在北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的負一樓，我們第一次見到覃櫟老師，言談間透著溫柔與謙遜。當(dāng)話題轉(zhuǎn)向她的研究領(lǐng)域，她瞬間神采飛揚，繪聲繪色地向我們講述起水、能源與糧食這三大系統(tǒng)在復(fù)雜人類活動中的相互作用——這些看似各自獨立的領(lǐng)域，如何彼此影響、交織互動？氣候變化、水資源短缺與水環(huán)境污染等全球性難題，又如何對人類的能源安全和糧食安全施加深遠影響？

　　作為北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的研究員，覃櫟將目光投向了人地耦合系統(tǒng)的新模型與互饋新機制。她熱衷于揭示這些“扇動翅膀的蝴蝶”背后的規(guī)律，致力于為全球環(huán)境治理提供科學(xué)支撐和中國方案。她獲得美國地球物理學(xué)會（AGU）2024年度“全球環(huán)境變化青年科學(xué)家獎”，相關(guān)研究多次發(fā)表于Nature子刊、PNAS等期刊，入選Nature研究亮點報道，Nature　Climate　Change和Nature　Water封面文章，Nature　Climate　Change十周年代表性文章……面對這些成就，覃櫟老師始終保持著一份難得的純粹與真誠。她熱愛這片土地，熱愛解開這些交織在一起的謎題，她的笑容中也有一份屬于學(xué)者的篤定與從容。

△在普林斯頓大學(xué)讀博時期的覃櫟

　　選擇科研更多是一種承諾

　　“跨學(xué)科融合：新的想法，新的探索”

　　我很喜歡《大宋少年志》里王寬說過的一句話：有幸報國，不負少年。如果能夠立足國內(nèi)做一些事情的話，無論從自身的職業(yè)發(fā)展，還是自我價值的實現(xiàn)，都會覺得更有意義一些。

　　從北京師范大學(xué)到北京大學(xué)，再到普林斯頓大學(xué)攻讀博士，在國內(nèi)7年、國外9年的學(xué)習(xí)和工作中，覃櫟一直在探索跨學(xué)科的融合。

　　博士階段不僅學(xué)習(xí)地球系統(tǒng)科學(xué)，社會經(jīng)濟方向的課程也是必修的內(nèi)容。

△在普林斯頓大學(xué)讀博時期的覃櫟

　　綜合的科研訓(xùn)練使得覃櫟始終保持開放的學(xué)科態(tài)度，勇于打破學(xué)科間的壁壘，以期更全面深刻地理解環(huán)境問題背后的復(fù)雜因素。

　　這是一個積累的過程，我對不同學(xué)科融合的接受度還算高，也很樂于向不同學(xué)科的專家學(xué)習(xí)，總能發(fā)現(xiàn)其他學(xué)科非常閃光的點。

　　2021年，覃櫟辭去在俄亥俄州立大學(xué)地理系及可持續(xù)發(fā)展中心的助理教授教職，選擇回到北大，加入環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院繼續(xù)科研和教職，同時也擔(dān)任碳中和研究院的雙聘研究員。她致力于人地耦合系統(tǒng)新模型與互饋新機制的研究，力圖為全球環(huán)境治理提供科學(xué)支撐和中國方案。

　　學(xué)術(shù)本身是很單純的，你可以不斷嘗試新的想法，一直都會有新的重要的科學(xué)問題想要去探索。在北大，不同學(xué)科背景的碰撞，總會啟發(fā)我思考一些更有趣的科學(xué)問題。

　　人地耦合，用交叉的視角解決現(xiàn)實問題

　　“更多的是希望幫助大家認識到人為活動與自然環(huán)境間的交互機制”

　　傳統(tǒng)的學(xué)科研究壁壘森嚴，圍繞特定學(xué)科建立系統(tǒng)化的理論框架和研究方法，強調(diào)專注性和規(guī)范性，在研究明確而具體的科學(xué)問題上優(yōu)勢突出。隨著科技進步與社會問題的復(fù)雜化，逐漸涌現(xiàn)出一些諸如氣候變化、能源挑戰(zhàn)、糧食安全等單一學(xué)科視角難以全面應(yīng)對的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)。因此跨學(xué)科研究常以解決實際問題為導(dǎo)向，強調(diào)綜合性、創(chuàng)新性和靈活性，通過跨領(lǐng)域的學(xué)科整合，構(gòu)建新的研究框架，厘清系統(tǒng)內(nèi)不同主體之間的相互關(guān)系。

　　我們常常更關(guān)注人類社會，聚集生產(chǎn)、消費和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型會導(dǎo)致污染物的排放或者淡水等自然資源的消耗，并由此擾動地球系統(tǒng)帶來的環(huán)境問題。在覃櫟看來，這種影響永遠是雙向的。

　　人類社會并不是一味地單向影響自然環(huán)境，當(dāng)我們改變了自然環(huán)境的時候，其實自然環(huán)境也會對我們?nèi)祟惿鐣a(chǎn)生反饋。

　　以覃櫟關(guān)注的水資源風(fēng)險為例，全球約40億人口每年至少一個月處于嚴重缺水狀態(tài)，而我國近2/3的城市存在不同程度的缺水。傳統(tǒng)水資源風(fēng)險研究主要基于稀缺性理論，且側(cè)重于對自然水文循環(huán)過程的精細化表征，對人為用水過程的模擬卻普遍簡化：大多基于部分區(qū)域的抽樣調(diào)研數(shù)據(jù)確定主要作物或燃料類型，以及灌溉或冷卻技術(shù)的平均用水定額；但實際人為用水過程具有高度異質(zhì)性。不同灌溉農(nóng)業(yè)和電力行業(yè)的用水需求會隨著局地氣候條件的擾動而發(fā)生動態(tài)變化，比如環(huán)境溫度越高可能導(dǎo)致更高的用水需求，使得用水過程呈現(xiàn)對氣候變化的非線性響應(yīng)，而非用水定額假設(shè)的靜態(tài)、區(qū)域均一化數(shù)值。為解決這一挑戰(zhàn)，覃櫟課題組聯(lián)合國內(nèi)外合作團隊，采用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)同化與尺度轉(zhuǎn)換方法，基于土壤水平衡、能量平衡和熱量平衡，在格點尺度構(gòu)建關(guān)鍵需水過程對局地氣象條件非線性響應(yīng)的需水過程模型，實現(xiàn)了人為用水強度對氣候變化響應(yīng)的精細化動態(tài)表征，助力于水資源風(fēng)險時空演變特征的精準(zhǔn)識別和精細化管理。同時，考慮到實際水資源管理過程中常常面臨的跨行業(yè)水資源分配的難題，覃櫟基于“成本效益分析”，提出了“用水靈活性”的概念，用來表征不同人為用水過程對氣候變化和干旱響應(yīng)的彈性差異，以及由此帶來的水資源風(fēng)險管理的難度附加值。因此，無論是各行業(yè)內(nèi)部用水，還是跨行業(yè)的用水分配等人為活動，都可能受到氣候變化的反饋；

　　環(huán)境管理總是牽一發(fā)動全身，所以我希望去識別到新的機制，用模型的方法把它們刻畫出來。

　　通過厘清自然環(huán)境和人類社會的互饋機制，覃櫟試圖揭示氣候變化所導(dǎo)致的水資源、能源和糧食系統(tǒng)風(fēng)險。

　　立足可持續(xù)發(fā)展，讓科研為政策賦能

　　“每一項政策的執(zhí)行和選擇都是牽一發(fā)而動全身的”

　　我國人均水資源僅為全球平均水平的1/4，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。水資源時空分布不均，且供需矛盾突出，已成為制約我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸；從水文循環(huán)影響火電安全到農(nóng)業(yè)灌溉用水，覃櫟試圖用人-地耦合的系統(tǒng)性思維為政策制定提供多贏的選項，為跨區(qū)域和跨人群的水資源-能源-糧食安全保障提供科學(xué)支撐。

　　每種水資源都意義重大：積雪和冰川融水保障全球約1/6人口的水資源需求，尤其是我國作為中低緯度冰凍圈最發(fā)育的國家，融雪徑流維系著新疆及西藏等重點地區(qū)的春灌需求。氣候變化通過改變季節(jié)性的融雪資源供給，可能打破長期以來與下游灌溉農(nóng)業(yè)之間的水資源供需平衡，從而對糧食安全產(chǎn)生潛在威脅。然而長期以來，由于融雪過程和作物灌溉過程的學(xué)科交叉和時空尺度難以匹配的問題，灌溉農(nóng)業(yè)究竟在多大程度上依賴于融雪徑流，氣候變化下又將面臨怎樣的風(fēng)險，一直缺乏全球尺度的量化認知。為建立這一學(xué)科交叉的橋梁，覃櫟課題組和合作團隊通過首次構(gòu)建融雪過程和作物需水過程耦合模型，刻畫了寒旱區(qū)等不同糧食產(chǎn)區(qū)的灌溉農(nóng)業(yè)對融雪資源的依賴度，揭示細分作物類型的融雪風(fēng)險形成機制，為氣候變化下包括我國青藏高原下游的長江流域在內(nèi)的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險評估與應(yīng)對提供了科學(xué)參考。

　　全球化下的氣候風(fēng)險傳遞：當(dāng)下，我們處于一個社會強連接的時代，而我國是世界上最大的農(nóng)產(chǎn)品進口國，氣候變化下水資源時空演變導(dǎo)致的糧食安全問題會在緊密的社會網(wǎng)絡(luò)中逐級放大?！凹Z食的減產(chǎn)，不僅影響一個家庭的生計，也不僅是某個城市的糧食價格問題，它會隨著國家之間小麥、水稻等不同作物進出口的國際貿(mào)易重塑全球跨區(qū)域、跨人群的水資源和糧食風(fēng)險?！眹H貿(mào)易在平衡全球糧食供需的同時，也會將灌溉農(nóng)業(yè)面臨的風(fēng)險傳遞到原本不存在的區(qū)域，而氣候風(fēng)險在全球范圍內(nèi)的擴散和傳播則將擴大對氣候適應(yīng)性策略的需求。氣候變化導(dǎo)致的水資源和糧食風(fēng)險在跨區(qū)域傳遞的同時，還會差異化的影響不同收入的人群。為應(yīng)對這一復(fù)雜挑戰(zhàn)，通過耦合水文學(xué)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和社會科學(xué)等不同學(xué)科知識，覃櫟課題組和合作團隊發(fā)展了全球作物需水模塊、實物流貿(mào)易模塊及人群公平性模塊，搭建了水資源風(fēng)險再分配機制及其公平性效應(yīng)的水資源風(fēng)險傳遞模型，為在農(nóng)業(yè)貿(mào)易及水資源安全決策中納入用水公平性目標(biāo)提供了科學(xué)依據(jù)。

　　我們不能以犧牲一方利益去完成一個目標(biāo)，這項工作也是想要更加系統(tǒng)地厘清國際貿(mào)易引起的水資源再分配效應(yīng)在不同收入群體間以及同一收入群體內(nèi)部的異質(zhì)性，保障低收入人群等脆弱性群體的公平性，為我國在全球可持續(xù)發(fā)展和公平性保障方面發(fā)出積極聲音。

　　追求新鮮感，也要耐得住性子

　　時滯性強，評價標(biāo)準(zhǔn)多元，我們的工作意義？

　　科研一方面能夠持續(xù)地帶給你新鮮感，總能開展很多不同的研究工作，隨著我們自己認知的增強，其實你會發(fā)現(xiàn)越來越多重要的科學(xué)問題尚待探索，但在執(zhí)行過程中總會遇到很多困難和挑戰(zhàn)，這就需要我們能沉得住氣、長時間堅持去投入；如果說這個世界唯一絕對公平的是時間，那也許可以考慮將有限的精力去回答一些你覺得更有意義的科學(xué)問題上，去學(xué)習(xí)、發(fā)展不同的方法，思考、解決不一樣的問題，而不僅僅是重復(fù)別人、重復(fù)自己。一項重要的科研工作，通常從想法產(chǎn)生，到最終完結(jié)，歷經(jīng)方案設(shè)計、數(shù)據(jù)收集、模型搭建、參數(shù)調(diào)整、結(jié)果驗證、數(shù)據(jù)分析、發(fā)現(xiàn)厘清等重重挑戰(zhàn)；且不說再經(jīng)歷最終成稿、編輯送審、在審稿人的建議下來回打磨等，往往文章最終刊發(fā)的時候離自己最初著手這個項目通常已經(jīng)至少二三年有余。正是由于科研的長時滯性，覃櫟也經(jīng)歷了很多自我懷疑的時刻，她說最初漫長的煎熬和等待最是磨煉人的心智。在普林直到博士五年級才有自己第一篇成果的她，也曾在博士期間問過自己Ph.D. committee的老師：

　　與周圍人比起來，我是不是還不夠聰明？我以后還是不要做教職了？

　　他非常幽默地跟我說了一句話‘你可以懷疑你自己，但你不能懷疑普林的眼光’，這對我的鼓勵非常大。

　　那之后，再難得處境下都學(xué)著相信自己，再堅持一下，一切交給時間。

　　回國從事教職之后，覃櫟逐漸認識到對科研工作者評價標(biāo)準(zhǔn)的多元性：科學(xué)要前沿，工作要落地，經(jīng)費要充足，學(xué)術(shù)要活躍，技能要點滿，此外還有團隊助力等等，缺了任何一環(huán)都可能寸步難行。這次獲獎讓熱衷于科研這件事本身得到了積極的正反饋，覃櫟很高興這些年在人地耦合交叉領(lǐng)域的探索性工作能夠得到國際同行的認可，也慶幸一路都有很多優(yōu)秀的師友榜樣，更感激進入科研領(lǐng)域以來得到的彌足珍貴的幫助、支持和鼓勵。與其按照參考做題等待被賦予價值，不如問問自己人生三萬日，你更希望自己的科研、自己的人生能有怎樣的意義和價值，然后去努力。且將歲月贈予山河：須知華夏二字，應(yīng)與平庸相斥。路雖遠，行則將至。（圖片/受訪者提供）

獎項介紹

　　“全球環(huán)境變化青年科學(xué)家獎”從全球范圍內(nèi)遴選獲得博士學(xué)位10年內(nèi)取得突出成就的3至4名青年科學(xué)家，以表彰其“在全球環(huán)境變化領(lǐng)域研究、教育和社會影響方面作出杰出貢獻”。美國地球物理學(xué)會（AGU）成立于1919年，是地球科學(xué)、大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、水文科學(xué)、空間科學(xué)等領(lǐng)域的國際性學(xué)術(shù)組織，在全球100多個國家擁有6萬多名會員。每年的AGU年會都吸引來自世界各地約3萬名科學(xué)家參加。

個人簡介

　　覃櫟，先后于北京師范大學(xué)、北京大學(xué)和美國普林斯頓大學(xué)取得學(xué)士、碩士和博士學(xué)位，現(xiàn)任北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院研究員、預(yù)聘副教授，北京大學(xué)碳中和研究院雙聘研究員，國家高層次青年人才計劃入選者、北京大學(xué)博雅青年學(xué)者。她通過耦合和發(fā)展地球系統(tǒng)過程模型和社會系統(tǒng)人為活動模型等跨學(xué)科手段，開展基于人-地系統(tǒng)耦合的氣候變化與碳中和下水資源、能源、糧食系統(tǒng)耦合風(fēng)險方面的研究，揭示人地系統(tǒng)互饋新機制，致力于為全球環(huán)境治理提供科學(xué)支撐和中國方案。

　　相關(guān)研究多次以第一及（或）通訊作者發(fā)表于Nature Climate Change、Nature Geoscience、Nature　Water、Nature Sustainability、PNAS等期刊，入選Nature研究亮點報道，Nature Climate Change和Nature Water 封面文章，Nature Climate Change十周年代表性文章；相關(guān)政策建議獲國家領(lǐng)導(dǎo)人批示；曾獲2024年度美國地球物理學(xué)會(AGU)全球環(huán)境變化青年科學(xué)家獎，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會青年科學(xué)家獎，曾連續(xù)兩年獲美國普林斯頓大學(xué)學(xué)術(shù)潛力新星獎、美華海洋大氣協(xié)會青年科學(xué)家獎，擔(dān)任Earth's Future、Climatic Change、Earth System Science Data、Sustainable Horizons等國內(nèi)外期刊的副主編和編委。北京大學(xué)第22屆青年教師教學(xué)基本功比賽（理工科類）一等獎，最受學(xué)生歡迎獎，最佳教學(xué)演示獎，優(yōu)秀教案獎和課程思政獎等全部獎項。