他被中科院“挑中”,連獲5個國家自然科學基金資助,成果登頂國際頂級期刊《科學》!

他是中國科學院南京地理與湖泊研究所的第一位

博士後,卻在科研的路上兩次“轉身”;他率先開展我國湖泊流域化學風化研究,至今已獲得五個國家自然科學基金的連續資助;他放棄東部優渥的條件,重回西安,同時十年堅守汶川,成果發表在Geology雜誌上,成為國際上為數不多的有關單一構造事件對地表環境過程影響的系統性研究。他叫金章東長安大學傑出校友,現任中國科學院黃土與第四紀地質國家重點實驗室主任。他以自信優雅和多姿多彩的經歷,顛覆了人們對於地質工作者的刻板印象。

他被中科院“挑中”,連獲5個國家自然科學基金資助,成果登頂國際頂級期刊《科學》!

金章東,1971年出生,博士生導師,長安大學資源勘查工程專業校友。現任中國科學院黃土與第四紀地質國家重點實驗室主任,率先開展我國湖泊流域化學風化研究。2012年國家傑出青年科學基金獲得者,入選科技部“中青年科技創新領軍人才”、國家“萬人計劃”領軍人才等。主要研究方向為陸地表生地球化學過程,特別是高原周邊盆地沉積物記錄的流域化學風化過程及其對青藏高原隆升和季風氣候的響應機制、不同氣候區高分辨率受氣候制約的化學風化序列、湖泊流域物質輸移等。

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七年青春 華麗轉身

從1989年到1996年,金章東在西安地質學院(現長安大學)度過了七年的青春時光。大學期間,幾乎每個寒暑假,他都主動幫導師和學院的其他老師做項目、到野外勘探。回想起那段時光,金章東對野外實習時“住帳篷”印象尤為深刻:“我第一次住帳篷就住了整整兩個月,而且是在新疆鄯善荒無人煙的戈壁灘上。”雖然條件艱苦,但他依然覺得快樂充實,那段時光,是他多彩的人生中,非常重要的組成部分。碩士畢業後,金章東選擇到南京大學繼續深造,讀博期間,他的研究方向是熱液流體演化及其在金屬礦床形成過程中的作用。1999年,博士畢業的他選擇到中國科學院南京地理與湖泊研究所工作,成為了該所的第一位博士後。面對湖泊科學這個陌生的領域,金章東依然很有自信。

從礦床到湖泊、從地下到地表,就這樣,他開啟了科研路上的第一次“華麗轉身”。很快,金章東便確立了自己的研究方向:從流域化學風化的角度研究沉積物如何從高山經過河流搬運,最終進入湖泊,並通過湖泊沉積組成的變化來反演流域經歷的氣候環境歷史。在研究方法上,金章東借鑑了礦床演化研究中利用不同元素行為反映熱液流體演化過程的思路,原本應用於風化殼、黃土風化研究的Rb/Sr比值被他創新性地應用在湖泊沉積物研究中。經過對樣品數據的反覆研究,他發現,湖泊沉積物中Rb/Sr比值的變化主要取決於Sr含量的變化:Sr含量越高,代表岩石流失的Sr越多,流域風化越強,其機制與黃土剛剛相反,是一個典型的“蹺蹺板”效應。由於研究方向和思路的開創性,進入湖泊所不到一年,他就成功申請到了國家自然科學青年基金,至今已獲得五個國家自然科學基金的連續資助。此後,運用Rb/Sr比值相關機制進行湖泊、泥炭、河流等沉積物研究的方法在業內得到廣泛應用

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再回西安 潛心科研

2009年,金章東以中國科學院“百人計劃”(A類)入選者身份從英國劍橋大學進入位於西安的中國科學院地球環境研究所,回到了這座他曾經待了七年的城市,這是他科研之路的第二次“華麗轉身”。談及這次選擇,還要從2002年說起。那年夏天,由中國科學院院士安芷生領銜的研究團隊,在雲南省鶴慶盆地實施了“中國大陸環境科學鑽探工程”的第一鑽。彼時,31歲的

金章東在現場“跟鑽”,跟安芷生院士有了第一次握手。此後,金章東一直從事這一工程相關方面的研究。2004年,安芷生院士在訪問英國期間,向他提出加入自己團隊的想法。在當時“孔雀東南飛”的大背景下,金章東毅然放棄東部優渥的條件,決定追隨安芷生院士的腳步。

來到西安,金章東著手做的第一件事情,就是在安芷生院士的領導下,對雲南省鶴慶盆地鑽探得出的數據進行分析、解釋,並將相關成果發表在國際頂級期刊Science。位於青藏高原東南緣的鶴慶盆地受印度夏季風影響頗深,這裡曾經是一個封閉古湖泊,發育著巨厚且連續的湖相沉積物。就是2002年的第一鑽,在這裡獲得了666米連續的沉積岩心,這對重建冰期—間冰期印度夏季風歷史來說是一種“理想素材”。經歷了十來年的積累,研究團隊通過對鶴慶湖泊沉積岩心獲得的印度夏季風變遷時間序列的精細結構及與全球記錄對比的深入分析,揭示了南北半球冰量和氣溫引起的跨赤道氣壓梯度(XEPG)的變化,重建了過去260萬年印度夏季風變遷的歷史

,提出了冰期-間冰期印度夏季風動力學。在這項工作中,金章東將已較為成熟的Rb/Sr比值引入到指標序列,並提出用鐵杉(Tsuga)作為調諧參數,為研究成果做出了重要的貢獻。在團隊的共同努力下,2011年8月5日,這一研究成果以研究長文(ResearchArticle)成功發表在Science上,併入選2011年中國科學十大進展十大地質科技進展。2012年,國家傑出青年科學基金項目“湖泊流域化學風化”立項時,金章東在該方向上的思路已日趨成熟。在該項目中,他和團隊通過探討元素及同位素比值和其他環境代用指標,在青藏高原氣候環境對流域化學風化過程制約方面得到了一系列新認識,不但豐富了流體研究內容,而且為“流體-地球化學-時空變化”三位一體的地球科學研究提供了研究實例。

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醉心劍橋 十年汶川

2003年11月,當金章東以英國皇家學會訪問學者的身份踏進劍橋大學時,還是個對科研沒有太多想法的“懵懂青年”,但接下來的兩年多時光,卻將他的態度由“從事科研”變為了“享受科研”。 在劍橋大學的寶貴經驗,深刻地影響了金章東科研和培養學生的理念和方法。回國後,在中國科學院“百人計劃”的資助下,他擁有了自己的研究團隊和實驗室。金章東相信,興趣才是研究的第一要素。他將自己在劍橋大學體驗到的科學精神和理念帶到科學研究中,逐步建立起了一個擁有自由探索氛圍群體和研究生培養機制。在實驗室裡,團隊的每個成員在開始分析樣品之前,都必須清楚瞭解實驗的每個步驟和儀器的各項性能,全程自己操作。而推薦學生出國深造時,他也要求學生必須“有想法,知道自己出去要做什麼”。目前,他培養的幾乎所有博士生都有出國交流學習的經歷

,有5位畢業的博士正在英國和法國交流、訪問。隨著這種科學精神的帶動、科研程序的規範化,以及自由氛圍的建立,研究團隊每年的成果產出漸增。

2008年5月12日的汶川地震,是人們心中無法忘卻的巨痛。十年來,金章東領導的研究團隊一直在汶川震區從事著地震與環境效應的研究工作。而這項工作的開展,也與劍橋大學有著很大的淵源。金章東在劍橋時與現在美國南加州大學的Joshua West博士相識,2009年8月,Joshua到四川進行野外科考考察汶川地震後的滑坡侵蝕和災害,並邀請金章東參加他的項目,雙方一拍即合。隨後,同樣畢業於劍橋的RobertHilton教授和於際民博士的加入,他們形成了跨越四大洲的“劍橋鷹之隊”。在團隊中,金章東根據國際科學前沿和自己的研究特長,理出了詳細的研究思路和方案,將重點放在了滑坡對地表環境的影響,特別是化學風化對河水和懸浮物化學組成及碳循環的影響方面。從2009年下半年開始,金章東帶領他的團隊在岷江流域選取了四個水文站,連續採集河水和懸浮物樣品,每週採集一次,一直持續至今

。近十年間,金章東研究團隊通過對岷江、沱江、涪江三大河流16個站點地震前後懸浮物通量的比較,利用衛星影像圖繪製了滑坡地圖,計算得到滑坡物質的體積,評估了2008年汶川地震對河流輸沙量的控制過程和可能的影響時間,系統評價了地震對化學風化消耗無機碳、沉積物埋藏有機碳的雙重影響,其研究成果以3篇系列論文的形式發表在Geology雜誌上,成為國際上為數不多的有關單一構造事件對地表環境過程影響的系統性研究。“雖然是基礎研究,但對於當地的道路建設、飲用水保護、生態環境修復等,都是非常重要的環節。我們希望監測個十年、二十年,或者更長時間。”通過基礎數據的長期積累幫助解決實際問題,讓人們更加了解所生活的環境,正是他們開展這項研究的意義所在。

他被中科院“挑中”,連獲5個國家自然科學基金資助,成果登頂國際頂級期刊《科學》!

近年來,金章東經常回母校做招生宣傳、學術報告。2019年1月,在長安大學舉行的“傑青校友回母校”活動中,金章東送給學弟學妹們一句話:“一個人首先要有追求,然後再根據自己的興趣找到適合自己的專業方向,那麼離你人生的成功也就不遠了。”“有追求”和“有興趣”,正是他多姿多彩科研經歷的心得。如今,還在繼續監測包括汶川地震在內的氣候、構造事件對環境影響的金章東研究團隊,仍然在這條路上堅韌地前行著,有苦也有樂。

注:文章部分素材來自長安大學新聞網,長安大學官微


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