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2019-01-28 13:46高春東何洪林
中國科學院院刊 2019年3期
高春東 何洪林
1 中國礦業(yè)大學（北京）管理學院 北京 100083
2 中國科學院地理科學與資源研究所 北京 100101
野外科學觀測研究站（以下簡稱“野外站”）是依據(jù)我國自然條件的地理分異規(guī)律，面向國家社會經(jīng)濟和科技戰(zhàn)略布局，服務于生態(tài)學、地學、農(nóng)學、環(huán)境科學、材料科學等領域發(fā)展，獲取長期野外定位觀測數(shù)據(jù)并開展研究工作的基礎支撐與條件保障類國家科技創(chuàng)新基地；是推進科技創(chuàng)新和保護生態(tài)環(huán)境，促進生態(tài)文明建設的重要科技支撐平臺；也是國家科技創(chuàng)新體系的重要組成部分[1,2]。
1 野外科學觀測研究有力支撐國家重大發(fā)展戰(zhàn)略
我國野外科學觀測研究經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)基本形成了國家野外科學研究體系，積累了一大批第一手的科學觀測研究數(shù)據(jù)，一批原創(chuàng)性科研成果不斷產(chǎn)出，對推動相關學科發(fā)展，保障國家糧食安全、生態(tài)安全、資源安全，以及對防災減災、建設“美麗中國”重大工程建設具有重大的、不可替代的作用。
1.1 國家野外科學觀測研究體系已基本建立
我國歷來高度重視野外觀測與研究工作，國家有關部門和地方分別建立了一批野外觀測站。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國各類野外站約有 7 000 多個，主要分布在中國科學院、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部、水利部、國家林業(yè)和草業(yè)局、中國氣象局、中國地震局等部門以及有關高校，其中大部分以業(yè)務觀測功能為主，而以科研功能為主的僅占 15% 左右，約 1 000 多個。2006年，由科學技術部牽頭，會同相關部門，按照生態(tài)系統(tǒng)、特殊環(huán)境與大氣本底、地球物理、材料腐蝕等 4 個領域，遴選建設了 105 個國家野外站，其中生態(tài)系統(tǒng)類型野外站 53 個、地球物理類型野外站 14 個、材料腐蝕類型野外站 28 個、特殊環(huán)境和大氣本底類型野外站 10 個，基本形成了我國的國家野外站體系①科學技術部, 國家野外科學觀測研究站管理辦法, 2018.。
1.2 野外科學觀測研究取得系列重要成果
通過獲取長期連續(xù)數(shù)據(jù)、認知自然現(xiàn)象及規(guī)律、開展協(xié)同觀測實驗、示范推廣科研成果、傳承科學精神，我國野外科學觀測研究取得系列重要成果。野外站積累了大量野外觀測與實驗數(shù)據(jù)戰(zhàn)略資源，豐富了我國的戰(zhàn)略科學數(shù)據(jù)資源儲備。例如：生態(tài)系統(tǒng)類型野外站獲取了我國 20 年唯一、長期連續(xù)的典型生態(tài)系統(tǒng)水土氣生數(shù)據(jù)；沙坡頭沙漠生態(tài)站獲得了近 50 年的長期連續(xù)水分觀測數(shù)據(jù)。一批具有原始創(chuàng)新的科研成果不斷涌現(xiàn)，推動了生態(tài)學、地學、農(nóng)學等相關學科的飛速發(fā)展，在國際上產(chǎn)生重要影響[3-5]。例如：沙坡頭沙漠生態(tài)站基于 60 年的監(jiān)測與試驗數(shù)據(jù)，創(chuàng)新了沙區(qū)生態(tài)恢復理論，引領了國際沙漠化及其治理研究；鼎湖山森林生態(tài)站基于 24 年長期觀測數(shù)據(jù)，指出了傳統(tǒng)的成熟森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)趨于平衡學說的缺陷，推動了生態(tài)系統(tǒng)非平衡理論的建立。
基于野外站建立的多站點協(xié)同觀測與實驗組織模式，為有效解決如全球變化、生態(tài)系統(tǒng)演變、材料腐蝕等領域具有全國性和跨區(qū)域性的科技問題提供了重要支撐。例如，生態(tài)系統(tǒng)領域的 50 余個觀測站按統(tǒng)一規(guī)范開展生物量、碳儲量和碳通量聯(lián)網(wǎng)觀測，全面定量評估了各區(qū)域、各類型生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能，為國家應對氣候變化提供了科技支持?？蒲谐晒痉缎б嬷饾u顯現(xiàn)，為國家生態(tài)文明建設、糧食安全、環(huán)境修復、災害防治、應對氣候變化、沙漠公路和青藏鐵路等重大工程建設以及國防科技發(fā)展作出重要貢獻。例如，以禹城、封丘、欒城、商丘等野外站為基地，研究提出治理鹽堿地、沙荒地、漬澇洼地的先進技術體系和模式，有效治理了黃淮海平原大面積的中低產(chǎn)田，建成“渤海糧倉”。青海格爾木凍土站基于幾十年觀測研究，為解決青藏鐵路凍土路基穩(wěn)定性問題提供了科學依據(jù)和關鍵技術。
野外科學觀測研究過程中，還培養(yǎng)鍛煉了一大批扎根基層、開拓創(chuàng)新、吃苦耐勞、無私奉獻、團結協(xié)作、求真務實的野外站優(yōu)秀人才。
2 野外站建設存在的主要問題
（1）缺乏頂層設計。目前，野外站建設發(fā)展以有關部門和依托單位支持為主，在全國層面缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，學科體系和空間布局有待完善，各部門、各單位之間缺乏有效的協(xié)作機制，缺少統(tǒng)一的觀測標準和技術體系，導致資源分散、重復建設、數(shù)據(jù)可比性差等問題嚴重。國家野外站規(guī)模自 2006 年以來沒有再拓展，在一些重要區(qū)域和領域布局缺失，無法滿足國家相關重大需求。野外站在我國東部地區(qū)分布較為密集，而中西部地區(qū)較少，特別是一些環(huán)境變化敏感、生態(tài)脆弱性高（如農(nóng)牧交錯帶、生態(tài)過渡帶等）、近海以及海岸帶特殊地理地貌單元的野外站還非常少；部分學科/領域（如旗艦物種保育、濕地生態(tài)系統(tǒng)、公路工程等）的野外站較少，缺乏針對重大區(qū)域環(huán)境問題以及國家重大需求（如國家公園試點建設、“一帶一路”建設、長江經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃等）開展長期定位觀測研究的野外站。
（2）穩(wěn)定支持不夠。基本運行費不足是當前困擾野外站發(fā)展的難題。以國家野外站為例，基本運行費主要來自科學技術部和所在部門兩個渠道，共約 70萬—230 萬元/年不等，其中由科學技術部劃撥的中央財政經(jīng)費約 60萬—110 萬元/年；科研經(jīng)費主要靠競爭性科研項目，各站之間差異顯著；設備修購與基建修繕經(jīng)費沒有統(tǒng)一渠道。國家野外站經(jīng)費特別是基本運行費普遍不足，部門野外站的經(jīng)費不足情況更為嚴重。據(jù)保守估計，要充分保障一個野外站的穩(wěn)定運行和良性循環(huán)，每年的野外站運行經(jīng)費應在 200 萬—300 萬元左右。而有些部門的野外站運行經(jīng)費每年才 10 萬元左右，有時還不穩(wěn)定，根本無法保障野外站的長期穩(wěn)定運行。此外，由于缺乏重大科學計劃牽引，無法有效開展協(xié)同觀測研究，野外站的整體優(yōu)勢和潛力沒有得到充分發(fā)揮。
（3）人才隊伍很不穩(wěn)定。近年來，受多種因素影響，野外站特別是一些西部地區(qū)野外站的優(yōu)秀科研人員流失問題非常嚴重。一個穩(wěn)定運行的野外站的人員通常由科研人員、技術支撐人員和管理人員組成。中國科學院所屬野外臺站曾明確規(guī)定野外臺站需要 4 名技術支撐人員，以保障臺站的長期連續(xù)觀測，而目前大部分臺站還未達到這一要求。由于發(fā)展空間限制和待遇不高等原因，很多野外站的現(xiàn)有管理和技術支撐人員非常不穩(wěn)定，無法保障野外觀測研究工作的長期有序開展。同時，由于我國東西部經(jīng)濟發(fā)展的差異，導致西部地區(qū)部分研究所的野外臺站優(yōu)秀科研人員向東部流失。例如，西部地區(qū)某研究所近兩年內(nèi) 3 個國家野外站中就有 2 位站長（學科帶頭人）調(diào)到東部地區(qū)高校任職，嚴重影響了野外站的發(fā)展。
3 提升我國野外觀測研究能力的建議
（1）加強野外站建設的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。① 由科學技術部牽頭，會同有關部門制定野外站管理辦法，編制野外站發(fā)展建設方案，加強統(tǒng)籌設計和規(guī)劃布局，共同建設形成層次分明、分工明確、相互協(xié)作的全國野外站體系。② 對現(xiàn)有國家野外站布局進行優(yōu)化調(diào)整，擇優(yōu)遴選新建一批國家野外站，填補區(qū)域及領域（學科）空白，形成科學合理的國家野外站體系。同時，完善國家野外站評價體系和獎懲機制，開展定期評估，加大動態(tài)調(diào)整力度，做到有進有出，實現(xiàn)國家野外站建設運行的良性循環(huán)。③ 圍繞國家重大戰(zhàn)略實施，在“一帶一路”沿線區(qū)域、南北極區(qū)域等全球重要區(qū)域，布局建立一批國外觀測研究臺站，適時發(fā)起以我國為主的國際協(xié)同觀測研究計劃，加強國際交流與合作，提高我國野外觀測研究的國際影響力。
（2）加強野外站資源開放共享。① 由科學技術部牽頭建立全國統(tǒng)一、分領域（學科）的野外科學觀測指標和技術體系，保障不同部門之間的野外站觀測數(shù)據(jù)、設施、設備等科技資源可以“有效對接”。② 加強野外站科技資源共享服務平臺基礎能力建設，建立分領域（學科）的國家野外站數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)、儀器設備和觀測實驗設施等資源共享，提升多學科跨區(qū)域協(xié)同研究能力。
（3）加大對野外站穩(wěn)定經(jīng)費支持。① 為保障國家野外站長期持續(xù)開展觀測研究的需要，中央財政應加大對國家野外站基本運行費的支持力度。按照每站均有 30 人測算，將基本運行費提高到每站平均 300 萬元/年以上。這樣做，中央財政每年僅需增加投入約 2 億元，就可以起到非常良好的效果，將有力保障國家野外站的長期發(fā)展和隊伍穩(wěn)定。② 有關部門設立穩(wěn)定經(jīng)費渠道，加強對所屬野外站設備修購與基建修繕經(jīng)費的支持。③ 設立支持長期穩(wěn)定協(xié)同觀測研究的國家重大科技計劃，為產(chǎn)出高水平科研成果提供保障。④ 設立野外站專項人才經(jīng)費，積極培育“把論文寫在祖國大地上”的野外科學觀測研究優(yōu)秀人才。
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基于野外站建立的多站點協(xié)同觀測與實驗組織模式，為有效解決如全球變化、生態(tài)系統(tǒng)演變、材料腐蝕等領域具有全國性和跨區(qū)域性的科技問題提供了重要支撐。例如，生態(tài)系統(tǒng)領域的 50 余個觀測站按統(tǒng)一規(guī)范開展生物量、碳儲量和碳通量聯(lián)網(wǎng)觀測，全面定量評估了各區(qū)域、各類型生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能，為國家應對氣候變化提供了科技支持?？蒲谐晒痉缎б嬷饾u顯現(xiàn)，為國家生態(tài)文明建設、糧食安全、環(huán)境修復、災害防治、應對氣候變化、沙漠公路和青藏鐵路等重大工程建設以及國防科技發(fā)展作出重要貢獻。例如，以禹城、封丘、欒城、商丘等野外站為基地，研究提出治理鹽堿地、沙荒地、漬澇洼地的先進技術體系和模式，有效治理了黃淮海平原大面積的中低產(chǎn)田，建成“渤海糧倉”。青海格爾木凍土站基于幾十年觀測研究，為解決青藏鐵路凍土路基穩(wěn)定性問題提供了科學依據(jù)和關鍵技術。
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（2）穩(wěn)定支持不夠。基本運行費不足是當前困擾野外站發(fā)展的難題。以國家野外站為例，基本運行費主要來自科學技術部和所在部門兩個渠道，共約 70萬—230 萬元/年不等，其中由科學技術部劃撥的中央財政經(jīng)費約 60萬—110 萬元/年；科研經(jīng)費主要靠競爭性科研項目，各站之間差異顯著；設備修購與基建修繕經(jīng)費沒有統(tǒng)一渠道。國家野外站經(jīng)費特別是基本運行費普遍不足，部門野外站的經(jīng)費不足情況更為嚴重。據(jù)保守估計，要充分保障一個野外站的穩(wěn)定運行和良性循環(huán)，每年的野外站運行經(jīng)費應在 200 萬—300 萬元左右。而有些部門的野外站運行經(jīng)費每年才 10 萬元左右，有時還不穩(wěn)定，根本無法保障野外站的長期穩(wěn)定運行。此外，由于缺乏重大科學計劃牽引，無法有效開展協(xié)同觀測研究，野外站的整體優(yōu)勢和潛力沒有得到充分發(fā)揮。
（3）人才隊伍很不穩(wěn)定。近年來，受多種因素影響，野外站特別是一些西部地區(qū)野外站的優(yōu)秀科研人員流失問題非常嚴重。一個穩(wěn)定運行的野外站的人員通常由科研人員、技術支撐人員和管理人員組成。中國科學院所屬野外臺站曾明確規(guī)定野外臺站需要 4 名技術支撐人員，以保障臺站的長期連續(xù)觀測，而目前大部分臺站還未達到這一要求。由于發(fā)展空間限制和待遇不高等原因，很多野外站的現(xiàn)有管理和技術支撐人員非常不穩(wěn)定，無法保障野外觀測研究工作的長期有序開展。同時，由于我國東西部經(jīng)濟發(fā)展的差異，導致西部地區(qū)部分研究所的野外臺站優(yōu)秀科研人員向東部流失。例如，西部地區(qū)某研究所近兩年內(nèi) 3 個國家野外站中就有 2 位站長（學科帶頭人）調(diào)到東部地區(qū)高校任職，嚴重影響了野外站的發(fā)展。
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（2）加強野外站資源開放共享。① 由科學技術部牽頭建立全國統(tǒng)一、分領域（學科）的野外科學觀測指標和技術體系，保障不同部門之間的野外站觀測數(shù)據(jù)、設施、設備等科技資源可以“有效對接”。② 加強野外站科技資源共享服務平臺基礎能力建設，建立分領域（學科）的國家野外站數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)、儀器設備和觀測實驗設施等資源共享，提升多學科跨區(qū)域協(xié)同研究能力。
（3）加大對野外站穩(wěn)定經(jīng)費支持。① 為保障國家野外站長期持續(xù)開展觀測研究的需要，中央財政應加大對國家野外站基本運行費的支持力度。按照每站均有 30 人測算，將基本運行費提高到每站平均 300 萬元/年以上。這樣做，中央財政每年僅需增加投入約 2 億元，就可以起到非常良好的效果，將有力保障國家野外站的長期發(fā)展和隊伍穩(wěn)定。② 有關部門設立穩(wěn)定經(jīng)費渠道，加強對所屬野外站設備修購與基建修繕經(jīng)費的支持。③ 設立支持長期穩(wěn)定協(xié)同觀測研究的國家重大科技計劃，為產(chǎn)出高水平科研成果提供保障。④ 設立野外站專項人才經(jīng)費，積極培育“把論文寫在祖國大地上”的野外科學觀測研究優(yōu)秀人才。
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