百川归海丨汤秋鸿:在科研舒适区外开拓创新
2021-06-09

本期“百川归海”系列访谈特别邀请了水利系1997级系友汤秋鸿。他把人类用水活动过程引入到陆面水文模拟中,初步解决了陆面模拟中人类用水过程参数化问题。推进了对地遥测技术与陆面过程研究的融合,探讨了各类遥感产品提高陆面水文参数的模拟和预报精度的可能性,为科技发展贡献着水利力量。

11.jpg

汤秋鸿:1981年出生。现任中国科学院地理科学与资源研究所研究员。1997-2001 年就读于清华大学水利系,获学士学位;2001-2003年就读于清华大学水文水资源研究所,获硕士学位;2006年于东京大学获博士学位。2006-2010年在华盛顿大学(西雅图)从事水文学相关研究。2010年入选中国科学院高层次人才引进计划。2014年获国家杰出青年科学基金资助,曾获国家“万人计划”青年拔尖人才、科技创新领军人才、英国皇家学会牛顿高级学者等荣誉。目前担任中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室主任,任Wiley Interdisciplinary Reviews: Water、 Journal of Hydrometeorology、《地理学报》、《中国科学:地球科学》、Remote Sensing 等学术期刊编委。长期从事水文学与水资源研究,主要研究方向包括陆面水文模型、水文监测预报、遥感水循环、全球变化与环境风险等。

一心一意:来自导师的科研原则

1997年,汤秋鸿进入清华水利系进行学习,谈起如何选择专业,汤秋鸿用了“机缘巧合”四个字。遥想当年在清华的学习时光,有着太多的回忆和感慨,“起初不了解自己是否适合科研,对于科研的实际状况不是很清楚,接收到的信息也不够全面,当时认为硕士是中间过渡阶段,所以选择先读硕士。后来在模型研究的过程中有一定的成果,觉得适合做科研,就选择了去东京大学继续读博士。”

汤秋鸿师从胡和平老师,谈及和导师之间印象最深刻的事情,汤秋鸿说很多小事都让他受益匪浅,在读硕士期间,导师布置了一个做ppt的任务。在当时那个环境下,由于没有经验,也没意识到老师是急着要用,所以没按时做好。这件事情被汤师兄一直铭记于心,从此便养成了记任务的习惯,认识到做事情一定要负责任,没做完的事情就要时刻记在心上。

22.jpg

汤秋鸿硕士答辩现场

导师的育人理念,至今也对汤秋鸿产生着原则性的影响。在读博士期间,他刚开始着手写英文文章,一位同学邀请他一起合作合作研究,打算以此为基础发表文章。但是平时对他十分宽容的导师却对这件事情不赞同,告诉他如果不是自己的主业就不要去做,不能为了发文章去做和博士论文无关的课题,做研究就是要一心一意,专注于自己选定的目标。直到现在,汤秋鸿都一直谨记导师对他的教诲,时刻鞭策自己,在之后的研究中都坚持这一原则。

33.jpg

汤秋鸿回校探望老师

由浅入深:在东京和塔里木发现科研热点

汤秋鸿在清华大学取得硕士学位后,赴东京大学进行博士研究,并于2006年博士毕业后继续走向科研之路。在谈及当时决定在国外发展的选择与考虑时,汤秋鸿讲到当时国内的资源和信息不充分,所以想要出国去看看,并且由于当时的导师毕业于东京大学,在他的建议下做出了这一选择。谈到当时国内外学习和研究环境的差异时,汤秋鸿说当时国外的研究水平比国内高,在国内连英文文献都较少接触到,是报着学习的态度去国外留学的,日本当时有高性能计算集群,在学习过程中,掌握了一些新的技术,在运用的过程中慢慢地领会并运用到科研中。

汤秋鸿较早地把人类用水活动过程引入到陆面水文模拟中,对于这个问题的研究起源于汤秋鸿的硕士论文,在清华读硕士期间,与清华的导师一同前往新疆塔里木河考察,塔里木河径流散耗现象十分严重,河水越流越少,最终导致下游断流。这种径流耗散现象来源于农田灌溉过度扩张导致的引水过度,汤秋鸿当时的研究内容主要是人类用水活动(灌溉)对于塔里木河的影响。在东京大学攻读博士期间,气候变化对于陆面水文过程的影响是当时学术界的热点,但很少考虑人类用水的影响。因此汤秋鸿打算将人类用水活动过程耦合到陆面水文模型中,更好地理解多重因素影响下的陆面水文过程。

对于未来几年内主要的科研攻关方向,汤秋鸿未来主要的研究方向是全球变化水文学,将全球变化研究与水文学研究交叉融合。很多水文现象的原因都不是由当地因素引起的,需要向上游溯源,此外还会受大尺度环境变化的影响。目前水文学研究对于大尺度环境变化影响的认识尚待深入,而全球变化研究对于大尺度问题已经开展了较多研究,今后的水文研究不能只关注局地影响因素,而要在全球环境变化的背景下研究水循环演变。

不落窠臼:跳出轻车熟路的科研舒适区

如今,汤秋鸿成为了一名中科院的研究员,从研究生到研究生导师,他对科研的不同阶段有着切身的体会。在高校科研一般主张自由探索,研究问题比较专一专注,往往会在某一方面成为专家。而科研机构关注的研究问题一般是亟待解决的现实问题,往往是综合性的问题,对学科交叉有更多的要求,更加强调团队协作和交叉融合。

在多年的科研经历中,汤秋鸿发现科研也存在舒适区,靠一个模型吃饭,只通过改变研究流域和边界条件去批量科研,追求科研指标,不断发文章,不再思考模型的局限性及如何改进,这样的研究尽管舒适,但长时间来看,很多研究结果都是已知的,没有创造新的知识,只有不断反省,时刻保持好奇心,保持对事物的敏感度,不局限于轻车熟路的研究,才能避免陷入科研舒适区。

最后,在校庆110周年之际,汤秋鸿给母校送上了祝福,“首先感谢母校的培养,我当时进校园的时候还十分懵懂,经过在清华校园里的六年学习,才成为了一名有责任心的清华人。祝福母校越办越好,希望母校能培养更多自强不息厚德载物、具有家国情怀的一流人才”。