破解樹輪氣候密碼的女科學(xué)家

文/ 楊 玥

她可以翻山越嶺，深入最偏遠(yuǎn)的大山，只為獲取最理想的樹輪樣本，從它們身上尋找歷史的記錄，追蹤氣候變化的痕跡；她也可以安靜地坐在實(shí)驗(yàn)室里，屏住呼吸，在顯微鏡下查明那密密麻麻的樹木暗語，解碼氣候變化。她就是樹木年輪學(xué)、氣候?qū)W和生態(tài)學(xué)的研究專家勾曉華。

興趣是最好的“領(lǐng)路人”

從事科研工作20多年，勾曉華的腳步遍布我國西部重要生態(tài)功能區(qū)，通過研究樹木年輪，讓大樹“開口說話”，從而破解隱藏在樹輪中的氣候“密碼”，重建西北旱區(qū)和青藏高原東北部氣候變遷史。走上這條在外人看來艱辛又“無趣”的科研道路，勾曉華認(rèn)為，興趣是最好的“領(lǐng)路人”。

1970年，勾曉華出生在祁連山腳下甘肅永昌的一個(gè)普通農(nóng)村家庭。7歲前的農(nóng)村生活經(jīng)歷使她愛上了大自然。那些常人眼里稀松平常的花花草草，在她眼里就是五彩繽紛的大世界。上學(xué)后，勾曉華隨父母搬到永昌縣城，中學(xué)時(shí)對(duì)生物課情有獨(dú)鐘，高中時(shí)心中生出了學(xué)生物的念頭。她下決心要努力學(xué)習(xí)，將來報(bào)考跟生物有關(guān)的專業(yè)。高中畢業(yè)后，她如愿以償考入蘭州大學(xué)生物系（現(xiàn)為生命科學(xué)學(xué)院）學(xué)習(xí)植物學(xué)專業(yè)。

雖然植物學(xué)不是熱門專業(yè)，但勾曉華樂在其中，“能多出去，到野外實(shí)習(xí)，接觸大自然，我非常享受，每天走幾十里路也不覺得累?！?988—1995年，勾曉華在蘭州大學(xué)生物系完成了本科和研究生的學(xué)習(xí)。

機(jī)緣巧合，碩士畢業(yè)后，勾曉華留校在地理系（現(xiàn)為資源環(huán)境學(xué)院）任教。從生物系跳到地理系，隔行如隔山。為結(jié)束“門外漢”的尷尬狀態(tài)，勾曉華又當(dāng)起了學(xué)生。只要不上課，她便去旁聽地理系教授的課程，學(xué)習(xí)地貌、水文、土壤等地理學(xué)知識(shí)，跟著教授們赴野外考察、帶學(xué)生實(shí)習(xí)。

后來，經(jīng)過中科院院士、時(shí)任蘭州大學(xué)地理系副主任陳發(fā)虎教授的指導(dǎo)，留校任教4年的勾曉華開始攻讀自然地理學(xué)博士學(xué)位，結(jié)合自己的興趣最終確定了樹輪學(xué)為自己的研究方向。

在勾曉華看來，自己的每一個(gè)選擇都是因?yàn)榕d趣，而能堅(jiān)持20多年，也要?dú)w功于興趣。“興趣是最好的‘領(lǐng)路人’，只要有興趣我就能堅(jiān)持下去?！?/p>

從樹輪中尋找氣候變遷的歷史

年輪是樹木的記憶，更是森林變化的記錄者。年輪的寬窄情況取決于溫度、降水、土壤濕度等自然要素，通過年輪可以反推出這些氣候環(huán)境因子的歷史變化信息，從而預(yù)測(cè)未來的變化。

西北干旱區(qū)由于其特殊的地理位置和環(huán)境特征，是國內(nèi)開展樹輪氣候?qū)W研究的最主要區(qū)域之一。干旱的氣候條件不僅使該地區(qū)樹木對(duì)氣候變化響應(yīng)敏感，同時(shí)也有利于老樹的生長和古木的保存，為研究過去的氣候和環(huán)境變化提供可靠的代用指標(biāo)記錄。

勾曉華和團(tuán)隊(duì)成員借助樹輪寬度、穩(wěn)定同位素分析和樹木生長過程的野外觀測(cè)等方法，解碼這些“密語”，探究氣候變化成因。但樹木既有共性，也有個(gè)性。霜凍、干旱和蟲災(zāi)等自然現(xiàn)象會(huì)影響樹木生長，而人類活動(dòng)的干擾也可能影響樹木的真實(shí)記憶。排除個(gè)性，找到共性，才能更客觀準(zhǔn)確地重建氣候變化歷史。

10余年來，勾曉華的足跡遍布祁連山、賀蘭山和阿尼瑪卿山等西部重要山脈。野外考察動(dòng)輒半個(gè)月以上，但她并不覺得苦，反而慶幸西北的山地給了她許多機(jī)會(huì)。

在海拔3000多米的高山上，她和團(tuán)隊(duì)成員要背著十幾斤重的工作背包，漫山遍野地采樣。白天徒步采樣，餓了，大餅咸菜就著山泉水就是一頓飯，能想辦法燒開一壺水，泡碗方便面那就是人間美味。晚上經(jīng)常要在空曠的山林里安營扎寨，和衣躺在帳篷里，伴隨勾曉華的是夜空中的滿目繁星和耳邊呼嘯的寒風(fēng)。勾曉華卻認(rèn)為，是“科學(xué)研究豐富了我的生活，讓我看到了別人看不到的風(fēng)景”。

在勾曉華看來，堅(jiān)持不僅僅需要興趣和熱情，也需要勇氣和膽量，有時(shí)還得像探險(xiǎn)家一樣具有冒險(xiǎn)精神。

有一次，勾曉華和團(tuán)隊(duì)在祁連山西部考察途中遇到了狼。當(dāng)時(shí)，馱著行李的毛驢突然狂躁起來，拼命把背上的行李往地下甩，企圖掙脫束縛逃走，折騰幾次后，毛驢甩下行李跑了。隨后，隨隊(duì)的當(dāng)?shù)叵驅(qū)ё尨蠹亿s緊背起行李往林區(qū)外圍走，快到林區(qū)邊界時(shí)，野外經(jīng)驗(yàn)豐富的向?qū)Ц嬖V大家，身后一直有狼跟著。

“我們當(dāng)時(shí)緊握生長錐當(dāng)防身武器，大家都不敢出聲，只能快步走，跟到開闊沒有可隱藏的地方時(shí)，狼就離開了?！惫磿匀A說，當(dāng)時(shí)嚇得她手心里都攥出了汗。

遇強(qiáng)則強(qiáng)、迎難而上是勾曉華的性格。多年的不懈堅(jiān)持令勾曉華和團(tuán)隊(duì)成績斐然。近年來，他們發(fā)現(xiàn)了西北干旱半干旱區(qū)山地對(duì)氣候變化敏感的樹輪序列主要響應(yīng)生長及水分的變化；重建了過去1234年來黃河上游徑流量變化，發(fā)現(xiàn)了歷史時(shí)期幾個(gè)嚴(yán)重的干旱事件，這項(xiàng)研究是最早對(duì)黃河歷史時(shí)期徑流進(jìn)行重建的工作；率先在國內(nèi)開展基于樹輪記錄的氣候變化的面域重建工作，研究成果為我國樹輪研究從單點(diǎn)氣候重建到區(qū)域氣候重建研究奠定了基礎(chǔ)，縮小了與國際最新研究成果的差距。

辛勤付出也讓勾曉華收獲滿滿。她先后獲得“全國青年地理科技獎(jiǎng)”“中國青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”“中國青年科技獎(jiǎng)”，并享受國務(wù)院政府特殊津貼。

祁連山北，河西走廊，雪后初霽的田野和村莊

像圓柏一樣堅(jiān)韌

勾曉華最重要的研究對(duì)象，是生活在祁連山深處的祁連圓柏。祁連圓柏是一種非常古老的樹種，活樹的樹齡可達(dá)2000年，它的生命力極其頑強(qiáng)，只需少量水分、土壤就能生生不息地繁衍下去。她希望自己也像這古老的樹種一樣，積極、頑強(qiáng)、向上、不斷成長。

2017年，勾曉華繼任蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院院長，成為該院有史以來首位女院長。勾曉華對(duì)學(xué)院發(fā)展有著自己清晰的規(guī)劃：在教學(xué)和科研上爭取國際一流，同時(shí)更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展。2018年年初，祁連山研究院在蘭州大學(xué)正式成立，勾曉華兼任院長，研究院專門針對(duì)祁連山近年來出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問題，以及今后如何開發(fā)保護(hù)等展開深入研究?！斑@是一個(gè)多學(xué)科交叉、協(xié)同創(chuàng)新的新平臺(tái)，我們要利用好這個(gè)平臺(tái)，做出有影響力的研究成果?！惫磿匀A說。

此外，近年來，勾曉華的工作重心也在向一個(gè)方向轉(zhuǎn)移，那就是運(yùn)用多年基礎(chǔ)研究成果，服務(wù)于國家戰(zhàn)略、社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)，并為此組織多次祁連山關(guān)鍵區(qū)科學(xué)考察?？瓶脊ぷ髦校瑸閷ふ矣写硇缘臉狱c(diǎn)，勾曉華和團(tuán)隊(duì)在人跡罕至的深山中徒步穿行，考察行程上萬公里，有跨雪原、穿林海的豪邁，更有披荊斬棘、風(fēng)餐露宿、幾乎斷糧的艱辛。提及科考中的困難，勾曉華說：“艱苦是肯定的，但只要我對(duì)這份工作仍然保持興趣和積極的心態(tài)，我就可以忽略這些艱苦。”

通過多次的科考，勾曉華全面整合總結(jié)了蘭州大學(xué)及相關(guān)單位在祁連山地區(qū)長期以來的研究工作，連續(xù)3年出版了祁連山生態(tài)綠皮書《祁連山生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展報(bào)告》，為甘肅省各級(jí)政府提供了祁連山森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)、退化草地修復(fù)治理、國土資源合理利用等自然生態(tài)資源系統(tǒng)保護(hù)和土地綜合整治的科學(xué)依據(jù)。

“科學(xué)研究永無止境。身為科研人員，需要有更多的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，我們要踏踏實(shí)實(shí)，一步一個(gè)腳印，向著高峰一路攀登。而每一次的攀登，都有可能帶來一次新發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生有影響力的貢獻(xiàn)?！惫磿匀A說。