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覃栎：获奖！她从普林斯顿回到北大

发布时间：来源：北京大学融媒体中心、北京大学环境科学与工程学院

　　在北京大学环境科学与工程学院的负一楼，我们第一次见到覃栎老师，言谈间透着温柔与谦逊。当话题转向她的研究领域，她瞬间神采飞扬，绘声绘色地向我们讲述起水、能源与粮食这三大系统在复杂人类活动中的相互作用——这些看似各自独立的领域，如何彼此影响、交织互动？气候变化、水资源短缺与水环境污染等全球性难题，又如何对人类的能源安全和粮食安全施加深远影响？

　　作为北京大学环境科学与工程学院的研究员，覃栎将目光投向了人地耦合系统的新模型与互馈新机制。她热衷于揭示这些“扇动翅膀的蝴蝶”背后的规律，致力于为全球环境治理提供科学支撑和中国方案。她获得美国地球物理学会（AGU）2024年度“全球环境变化青年科学家奖”，相关研究多次发表于Nature子刊、PNAS等期刊，入选Nature研究亮点报道，Nature　Climate　Change和Nature　Water封面文章，Nature　Climate　Change十周年代表性文章……面对这些成就，覃栎老师始终保持着一份难得的纯粹与真诚。她热爱这片土地，热爱解开这些交织在一起的谜题，她的笑容中也有一份属于学者的笃定与从容。

△在普林斯顿大学读博时期的覃栎

　　选择科研更多是一种承诺

　　“跨学科融合：新的想法，新的探索”

　　我很喜欢《大宋少年志》里王宽说过的一句话：有幸报国，不负少年。如果能够立足国内做一些事情的话，无论从自身的职业发展，还是自我价值的实现，都会觉得更有意义一些。

　　从北京师范大学到北京大学，再到普林斯顿大学攻读博士，在国内7年、国外9年的学习和工作中，覃栎一直在探索跨学科的融合。

　　博士阶段不仅学习地球系统科学，社会经济方向的课程也是必修的内容。

△在普林斯顿大学读博时期的覃栎

　　综合的科研训练使得覃栎始终保持开放的学科态度，勇于打破学科间的壁垒，以期更全面深刻地理解环境问题背后的复杂因素。

　　这是一个积累的过程，我对不同学科融合的接受度还算高，也很乐于向不同学科的专家学习，总能发现其他学科非常闪光的点。

　　2021年，覃栎辞去在俄亥俄州立大学地理系及可持续发展中心的助理教授教职，选择回到北大，加入环境科学与工程学院继续科研和教职，同时也担任碳中和研究院的双聘研究员。她致力于人地耦合系统新模型与互馈新机制的研究，力图为全球环境治理提供科学支撑和中国方案。

　　学术本身是很单纯的，你可以不断尝试新的想法，一直都会有新的重要的科学问题想要去探索。在北大，不同学科背景的碰撞，总会启发我思考一些更有趣的科学问题。

　　人地耦合，用交叉的视角解决现实问题

　　“更多的是希望帮助大家认识到人为活动与自然环境间的交互机制”

　　传统的学科研究壁垒森严，围绕特定学科建立系统化的理论框架和研究方法，强调专注性和规范性，在研究明确而具体的科学问题上优势突出。随着科技进步与社会问题的复杂化，逐渐涌现出一些诸如气候变化、能源挑战、粮食安全等单一学科视角难以全面应对的系统性挑战。因此跨学科研究常以解决实际问题为导向，强调综合性、创新性和灵活性，通过跨领域的学科整合，构建新的研究框架，厘清系统内不同主体之间的相互关系。

　　我们常常更关注人类社会，聚集生产、消费和结构转型会导致污染物的排放或者淡水等自然资源的消耗，并由此扰动地球系统带来的环境问题。在覃栎看来，这种影响永远是双向的。

　　人类社会并不是一味地单向影响自然环境，当我们改变了自然环境的时候，其实自然环境也会对我们人类社会产生反馈。

　　以覃栎关注的水资源风险为例，全球约40亿人口每年至少一个月处于严重缺水状态，而我国近2/3的城市存在不同程度的缺水。传统水资源风险研究主要基于稀缺性理论，且侧重于对自然水文循环过程的精细化表征，对人为用水过程的模拟却普遍简化：大多基于部分区域的抽样调研数据确定主要作物或燃料类型，以及灌溉或冷却技术的平均用水定额；但实际人为用水过程具有高度异质性。不同灌溉农业和电力行业的用水需求会随着局地气候条件的扰动而发生动态变化，比如环境温度越高可能导致更高的用水需求，使得用水过程呈现对气候变化的非线性响应，而非用水定额假设的静态、区域均一化数值。为解决这一挑战，覃栎课题组联合国内外合作团队，采用多源异构数据同化与尺度转换方法，基于土壤水平衡、能量平衡和热量平衡，在格点尺度构建关键需水过程对局地气象条件非线性响应的需水过程模型，实现了人为用水强度对气候变化响应的精细化动态表征，助力于水资源风险时空演变特征的精准识别和精细化管理。同时，考虑到实际水资源管理过程中常常面临的跨行业水资源分配的难题，覃栎基于“成本效益分析”，提出了“用水灵活性”的概念，用来表征不同人为用水过程对气候变化和干旱响应的弹性差异，以及由此带来的水资源风险管理的难度附加值。因此，无论是各行业内部用水，还是跨行业的用水分配等人为活动，都可能受到气候变化的反�。�

　　环境管理总是牵一发动全身，所以我希望去识别到新的机制，用模型的方法把它们刻画出来。

　　通过厘清自然环境和人类社会的互馈机制，覃栎试图揭示气候变化所导致的水资源、能源和粮食系统风险。

　　立足可持续发展，让科研为政策赋能

　　“每一项政策的执行和选择都是牵一发而动全身的”

　　我国人均水资源仅为全球平均水平的1/4，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。水资源时空分布不均，且供需矛盾突出，已成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈；从水文循环影响火电安全到农业灌溉用水，覃栎试图用人-地耦合的系统性思维为政策制定提供多赢的选项，为跨区域和跨人群的水资源-能源-粮食安全保障提供科学支撑。

　　每种水资源都意义重大：积雪和冰川融水保障全球约1/6人口的水资源需求，尤其是我国作为中低纬度冰冻圈最发育的国家，融雪径流维系着新疆及西藏等重点地区的春灌需求。气候变化通过改变季节性的融雪资源供给，可能打破长期以来与下游灌溉农业之间的水资源供需平衡，从而对粮食安全产生潜在威胁。然而长期以来，由于融雪过程和作物灌溉过程的学科交叉和时空尺度难以匹配的问题，灌溉农业究竟在多大程度上依赖于融雪径流，气候变化下又将面临怎样的风险，一直缺乏全球尺度的量化认知。为建立这一学科交叉的桥梁，覃栎课题组和合作团队通过首次构建融雪过程和作物需水过程耦合模型，刻画了寒旱区等不同粮食产区的灌溉农业对融雪资源的依赖度，揭示细分作物类型的融雪风险形成机制，为气候变化下包括我国青藏高原下游的长江流域在内的生态环境风险评估与应对提供了科学参考。

　　全球化下的气候风险传递：当下，我们处于一个社会强连接的时代，而我国是世界上最大的农产品进口国，气候变化下水资源时空演变导致的粮食安全问题会在紧密的社会网络中逐级放大。“粮食的减产，不仅影响一个家庭的生计，也不仅是某个城市的粮食价格问题，它会随着国家之间小麦、水稻等不同作物进出口的国际贸易重塑全球跨区域、跨人群的水资源和粮食风险。”国际贸易在平衡全球粮食供需的同时，也会将灌溉农业面临的风险传递到原本不存在的区域，而气候风险在全球范围内的扩散和传播则将扩大对气候适应性策略的需求。气候变化导致的水资源和粮食风险在跨区域传递的同时，还会差异化的影响不同收入的人群。为应对这一复杂挑战，通过耦合水文学、环境科学、经济学和社会科学等不同学科知识，覃栎课题组和合作团队发展了全球作物需水�？�、实物流贸易模块及人群公平性�？�，搭建了水资源风险再分配机制及其公平性效应的水资源风险传递模型，为在农业贸易及水资源安全决策中纳入用水公平性目标提供了科学依据。

　　我们不能以牺牲一方利益去完成一个目标，这项工作也是想要更加系统地厘清国际贸易引起的水资源再分配效应在不同收入群体间以及同一收入群体内部的异质性，保障低收入人群等脆弱性群体的公平性，为我国在全球可持续发展和公平性保障方面发出积极声音。

　　追求新鲜感，也要耐得住性子

　　时滞性强，评价标准多元，我们的工作意义？

　　科研一方面能够持续地带给你新鲜感，总能开展很多不同的研究工作，随着我们自己认知的增强，其实你会发现越来越多重要的科学问题尚待探索，但在执行过程中总会遇到很多困难和挑战，这就需要我们能沉得住气、长时间坚持去投入；如果说这个世界唯一绝对公平的是时间，那也许可以考虑将有限的精力去回答一些你觉得更有意义的科学问题上，去学习、发展不同的方法，思考、解决不一样的问题，而不仅仅是重复别人、重复自己。一项重要的科研工作，通常从想法产生，到最终完结，历经方案设计、数据收集、模型搭建、参数调整、结果验证、数据分析、发现厘清等重重挑战；且不说再经历最终成稿、编辑送审、在审稿人的建议下来回打磨等，往往文章最终刊发的时候离自己最初着手这个项目通常已经至少二三年有余。正是由于科研的长时滞性，覃栎也经历了很多自我怀疑的时刻，她说最初漫长的煎熬和等待最是磨炼人的心智。在普林直到博士五年级才有自己第一篇成果的她，也曾在博士期间问过自己Ph.D. committee的老师：

　　与周围人比起来，我是不是还不够聪明？我以后还是不要做教职了？

　　他非常幽默地跟我说了一句话‘你可以怀疑你自己，但你不能怀疑普林的眼光’，这对我的鼓励非常大。

　　那之后，再难得处境下都学着相信自己，再坚持一下，一切交给时间。

　　回国从事教职之后，覃栎逐渐认识到对科研工作者评价标准的多元性：科学要前沿，工作要落地，经费要充足，学术要活跃，技能要点满，此外还有团队助力等等，缺了任何一环都可能寸步难行。这次获奖让热衷于科研这件事本身得到了积极的正反�。莺芨咝苏庑┠暝谌说伛詈辖徊媪煊虻奶剿餍怨ぷ髂芄坏玫焦释械娜峡�，也庆幸一路都有很多优秀的师友榜样，更感激进入科研领域以来得到的弥足珍贵的帮助、支持和鼓励。与其按照参考做题等待被赋予价值，不如问问自己人生三万日，你更希望自己的科研、自己的人生能有怎样的意义和价值，然后去努力。且将岁月赠予山河：须知华夏二字，应与平庸相斥。路虽远，行则将至。（图片/受访者提供）

奖项介绍

　　“全球环境变化青年科学家奖”从全球范围内遴选获得博士学位10年内取得突出成就的3至4名青年科学家，以表彰其“在全球环境变化领域研究、教育和社会影响方面作出杰出贡献”。美国地球物理学会（AGU）成立于1919年，是地球科学、大气科学、海洋科学、水文科学、空间科学等领域的国际性学术组织，在全球100多个国家拥有6万多名会员。每年的AGU年会都吸引来自世界各地约3万名科学家参加。

个人简介

　　覃栎，先后于北京师范大学、北京大学和美国普林斯顿大学取得学士、硕士和博士学位，现任北京大学环境科学与工程学院研究员、预聘副教授，北京大学碳中和研究院双聘研究员，国家高层次青年人才计划入选者、北京大学博雅青年学者。她通过耦合和发展地球系统过程模型和社会系统人为活动模型等跨学科手段，开展基于人-地系统耦合的气候变化与碳中和下水资源、能源、粮食系统耦合风险方面的研究，揭示人地系统互馈新机制，致力于为全球环境治理提供科学支撑和中国方案。

　　相关研究多次以第一及（或）通讯作者发表于Nature Climate Change、Nature Geoscience、Nature　Water、Nature Sustainability、PNAS等期刊，入选Nature研究亮点报道，Nature Climate Change和Nature Water 封面文章，Nature Climate Change十周年代表性文章；相关政策建议获国家领导人批示；曾获2024年度美国地球物理学会(AGU)全球环境变化青年科学家奖，中国环境科学学会青年科学家奖，曾连续两年获美国普林斯顿大学学术潜力新星奖、美华海洋大气协会青年科学家奖，担任Earth's Future、Climatic Change、Earth System Science Data、Sustainable Horizons等国内外期刊的副主编和编委。北京大学第22届青年教师教学基本功比赛（理工科类）一等奖，最受学生欢迎奖，最佳教学演示奖，优秀教案奖和课程思政奖等全部奖项。

责任编辑：刘晓璇

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