一作兼通訊，33歲博后領銜研究“火”出圈
文｜《中國科學報》記者 李濯清
1月13日，當陳良致和往常一樣打開工作郵箱時，意外地發現了來自美國《華盛頓郵報》的采訪邀請。此后，彭博社、瑞士國家電視臺等多家海外媒體的采訪郵件也蜂擁而至。各家媒體關心的焦點正是陳良致即將發表的論文。
三天后，陳良致和團隊針對全球范圍內多年持續干旱現象的研究登上Science。出生于1991年的陳良致是該論文的一作兼通訊作者，目前他正在瑞士聯邦森林、雪和景觀研究所（WSL）從事博士后研究工作。
雖然陳良致和團隊對兩年的扎實工作很有信心，但媒體的反應還是給他們帶來一些“驚嚇”。彼時，美國加州大火還在熊熊燃燒，各大媒體對造成火災的各種原因都異常敏感，這項針對長期干旱的研究“生逢其時”。
1 兩年工作填補領域空白
作為一種極端氣候事件，近年來，干旱在全球范圍內發生的頻率和強度都在增加。然而，過去的研究大多將嚴重干旱作為某時或某地的極端事件，如2005年亞馬孫流域干旱及2018年歐洲干旱，而對持續多年的干旱現象缺乏系統的分析和調查。陳良致的研究填補了這一空白。
隨著溫室效應導致的全球暖化，單個較短干旱事件發生的頻率普遍增加，于是某地發生干旱的時間間隔越來越短，多次短期干旱就可能組合成一個多年持續干旱事件。陳良致和團隊決定揭開這一現象背后的奧秘：全球哪些地區正遭受多年干旱？它們何時發生？又隨時間發生了怎樣的變化？
通過匯集和分析全球范圍內的多年干旱事件，他們試圖解答這些問題。這也成為這項研究的核心出發點。
陳良致（右三）和團隊成員在瑞士達沃斯開展團建，去森林徒步。
陳良致和團隊成員試圖在文獻閱讀和過往研究中找到思路，給“多年持續干旱”下定義。他們使用了一種基于三維空間和時間的模型，類似于由27個小方塊構成的魔方，通過分析圍繞“中心”的經度、緯度及時間的互相關系，來確定干旱的持續時間和空間分布。
他們的研究數據主要基于開源的氣候數據集Chelsa（Climatologies at high resolution for the earth’s land surface areas）。它由陳良致的合作者、同事Dirk Karger開發。Chelsa在2017年公開發表后，引用量已近4000。
將原始數據和三維形態模型結合后，陳良致和團隊發現他們面對的是無法想象的海量數據。起初，他們將全球范圍內每10公里定為一個“點”，時間跨度長達39年，總共產生近兩億個柵格需要處理。然而，為了驗證方法的魯棒性，還需要在5公里和1公里分辨率上進行干旱識別，因此需要處理的數據量分別增加了4倍和100倍。如此大的計算量，沒有超級計算機的協助是難以完成的。
這時，陳良致碩士生階段學過的編程知識派上了用場，因此由他主要完成了數據分析的工作?！熬幍谝粋€成型代碼的過程比較漫長。但成功之后，根據不同情景修改參數就相對容易一些”。
初步的數據分析結果讓團隊意識到，他們可能在一定程度上填補了多年干旱研究的空白。于是大家躍躍欲試，想沖擊高影響因子期刊。
“有了這個想法之后，我們反而‘慢’下來了。在草稿未成形前多次公開匯報，與有不同背景的學者討論，聽取他們的反饋和意見。我們想把工作做得更全面和扎實，使其更具創新性?！标惲贾禄貞浀馈Ｋ麄儗⒅脖坏臄祿尤脒M來，以評估自然植被生態系統對多年干旱的響應，在此過程中，盡力將人為因素造成的不確定性排除，一步步把結果細化，提高確定性。
整個數據分析過程耗時半年多，陳良致和團隊最終繪制出全球多年干旱分布圖，并發現這些干旱事件對植被的影響在不同地區存在顯著差異。從開始到論文完成，這項研究耗時近兩年。
陳良致。 2 被山火“燒紅”的研究
2024年2月，陳良致和團隊首先將稿件投給了Nature雜志，但很快被拒稿。Nature編輯認為，該研究缺乏對干旱機制的深入探討，并建議他們轉投旗下子刊Nature Climate Change。
然而，陳良致并沒有退而求其次，在經過一兩天修改后，他們迅速將論文轉投給了Science雜志。陳良致解釋道，Science決定稿件是否被送審的機制與Nature不同，它有一個評審委員會（board of Reviewing Editors）來共同決定稿件是否送審，被編輯“一票否決”的概率相對較小。通常初始階段，稿件處理速度相對較慢。
此外，針對Nature的快速拒稿，他也有自己的看法?！癗ature總部所在的英國，與臨近歐洲大陸的干旱通常是季節性的，時間較短；而Science總部在美國，其西部經歷了長達二十年的干旱。我覺得這種背景差異，多少會對兩本期刊編輯的關注點產生影響?！鼻》杲鼛啄瓯泵郎交痤l發，加上美國西部水資源短缺現狀和人類活動需求的長期矛盾，陳良致認為，Science編輯對多年持續干旱研究的興趣會更大。
情況正如陳良致所料。兩個多月后，Science的第一輪審稿意見發來。他們依照專家意見，補充了更多關于美國干旱的研究內容，在當年7月返回修改稿。文章最終于2024年11月被確認接收，并于次年1月正式發表。
研究成果登上頂刊的喜悅還沒有散去，陳良致和團隊又收獲了意外之喜。他們這項研究的Altmetrics（被新聞媒體或社交媒體用戶提及、轉載的情況指標）評分為1070，在Science當期論文中最高，這表明他們的研究受到了媒體和公眾的極大關注。而這背后與2025年1月7日燒起的加州山火有著密切關聯。
近年來，愈發猛烈的山火讓公眾更加關注極端氣候所產生的危害。媒體之所以關注陳良致的這項研究，是因為社會各界都想從科學的角度去了解長期持續干旱與火災的關系。
陳良致對年初洛杉磯山火報道中的一處場景印象深刻。當時，消防員和消防設備已經就位準備滅火，卻發現消防栓內沒有水。
對這一現象，他解釋道，加州大部分地區自2000年以來都經歷了多年持續干旱，降水減少和蒸散的增加導致徑流減少，儲水系統里已沒有足量的水可以用來滅火。即便相對多雨濕潤的2023年補充了部分已經耗盡的徑流，但由于多年干旱導致地下水位下降，季節性多雨也是杯水車薪，難以逆轉長期干旱導致的系統性缺水。這又導致地表植被和土壤更“干”、更易燃。
陳良致補充道，相關部門在已有的儲水系統的設置上大多考慮了對季節干旱的調節作用，而缺乏對長期干旱的考量。而長期干旱一旦發生，會對當地生態系統和人類社會的正常運行帶來巨大挑戰。
不僅是山火肆虐的美國，在全球極端天氣多發的背景下，他們的研究也引起了非英語國家媒體的關注。陳良致團隊發現，大部分對他們進行報道的媒體來自受干旱影響大、火災多的國家和地區，如墨西哥、巴西、葡萄牙、意大利等。
“我們立足瑞士做全球視野的研究。雖然科學發現本身就很有意義，但當其他國家媒體了解到這項研究，認為我們的研究和他們國家發生的自然災害有關系時，我們能感受到自己的工作在社會上產生作用。這是很特別的?！标惲贾抡f。
研究初期，幾名團隊成員去了受長期干旱影響的智利，和當地的科學家、農業工作者進行交流。這是智利北部阿空加瓜地區的一處葡萄園。該地區自2010年以來受多年干旱的影響，河床干枯、農業歉收。
3 轉動人生的指針
相較于還算順利的投稿經歷，陳良致的科研之路并非一帆風順。
高考后，陳良致選擇報考吉林大學地質工程專業。碩士階段，他進入中國科學院寒區旱區環境與工程研究所（現西北生態環境資源研究院），研究方向逐漸向環境工程與氣候靠近。
出于對更廣大世界的好奇和興趣，陳良致在碩士畢業后出國攻讀博士。他收到來自不同國家高校的若干offer，最終選擇了芬蘭赫爾辛基大學，專注于自然地理和氣候變化研究。博士畢業后，他離開原來的課題組，選擇了WSL中專注研究山區干旱的EMERGE項目。
回首轉組到WSL的經歷，陳良致一連用了幾個“正好”。博士畢業后，他正好看到了由Dirk Karger領導的該項目在招聘博士后。在申請并通過面試后，他于2022年2月份進組開展研究?，F在，他加入了WSL教授Arthur Gessler領導的生態系統研究組，而Gessler正好是此篇文章的共同作者。未來，陳良致想在結合兩個課題組不同優勢的方向上，圍繞生態系統，尤其是森林生態系統功能和服務對極端氣候的響應做更加細致的研究。
Karger也是此次Science研究的作者之一。找到研究方向一致的合作者、發現研究領域的空白、擁有能提供基礎數據的同事……陳良致兩年來的研究工作生涯，看似非常順利，但背后是他在每一個人生節點時堅定的選擇和充足的準備。
從本科到博士，陳良致的方向一直在調整。他認為，科研是一個不斷探索和拓展的過程，尤其是在自然地理和地球科學領域，地球系統的復雜性和各子系統之間的協同性要求研究者具備跨學科的知識背景。
雖然一直在轉動人生的指針，但陳良致并不因此感到焦慮。他的好心態源于父親的影響。他的父親是一名中學語文老師，曾經為了方便照顧遠在老家的父母，放棄了留在省城高校就職的機會?！八麄€人有些自由散漫的氣質，所以平時很少會push我?！标惲贾滦χf。父子倆平時交流不少，但父親很少主動問及他的工作，只會在陳良致想說時進行一番懇談。而陳良致從母親那里則學到了怎樣努力工作，持之以恒，把分內的事盡量做到最好，少留遺憾。
陳良致對很多不同的主題都有興趣，他今后的研究方向之一是想進一步探討生態多樣性如何影響生態系統對極端氣候的響應。他指出，現有的相關研究大多關注物種多樣性，然而生態多樣性還有很多其他重要的維度，且較難量化和融合。他希望能夠有機會全面評估生態多樣性在減緩極端氣候（如干旱）造成的影響上所起到的作用。
相關論文信息：
https://doi.org/10.1126/science.ado4245
文中圖片均為受訪者提供
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