03.08 周衛健:捕捉地球環境演化的脈搏

中國科協常委會女科技工作者專門委員會 統籌策劃


周衛健,1953年3月出生於貴州貴陽,河南南樂人,第四紀地質學家,中國科學院院士、第三世界科學院院士,中國科學院地球環境研究所研究員、博士生導師、原所長。她主要從事全球變化、第四紀地質及宇宙成因核素在地球環境科學中的應用研究。

從翻譯走入地球科學領域


周衛健的第一份工作,其實是英語翻譯。1976年,她從貴州大學英語系畢業後,就被選派到貴州省的赤水天然氣化肥進口設備廠,擔任技術引進過程中的口譯和筆譯工作。


隨著進口設備廠落成,翻譯的工作量驟然減少。這時候,中國科學院地球化學研究所剛好需要一名科技翻譯,面試的短暫交流,讓塗光熾所長和其他一些科學家認識到,年輕的周衛健是個有很大可塑性的人才,如果只做翻譯工作未免可惜;如果能夠同時成為科研人員,肯定會取得更大的成就。


大美·中國女科學家 |周衛健:捕捉地球環境演化的脈搏


周衛健在實驗室工作


帶著在新單位做好翻譯工作的信念,周衛健來到貴州師範大學地理系學習。在中國科學院院士、古生物學家周明鎮的建議下,周衛健下決心“轉行”,踏上了科研的道路。1987年,她赴澳大利亞國立大學學習,完成了碩士學位課程,後來在西北大學地質系攻讀博士學位。


1985年,中國科學院決定在西北黃土高原上建立一個新型的開放式研究所,從事黃土、第四紀地質和全球變化的研究。與此同時,周衛健所在的中國科學院地球化學研究所,正要從貴陽遷往廣州。但周衛健認為,西北地區才是從事黃土、第四紀地質和全球變化研究比較理想的地方。帶著這樣的想法,她加入了地球化學研究所組建的“創業團隊”。在劉東昇和安芷生兩位院士的率領下,總共7名研究人員來到了西安,籌建黃土與第四紀地質研究室。


紮根大西北探索地球變遷


30多年過去,黃土與第四紀地質研究室已經發展成為國內外著名的地球環境研究所。周衛健也成為一名成熟的地球科學專家。


當黃土與第四紀地質研究室剛剛成立的時候,中國還沒有加速器質譜儀,因此無法完成碳-14測定年代的工作。有鑑於此,周衛健研製了100毫克碳量的小樣品制樣裝置,從而能通過低本底液體閃爍計數器(Low level liquid scintillation counter)測定碳-14的含量,解決了地質學和考古學界用小樣品測年的難題。在條件艱苦的大西北,她建起了一個嶄新的碳-14小樣品測年實驗室。


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周衛健(左)在黃土10Be國際合作項目的野外地質考察中向美國亞利桑那大學Warren Beck教授(右)介紹黃土地層(2009年11月)

儘管如此,由於國內測年的大量需求,沒有加速器質譜儀無法進行快速高效的測年工作,仍然是中國在全球變化研究方面的薄弱環節。針對這個科研瓶頸,周衛健提出了建立多種核素分析的加速器質譜儀項目,並領導了建立由國家科技部、中國科學院和國家教育部共同支持的“西安加速器質譜中心”。她負責的這個項目的建成,已成為中國10個“國家大型科學儀器中心”之一。


與此同時,周衛健進行地質考察的足跡,也遍佈黃土高原及其鄰區的溝溝坎坎。她以精確的碳-14測年為基礎,通過分析來自中國半乾旱區、黃土高原、青藏高原和南嶺等地的標本,運用孢粉學等領域的研究方法,對“新仙女木(Younger Dryas)事件”進行了深入的探索。


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周衛健與美國著名地質學家、格拉芙獎獲得者

Peter Molnar教授在科羅拉多進行地質考察(2010年8月)

近幾年裡,周衛健等人的研究領域又從碳-14斷代,拓展到了鈹-10示蹤研究。她2007年首次揭示並於2018年在Science上論證低緯半球間太陽輻射梯度對東亞季風和全球冰量變化的動力新機制,使科學界有可能更好地認識地球的環境變化。


創建生態環境綜合治理科學範式


在科學領域不斷取得新成績的同時,周衛健也作為全國人大代表,以科學家的視角參政議政,為國家建言獻策。


2001年的九屆全國人大第四次會議,她結合自己長期研究地球環境變化的專業成果,在發言中坦陳自己的觀點:“中國西北乾旱區的形成,是亞洲和全球氣候環境長期演變的結果,自然環境狀況決定著中國西北現今的沙漠、黃土以及草原和森林等生態景觀的分佈格局……”


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周衛健(左)當選美國地球物理學聯合會(AGU)會士並與AGU主席Margaret Leinen教授(右)在新當選會士授獎儀式上合影(2016年12月)


而後,周衛健以研究所的名義,向中共中央提交了《自然過程和人類活動對中國西北地區生態環境的影響報告》,為中國治理沙塵暴和荒漠化問題提供了科學依據。


2018年全國兩會上她提出了黃土高原綜合治理的“26字方略”,建議根據黃土高原地區的典型地貌形態和地理分佈,結合微地貌特徵與財力資源,因地制宜採取協同發展措施,受到了環境資源部的重視。


除此以外,在大氣汙染物研究方面,2017年在全國兩會上她提交了開展“我國北方霧霾的成因、發展趨勢、環境影響與應對”的項目建議,並指出包括氮肥過量使用和氨排放等在內的農業面源汙染是霧霾發生的重要因素。


周衛健認為,無論是對地球環境變化的研究,還是回望人類歷史,都可以發現一個重要的事實,那就是環境保護是一場“持久戰”,不能指望在一兩代人手中實現。


情繫科普,傳播低碳新理念


當時間進入21世紀,以二氧化碳為代表的溫室氣體排放導致全球變暖,成為廣受國際社會關注的環保議題。憑著在地球科學領域,特別是研究氣候變化方面的深厚積澱,周衛健在哥本哈根會議之前的幾個月,就已經在陝西省率先提出了“低碳經濟”的理念。她率領專家學者,赴廣東、深圳等地調研低碳經濟的發展狀況,並據此完成了《陝西省實施低碳經濟戰略的對策與建議》調研報告,被省委列入2010年第一季度的中心組學習內容。


2010年3月19日,周衛健應邀在陝西省委中心組集體學習會議上,作了“推行低碳經濟,促進陝西發展”的專題報告。這場報告得到了時任省委書記趙樂際的高度評價,並使發展低碳經濟被列入了陝西省的“十二五”規劃。


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周衛健院士(右4)作為負責全球變化專題的理事參加2019年國際地球科學計劃(IGCP)理事會會議與IGCP其他理事以及聯合國教科文組織工作人員合影

(2019年2月,巴黎)

此後,周衛健又帶隊先後赴西安、咸陽、楊凌等地,開展低碳農業等系列調研。與此同時,她也致力於傳播發展低碳經濟的理念。為此,她依據科學研究成果和大量相關資料,結合調研成果,幾易其稿,製作了科學詳實、圖文並茂的幻燈片。帶著精心準備的素材,她在全國各地舉辦了數十場專題報告,宣傳低碳環保理念。在周衛健看來,傳播低碳發展的理念,是她作為科學家應當承擔的使命。


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