自己的观测系统。首先是地震观测,比如美国的全球地震网(GSN)和数字地震仪网的国际联合(FDSN)等;近年来又建立起观测地球内部动力学过程的大型计划,如美国的“地球透镜计划”(EarthScope),澳大利亚的“玻璃地球计划”,加拿大的“岩石圈探针计划”,以及我国在华北等地布设的宽频带地震观测网。其中,美国的“地球透镜计划”最为壮观,用600个地震仪观测点,875个GPS定位站,加上150个钻井应力仪在美国陆上作长期连续观测,在三维空间里追踪大陆岩石围的地球动力学变化、理解地壳运动的机制,投入2亿美元、经过5年的建设,现在已经全部到位、正常运行。

  更具有挑战性的是海底观测。2009年12月8日,加拿大“海王星”海底观测网NEPTUNE正式启用。这项耗资上亿美金、海底光缆800公里长、目前世界上最大的海底观测系统,对深海海底的各种过程进行原位、实时的连续监测,包括板块移动、深海热液和“可燃冰”以及生态环境的种种变化,不怕风暴、不用间断,用光电缆供应能源、传输信息,现在已经记录到海底火山爆发的宏伟场面。这项殊荣本来应该属于美国,原来的“海王星”计划是以美国为主、加拿大只占1/3,但美国政府缺乏经费支持,酝酿了十来年的美国“海洋观测计划(OOI)”推迟到2009年9月方才开始,2014年建成启用,包括区域、近海和大洋三大部分的海底观测,其中“区域”部分就是原来由美方承担的“海王星”计划。而更加宏伟的海底观测计划是在日本,日本用5亿~6亿美元建造了全球最大的“地球号”科学钻探船,在四国岛以南、菲律宾海北端的发震带进行深海钻探。这项“(日本)南海海沟发震带计划”(NanTroSEIZE)从2007年开始,起航时声称最终要“打穿地壳”。到2009年已经完成了5个航次,而将来的目的是在几千米深的井底安置仪器监测地壳运动,为日本提供地震预警,成为日本海底观测计划DONET的组成部分。我国台湾地区也已经在着手实施“妈祖计划”,在台湾东北建设海底观测网,用45公里长的光电缆联接,为预警地震和海啸服务。

   地球科学的基础研究必须进入机理探索层面

  上面举的只是固体地球和海底观测的例子,其实大气、海洋、陆地、空间各学科无不在推进各种观测计划,形成对地球系统全方位的“立体观测”,使得地球科学从定性描述、静态考察,过渡到定量检测、动态机理探索的新阶段。半个世纪前,人类对地球只能从地面、海面作局部的观测,而卫星技术从空中开辟了观测平台,覆盖全球,而现在海底观测网是地球观测的第三个平台,不仅可以“常驻”海底、改变了人类与海洋的关系,而且能深入到最接近地球内部的深海底部进行探索。不过,地球科学正在进入的这个新阶段,不但要求硬件建设,更要求在科学视野和研究方法上发生变化,而这正是我国地球科学面临的重大战略问题。

  2009年是我国学术界广泛开展“战略研究”、准备“十二五”立项之年,各个系统纷纷成立战略研究组织、撰写战略研究报告。在国家重视科技、增强投入的背景下,这本来是令人兴奋的大好事,也是反思问题、调整步伐的好机会。但不知道是不是我们近来“规划”制定、“战略”研究的次数多了些,有的战略研究往往新意不足,对于分析存在问题、改变原有轨迹的兴趣不大,而过分关心现有项目的继续进行,过分尊重每位参加者提出的题目,研究的结果是七八十个项目并列,“一个也不能少”。一旦战略研究失去了改变现状的意愿,变成了“十二五”经费的预分配,这种研究恐怕不如不做,至少不要为以后的改进埋设障碍。

  这里说的改变,是说地球科学的基础研究必须进入机理探索的层面上来。描述也是科研,但当今地球科学的创新在于机理探索,描述是为探索提供原料。随着我国科研投入的增加,不能总是满足于“原料”输出国的地位,而把“深加工”和“组装”留给发达国家。回顾30年来,我国的科学界在长期闭塞之后突然“看”到了世界,但是在还没有“看明白”、还在琢磨如何“与国际接轨”的时候,却又陷入了比经费、数论文的怪圈,于是研究课题的小型化、分散化变成了学术界的主流,始终形不成能够在国际学术界“坐庄”、“问鼎”的大型计划。与此同时,国际地球科学的主旋律变了,探索机理成了主线,文献里“俯冲工厂”、“降尘机器”、“微生物引擎”之类的关键词频频出现,汇总全球资料、跨越时间尺度的新型成果纷纷涌现,即便是地方性的研究,也带有“局部着手,全球着眼”的特色。固体和流体地球科学间的“古”、“今”界限正在淡化,地质尺度的碳循环正在纳入当代温室效应的研究,当代的深海热液被用来探索太古代地球的缺氧环境。随着视野的拓宽,比较行星学方兴未艾。火星上的全球变化、木卫二的冰下海洋和土卫二的蒸汽喷发,都燃起了地学界的学术热情。然而,这类科学命题与处在赶“论文潮”的我国地学界大异其趣。

  这种国际差距也反映在科研的组织形式上。描述性的成果适宜于独白,而机理探索则要求讨论、争辩;重复性的工作只需要模仿或最多添购个仪器,而创造型的研究却往往要求技术上的改进。我国现在不乏学术交流会,只是掌声多、争论少,尤其缺乏探索性的讨论;我国也不缺科学和技术的项目,但是两者各自制订计划、分头汇报成果,连同一部门的“973”和“863”两大计划也只能各行其是。进入新阶段的地球科学里实证科学成分逐渐增多,要求用定量数据的数值模拟来检验理论和假说。我国有强大的队伍产生数据,也有数值模拟的高手,但是相互结合、能够向理论问题冲刺的队伍却又实在太少。

  观测科学的发展带来的是海量数据,分分秒秒都在涌向终端,处理不当就会泛滥成灾。美国“海洋观测计划”把几乎1/3的预算用在建设信息化基础设施(cyber-infrastructure)上,用来储存、处理和提供数据。能够在网上自由提取全球信息的新型研究方法,正在成为地球系统研究的捷径。而我国嚷了多少年的“数据共享”却至今尚未真正实现。科学数据也是一种财富。如果把采集到的数据比作得来的财富,把全球数据库比作世界规模的银行,当国外的研究者已经在依靠网上公用数据进行研究,就如使用信用卡消费的时候,我国的一些同行却还在深藏数据,点着蜡烛将手头的一点“货币”装进坛子里埋起来……这样下去,到2020年我国能够进入创新型国家行列吗?

  2009年过去了,但是给我们留下了在2010年里深思的问题。

  《科学时报》

汪品先院士:中国应走向“深海大洋”

  新华报业网讯 3月16日,由省科协等主办的系列高端报告会迎来了主讲嘉宾——中国海洋研究委员会主席汪品先院士。这位成就卓著的海洋地质学家,以渊博的知识、风趣的语言,为听众揭示了不为人知的神秘深海生物圈,并指出,21世纪是人类开发利用海洋的新世纪,海洋开发关系国家安全和权益,中国应努力走向深海大洋。

  海底“黑烟囱”培育“黑暗生物链”

  汪品先院士说,地球表面71%是海洋,其平均深度超过3800米,过去人们认为600米以下的海区直至海底一片黑暗,是一个没有生命的世界。然而根据研究估计,地球上活的生物量中有30%生活在海底地下,这一发现彻底改变了人类固有的生物圈概念。

  过去人们认为,万物生长靠太阳,通过植物的光合作用,形成了陆地上的“有光食物链”。上世纪90年代,海洋学家发现在海底有许多“黑烟囱”,大量含硫化物热液从海底喷出。“黑烟囱”区有着大量动物群,比如长达3米、无消化器官、全靠硫细菌提供营养的蠕虫,还有“黑暗螃蟹”之类“见不得光”的生物,这些生物依靠地热能,通过化合作用生产有机质生存,形成了一条海底的“黑暗食物链”。

  汪院士认为,海底深部生物圈生活在极端特殊的条件下,高温高压而且生存空间极小,新陈代谢极端缓慢,实际上处于休眠状态,但有的已经活了几十万、几百万年。它们在生物技术上的价值不可估量,将向人类提供现在完全不了解的基因库,无论在生物学理论或者生物技术实践中都有着极为诱人的前景。

  海洋蕴含大量“可燃冰”

  不少专家预言,到2050年后,中国将面临煤炭和石油危机。对此,汪院士并不认同。他指出,海洋资源是今后中国能源开发的很好方向,其中“可燃冰”作为一种新能源,大有前景。

  他解释说,“可燃冰”学名叫“水合天然气”,它看似冰,一点火即可以烧起来,就像火烧冰激凌一样。原因是大量甲烷分子被锁在水分子里,如果把甲烷从冰中释放出来,体积将是水的160多倍。这种“可燃冰”大量存在于海底大陆坡上段500-1000米处,有人预测,全球“可燃冰”的总量,相当于人类用过的所有化石能源(包括煤、石油、天然气)总量再乘以2。

  中国确定海洋国策迫在眉睫

  汪院士说,中国拥有世界上最大的地球科学研究队伍,但长期以来缺乏深海大洋的研究力量,深海研究在学术上已成为制约我国地球科学进一步发展的“瓶颈”,在应用上也难以适应国际海上权益与资源之争的形势,重新考虑我国在国际地球科学中的定位,已经迫在眉睫。

  据介绍,中国目前的海洋产业,还是以交通和渔业为主体,而在一些发达国家,海底资源正被大规模地开采和利用。“美国搞了个‘海王星计划’,与加拿大联合,在西海岸铺设一个区域性海底观测网,从海底向下打井埋下设备,再用光纤把所有的观测点连起来。今后海底一有‘风吹草动’,在美国的办公室里便可一目了然。”汪院士说:“这是一个革命性的变化,就像在海底设立‘气象站’、‘实验室’,将来势必会改变人类和海洋的关系。”

  汪院士指出,我国既是“陆地大国”,也是“海洋大国”,现在中国最需要的是确定国家的海洋国策。中国在新世纪要发展壮大,必须抓住机遇走向深海大洋,成为海洋强国。

大事记

2018年5月13日,汪品先在南海下潜,发现了以管状蠕虫和贻贝为主体的冷泉生物群。此后又在玄武岩区,发现了以冷水珊瑚和海绵为主体的特殊生物群。

2018年5月21日,汪品先院士在南海第三次下潜,研究西沙海域冷泉等问题。

更新日期:2024-12-24

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