2020年地球数据科学与共享热点回眸

地球数据科学是地球科学与数据科学的结合,是地球科学研究与数据驱动科学发现范式转变的前沿交叉领域.在地球大数据研究快速兴起的背景下,从地球数据大科学计划、科学数据治理和地球科学数据共享等方面回顾了2020年的进展.介绍了深时数字地球大科学计划、地球大数据科学工程,以及全球数据汇聚、数据认证、数据仓储、数据政策、数据标准、...     

21世纪地球科学发展战略刍议

针对地球科学所面临的历史机遇和严峻挑战,提出21世纪地球科学应围绕可持续发展原则进行战略性调整,主要方向包括:环境导向型、资源导向型、生态导向型、灾害导向型和社会导向型地球科学。其中,环境型地球科学主要对环境地质背景、环境地质过程、全球环境变化以及环境质量、效应、保护、监测等进行框架性研究;资源型地球科学主张全球自然资源的理性开发,并为资源效用、资源生态、资源经济、资源管理等提供战略性指导;生态型地球科学强调全球生态文明观,即强调自然地球系统、天然生态系统和人类生态系统的大统一;社会型地球科学强调地球科学在生命起源、人类文明和社会经济中的重要性,追求人类生存、经济发展与自然的协调统一;灾害型地球科学强调人地作用对地球的影响,并为地质灾害的背景、规律、防治、预测、评估等提供科学依据。新时期地球科学理应为全球可持续发展(包括人口、资源、环境、生态、农业、区域经济、旅游等领域)做出应有的贡献。     

浅谈全球变化背景下人类活动对地球环境的影响

全球变化科学对揭示和理解人类赖以生存的地球系统运转的机制、变化规律及人类活动对地球表层环境系统的影响具有重要的意义。本文通过论述全球变化背景下人类活动对地球环境影响的若干基本问题,阐明只有推行可持续发展才能改善地球环境,从根本上遏制全球变化的加剧。     

南京师范大学第四纪地质学科介绍

第四纪地质学隶属地质学下的二级学科，主要研究距今300万年前人类诞生以来地球环境变化规律、地球外部圈层相互作用的动力学过程和人类活动与自然环境变化正负反馈机制等科学问题。当今人类生存环境和未来命运受到各国政府和科学家的强烈关注，全球变化问题成为国际前沿性研究热点，第四纪地质科学是这一研究领域的主要支柱学科之一，其任务是诊断和分析自然环境恶化趋势(全球气温和海平面上升、十地沙漠化和旱涝灾）的背景、原因和未来走向。科学问题的严峻挑战和经济建设的迫切需求促使南京师范     

地球科学前沿走向:从学科导向到问题导向──美、中两国地球科学前沿的特点、比较与思考

地球科学前沿走向：从学科导向到问题导向──美、中两国地球科学前沿的特点、比较与思考ＴｅｎｄｅｎｃｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅ￥／／赵作权（中国科学院科技政策局，博士北京１００８６４）自本世纪７０年代以来，人类社会受到人口爆炸、资源枯竭、环境退化等全球性...     

资源环境与21世纪地球科学发展趋势

在分析了当代人口增长、资源环境态势与地球科学发展历史及地球科学研究发展趋势后指出 ,从人口、资源、环境、发展角度分析 ,2 1世纪地球科学研究将沿三大科学领域转变 :即由研究地球系统演化历史向研究地球系统过去、现在与未来的方向转变 ;由向地球系统索取各种自然资源为主 ,向以保护地球系统各种自然资源为主的方向转变 ;由研究地球系统天然地质作用及其产物向研究天然地质作用及其产物与研究人为地质作用及其产物并重的方向转变。从而提出 2 1世纪地球科学可能将沿着理论地球科学、管理地球科学和人为地球科学三大科学研究领域发展 ,并对中国社会经济可持续发展中地球科学创新体系作了探讨。     

气候驱动的中国陆地生态系统碳循环研究进展

近年来,碳循环问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中,陆地生态系统碳循环又是全球碳循环中最复杂、受人类活动影响最大的部分.本文主要对气候驱动的中国陆地生态系统碳循环研究进展做了综述,介绍了陆地生态系统中植被和土壤两个主要碳库以及陆地生态系统碳循环的基本过程,总结了陆地碳汇的形成机制、研究进展及气候变化对碳失汇的影响,提出了对陆地生态系统碳循环的研究应采用多尺度的研究方法,并简要叙述了中国陆地生态系统碳循环的研究展望.     

人类只有一个地球

人类只有一个地球.它不仅是人类生存和从事一切活动的场所,而且是人类生存的一切物质财富的源采.地球科学哲学在人类对地球的认识不断加深的过程中不断发展,经历了由简单到复杂、由低级到高级的发展过程.本文将从哲学的角度,探讨人类面临的全球性问题、地球系统的全球化、人类地球观的深刻变化三个方面,从而阐述出地球科学哲学的发展背景,为未来地球科学哲学的发展提供方向性的前提和基础.     

北方干旱化与人类适应——以地球系统科学观回答面向国家重大需求的全球变化的区域响应和适应问题

介绍了“九七三”项目G19990434对北方干旱化研究的主要结果，提出了该领域未来研究的若干关键科学问题，特别是人类活动与干旱化的相互作用. 包括：（1）干旱/半干旱区大气过程、地表过程及其与人类活动的相互作用；（2）干旱化进程的阶段性转折和突变的规律、机理和可预测性研究；（3）干旱化及其转折对我国粮食、水和土地资源安全的影响及适应对策；（4）地球系统亚洲区域模式的发展及其在干旱化趋势和转折预测、影响评估和人类适应对策研究中的应用. 上述问题作为即将启动的“九七三”延续项目的主要内容，其研究对于回答区域环境系统形成及其对全球变化响应的机理、人类活动和自然因子在环境变化，特别是阶段性转折和突变中的相对贡献等基础科学命题的挑战，以及满足国民经济建设的重大决策需求，具有重要的科学意义.     

2003年度国家自然科学基金拟受理的重点项目:地球科学部

1.全球变化与地球系统 (1)亚洲气候环境系统与全球变化 (2)地球系统中的水循环 (3)海陆气系统中的碳循环 (4)人类活动与环境变化2.地球环境与生命过程 (1)重要生物类群的起源、演化与环境制约 (2)地球环境事件与生物多样性     

"973计划"瞄准经济社会发展关键科学问题

国家重点基础研究发展计划(即973计划)坚持国家目标和科学前沿相结合,确定2007年在农业、能源、信息、资源环境、人口与健康、材料、综合交叉和重要科学前沿等8个领域部署73个项目,着力解决制约我国经济和社会发展的关键科学问题.     

地球历史新阶段——人类世

在大约45亿年漫长的地球历史演化中,地球经历了25个伟大的里程碑式事件,这些事件成为塑造地球的重要转折点。在地质学和地史学发展历程中,针对地质现象及生物进化产生了许多假说和观点,极大地促进了地球科学的发展,丰富了人类对自然规律的认识。站在当代地球科学家的高度,需要具备辩证唯物主义地球历史观,用辩证唯物主义自然科学观来认识人类探索自然的曲折历程。人类活动已成为影响地球系统的重要营力,它迅速改变地球面貌,由此造成的环境问题严重困扰人类生存与可持续发展。尽管围绕"人类世"这一术语仍有争议,但不可否认的是,地球历史已经迎来了新阶段,可持续发展、科学发展以及"创新、协调、绿色、开放、共享"五大发展理念的提出顺应历史发展潮流。面对地球历史新阶段,需要当代地球科学人高屋建瓴,引导世界人民形成"可持续发展"、"科学发展"与"人与自然的和谐发展"等人类共识。     

宇宙生命化:一个真实的人类未来图景

近几年来，人类在所有科学领域取得成果的速率在惊人地加快。当我们拓展对地球的控制时，同时也在准备重塑和改造地球上的景观，为自己到地球外居住作准备。几个世纪以来，我们已经花大力改造了地球，现在，我们正准备把宇宙转变成一个充满生命的有生气的实体。我们将通过把我们的意识、技能、智力以及我们自身扩展到其他行星上来实现这个目标。我们把人类改变和改善地球环境（最终是宇宙本身）的努力总称为“生命化”。生命化是调节人类行为的一种力量，赋予地球并最终赋予整个宇宙以意识和智慧，是全部人类生产活动背后的原动力。然而，为…     

对化学学科前沿的哲学思考

化学研究是科学研究的具体实践,也是渗透马克思主义科学世界观和方法论的载体,是辩证唯物主义哲学与自然科学的完美结合;而哲学以具体科学为基础,是对具体科学的抽象和概括,同时又为具体科学提供世界观和方法论的指导.从目前社会各界普遍关心的环境、能源、材料、生命四大前沿领域出发,分析由这些新前沿所折射出的哲学思考,旨在通过哲学思考的进步推进化学前沿知识的演化成熟.     

人文地理学的理论基础及其近今趋向

人文地理学(Human Geography)又称人生地理学,是以人地关系为理论基础,探讨各种人文现象的分布、变化和扩散以及人类社会活动的空间结构的一门近代科学。人文地理既然着重研究地球表面的人类活动或人与环境的关系的分布与扩散,因此,要正确建     

培育生命之树追溯思想之源

在40多亿年的历史中,地球上的生命伴随地球的发展而进化,期间大部分时间里,生命只存在于海洋.伴随地球大陆漂移、物理环境及气候的变化,生命由海洋迁徙到陆地,逐步进化演变并出现人类.由此,人类和自然走上了一条相互冲突的道路,人类的活动对地球环境和资源造成了不可逆转的损失.正是"生命因地球变化而变化,地球也因生命的变化而改变".     

天体生物学概要

天体生物学研究生命在宇宙中的起源、演化、分布和未来.天体生物学在20世纪90年代初正式形成,是人类对地球上生命起源、演化的追问,对人类文明未来的思考,对环境变迁的忧虑,以及对空间和宇宙探索的结果.天体生物学整合了天文学、行星科学、地球科学、生命科学和空间探索技术等领域,并且一出现就成为这些学科的前沿.在天文学的时间和空间尺度上,天体生物学探讨对生命至关重要的非金属元素氢一碳一氮一氧一磷一硫,以及金属元素例如镁、铁等在宇宙创生、星系和恒星演化过程的核合成和分布,以及这些过程对宜居住行星在恒星系中的密度和分布的制约.在行星系统尺度上,天体生物学比较太阳系各行星的物理、化学和地质特征,并试图据此建立太阳系和其他行星系统的宜居住带的模型.地球上生态系统的起源和演化是天体生物学最重要的研究内容.地球从一个炙热的无生命世界逐渐演变成一个适宜生命产生和演化的宜居住行星,是了解字宙中生命的产生和演化的唯一例子.天体生物学比较现在地球上的极端环境、极端环境中的生命,并结合对地球历史上地质和生物事件的重建,试图建立字宙中生命在类似地球的行星上起源和演化的普适模型.寻找地球以外的生命世界是人类空间探索的终极使命.天体生物学根据对地球上生命的认识,确定了液态水、水-岩石相互作用化学是微生物生命存在的基本条件和证据,并据此确定了最近行星探索技术的发展方向.     

地球系统的统一性及其科学思辩

在描述地球系统科学产生、发展、学科概念和技术优势基础上,对地球系统科学认识论的基础和前提——地球系统的统一性展开了研究,提出了地表各圈层尽管都有各自的成因机制和演化过程,但却有统一的运动规律;对人类活动有直接影响又深受人类活动干扰的生物地球化学循环和物理气候系统存在着密切关系。这种研究思路将为解释地球动力、地球演变、全球变化、人地关系等迫切需要解释的科学和实践问题提供科学基础。     

“地球环境中极化电磁散射信息的定量遥感”取得重要进展

复旦大学金亚秋教授主持的国家自然科学基金重点项目“地球环境中极化电磁散射信息的定量遥感”,从地球环境中电磁散射辐射传输遥感机理出发,针对当今国际地球遥感前沿技术的发展,在理论建模、数值模拟、参数反演、数据验证、遥感在地球科学与国防科技领域应用等方面取得了重要进展:     

不拘一格,原创性科研成果不断涌现

正2017年,上海在脑与类脑研究、人类表型组、量子科技等经济社会发展中的关键科学问题和国际科学研究发展前沿领域,超前投入、强化部署、加快突破的同时,面向基础前沿,遵循科学规律,鼓励科学家自由探索,启动实施了硬X射线、硅光子、国际人类表型组、脑与类脑智能等市级科技重大专项。2017年,上海基础科学研究领域涌现出多光子"玻色取样"任务的光量子计算原型机、首次实验捕获