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走向蓝色海洋
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2002-12-11 广一
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从地中海到长江
张经1988年6月获法国居里大学博士学位后,即参加了中-法和中-荷-法关于长江河口生物地球化学过程的国际合作计划,并在巴黎高等师范学校与荷兰海洋研究所做关于海洋生物地球化学方面的博士后研究工作。此时,他开始得以施展其所学。
上世纪80年代后期,国际上日益将陆源物质通过河流向海洋的输送并进而影响海洋环境和全球气候的演变研究纳入地球科学研究领域,由此海洋生物地球化学过程的研究开始迅速发展。张经深感中国在本土领域内的研究还相当薄弱,为了今后在国内系统地开展海洋生物地球化学研究积累经验及掌握先进的研究方法与手段,他加入了欧盟关于河流-海洋系统的EROS-2000的科学研究计划。如同中国的长江流入东海,法国的罗纳河最终流入地中海,由于罗纳河流域的核电站向罗纳河释放放射性核素,这些放射性物质便随罗纳河流入地中海。这些被输送的核素的性质、数量及其变化便成为张经深入探究的对象;同时,考虑到放射性物质通过大气同样会向地中海输送,张经就针对天然与污染物物质通过大气与河流向地中海输送进行了对比研究。在此期间,他还详尽地研究了罗纳河中营养与痕量元素向地中海输送的通量变化及这些元素在河口淡-咸水混合过程中的变化等。在中国,大河河口很多,但缺乏有关的研究数据和背景资料。张经深知河流、海洋中的许多痕量元素分析是世界性难题,然而填补这一空白无疑应该成为中国海洋科学家义不容辞的职责。张经抓紧在国外该项目中的研究机会,夜以继日地钻研有关痕量元素分析研究的实验手段与学术理论。他思路开阔、灵感迭出,经常与同事们争论学术难题、探寻理论难点。痕量元素在河口和海洋环境中的迁移转化是一个非常复杂的涉及痕量元素生物地球化学过程的问题,需要多学科的交叉研究。在他的同事中有来自相关学科的研究人员,张经从自己及国外学者的大量实验与共同研究中获得了宝贵的技术与经验,这为他回国后开展中国海洋和大河口的生物地球研究奠定了坚实的基础。
90年代,张经带着满腔的热忱和献身祖国海洋科学事业的赤子之心回到了祖国,开始了他对祖国江河海洋的生物地球化学研究,从此在这一领域开创出一片海洋科学研究的新天地。
实验室的水滴与大海的波涛
海洋痕量元素的研究对被采样品的防污要求非常高。张经对提高测试分析数据的精度、清洁实验技术特别重视。因此,他反复不断要求实验人员一定要具备超净理念,所有的实验分析程序都要严格遵循洁净要求,以保证数据准确可靠。因此,在每一次海上的实验调查,虽然工作环境比较差,他都辟建简易实验室,执行严格的洁净实验操作。一次,“973”航次前准备海上实验的培养瓶,考虑到不同材质的培养瓶对海水中的生物、化学元素会产生不同的吸附这一情况,张经要求实验人员对非聚乙烯等材料一定要做生物毒性和化学元素吸附实验。当他得知实验人员准备采用没有毒性的塑料瓶时,就提醒实验人员要检测此类瓶子吸收光谱的数据,以免对培养藻类产生干扰。
去年5月,“东方红2号”科学考察船完成考察任务后,正以12节的航速返航。途中,大家都高高兴兴地打点着行装。9日上午10时,船行至长江口以东海面,张经在观察海面时发现赤潮。他的第一个反应就是停船采样、测试。这样,又一类品样特殊的海水在他与同事们的努力下点点滴入了试管,又一组意义特殊的数据生成了。作为一个科学家,张经就这样以点点滴滴的积累、极其严谨的科学态度取得了对研究对象--海水的真切了解。
出海旅游过的人,万一在海上遭遇风浪,哪怕是小级别的,那也够呛;而经常出海的考察研究人员,在大风大浪中航行,却是家常便饭。遇此情况,旅游者可以躺着休息;而考察人员却在此时还要工作,完成研究任务。即使是面对大风大浪有经验的海洋考察研究人员,时间一长也免不了晕船呕吐,那滋味可想而知。没有顽强的毅力,没有一定要完成科学考察任务的坚定信念,那是要被大风大浪压垮的。
每年10-11月的航次对海洋科学考察来说最为困难和艰险,因为常常会碰上南下的寒流和北上的台风,这对考察人员是严峻的考验。2000年10月底,张经所在的科学考察船“东方红2号”一驶出青岛港,就被南下寒流伴随的大风大浪所困,每日风浪在7-8级,一般的航海船只此时多半停航或是进入避风港。然而,这种情况对海洋考察研究人员来说却是机会难得,是获得大风大浪下海洋状况科学资料的大好良机。出于一个海洋科学家的敏锐感觉,张经特别关注此时由于海水强烈混合作用而导致垂直水层溶解氧、水温、叶绿素等剧烈改变的状态。他主张增加观测内容和次数,并在不断颠簸起伏、来回晃荡的考察船上向波涛汹涌的大海投放CTD(一种测量海洋水深、盐度、温度等海洋物理要素和海水样品的仪器),同时他还要根据CTD即时传上来的数据确定水样的采集深度,再帮助其他科研人员采集、过滤水样。向波涛汹涌的大海投放CTD采样还不是最艰难的,更为艰险的是在大风大浪中投放十分沉重的深水采泥器。张经自始至终都干在前头,最难处、最险处总有他的身影。采泥器的投放并不是每一次都能一次成功,有时要反复多次。为了采集到高质量的样品,他与同事们在十分险恶的条件下一遍一遍地坚持,在汹涌澎湃的大海波涛的依托下向大海深处探险。
搞科学研究是艰难的,正是在这艰难之中见科学家之英雄本色。张经正是众多出色非凡的科学家中的一个特殊个体。张经在检测水滴时心如细丝、在大风浪中采样时又是风口浪尖的弄潮儿。
名副其实的双重角色
张经不仅是个严谨的科研人员,而且是个称职的科研带头人。
张经对申请到的科研经费用途分明,承诺的经费使用项目都严格执行,保证以有限的科研经费最大限度地去有效、合理地使用,绝不允许浪费、挪用。
在每一次为做科研项目而出海前,张经总是要求研究人员对所设计的研究内容进行反复的论证和修改。他常常提出非常尖锐的问题,不放过实验和调查计划中任何不确定的因素。在2000年10-11月执行“973”航次东黄海生态系统动力学研究项目黄、东海航次的科学调查中,张经带领课题组成员对原已十分详尽的实验计划再反复推敲,互相审查各自研究计划中可能出现的问题,做到了慎之又慎。他常说:我们的国家还不太富裕,有些地区还很贫困,国家拿出这么多钱搞科研不容易。这些钱可都是纳税人的血汗钱,如果因为我们考虑不周,完不成研究计划,出不来高质量的研究成果,那就是对不起人民、对不起国家。
科学仪器就是科学家手中的武器,就是科学家的眼睛,张经对此是无比地珍视。那还是在“973”航次,在黄海中部的E2站,当时正逢7-8级的大风浪。科研组正在进行海底锚系实验,放入海底的实验仪器三角架上有多达40余万元的先进海洋科研仪器。由于风浪太大,锚系的绳索缠绕在了考察船的螺旋桨上。为防意外,割断了绳索,由此,投放的实验仪器随即脱离了控制。张经与同事们冒着生命危险,顶着狂风巨浪,一次次地搜寻打捞。经过三天的奋斗,终于打捞成功,既保住了昂贵的科学仪器,又获得了宝贵的科学数据。
还是在该航次,科学考察船正在东海大陆架边缘的冲绳海槽水域作业。晚间9点左右,船上收到最新气象预报显示,考察船正处在“象神”台风将要经过的路径上。一下子,船上的人们紧张了起来。根据船的航行和台风的移动速度推断,考察船很可能会遭遇这次台风并处在11级风圈中。船长命令:结束作业,返航避风。张经凭经验,要求大家加固实验室仪器设备,避免损坏。当时船舱温度高达近40℃,科研人员尽力把高达百万元的“流式细胞仪”用绳索加固在实验台上。张经认为一定要拆下来装箱,再把仪器箱牢固地固定在地板上才会安全。他和大家冒着高温用绳索把仪器箱捆了一遍又一遍,直到觉得万无一失为止。果然,第二天早晨科学考察船遭遇了11级的大风浪,船体剧烈摇摆,实验室和乘员舱的一些物品七零八落、散乱一地,而已被牢固固定的仪器设备未遭损失。经过三天三夜与台风惊心动魄的搏斗,终于在距离台湾基隆20海里的海面,科学考察船胜利调头北上,战胜了台风。事后,大家心有余悸,如果没有张经当时的决断,上百万元的科学仪器就难免损失惨重。
张经对不重视仪器的安全、保养的现象痛心疾首。他曾向同事讲了一个令他至今难忘的故事:有一年在国外进行海上科学考察,一位法国海洋物理学家,因事故导致一台海洋物理测量仪器掉落到海里。这位著名的海洋物理学家当时就跪在甲板上,对着大海失声地痛哭起来。一个科学家丢了仪器犹如一个斗士丢了武器,其自责的心情令在场的科学家为之动容。
张经不仅是个出色的科学家,而且是个负责任的教师。
张经给研究生开设的课程有:海洋生物地球化学、痕量分析技术等,而在他对新招的研究生开出的一长串书目中,有他最推崇的书,如:毛泽东的《矛盾论》和《实践论》等。对研究生的论文选题和实验设计,他不容学生含糊,一遍二遍三遍,改了又改,直到达到要求为止。有一次,张经发现自己的一位研究生的实验作业有抄袭现象,就让其检查,并建议在全实验室通报批评。他常说:从我们实验室出去的学生,一定要在各方面过得硬,实验室就是要树立好的学风和正气。
张经学识渊博,使他的学生和合作者得益匪浅;同时,他时常和被带教者交换看法,互相切磋,没有架子。分子生物学近年发展迅速,分子生物学技术也开始在海洋生物学研究领域中应用,对此张经非常关注,希望课题组成员开展这方面的研究。特别是对海洋科学领域中的一些前沿和热点问题,他鼓励大家开拓新的研究方向。为此,他把国外新发表的有关文章收集起来转给大家,并推荐同其它大学的有关专家合作研究。在“973”航次中,他采集了一批超微型生物样品供研究,由此,有关人员已经独立开展了这方面的探索。张经要求大家定期阅读《科学》、《自然》等相关的专业期刊,认为这样可以有效地提高学术水平和对科学问题的认识,使研究工作能够更好地参与国际竞争与合作。
海洋生物地球化学涉及的学科较多,在教学中,张经注重学科间的交叉与创新;注意教学中的多学科交叉,也会对多学科交叉的研究与创新产生积极影响。在他的研究课题成员中,仅就华东师范大学范围来讲,就有来自不同专业的,如环境科学系、地理系的教师。张经对华东师范大学相关系的仪器相当了解,多次到物理学系、化学系、生物学系了解有关仪器设备的性能和研究进展,探讨合作研究的可能性。同时,鼓励被带教者探讨将核磁共振设备、摩磁堡尔谱仪等用于海洋生物地球化学研究中的可能性。
张经遵循“学高为师,身正为范”,是一个以身作则的好教师。无论是在实验室,还是在海上工作,他通常很晚才休息。在河口海岸国家重点实验室,他的实验室常常是熄灯最晚的。中午饭和晚饭,他一般就是在学校的学生食堂就餐。他认为:这样既快又省时间,很快又可以 回到实验室工作了。他认为每一个人都是很有潜力的,需要发挥,我们搞科研可能暂时在硬件方面还不如国外发达国家,但我们有聪明的头脑,我们可以花上比他们外国人多一倍、甚至更长的时间来做我们的研究工作,这就是我们的优势。他经常每天工作长达16个小时以上,全身心地投入到自己热爱的科研、教育事业中去。张经是位人称“拒绝盛名”的拼命三郎。
背景资料:张经,1957年10月10日生于内蒙古包头,现为华东师范大学、青岛海洋大学教授、博导,1999年3月在华东师范大学被教育部批准为“长江学者奖励计划”首批特聘教授。1988年6月获法国居里大学博士学位;1988年6月至1990年8月在巴黎高等师范学校与荷兰海洋研究所作博士后;1995年3月至1996年3月任英国利物浦大学海洋学实验室研究员;1998年3月至1999年2月任比利时安特卫普大学化学系客座教授。
曾获原国家教委科技进步二等奖,先后参加或主持了包括国家自然科学基金项目、国家杰出青年科学基金项目、国家科学技术部项目及中德合作项目等在内的项目共20余项。发表论文152篇,主编中英文专著4部。
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