问题——全球气候变化加剧、极端天气频发、生物多样性衰退、资源环境约束趋紧等挑战交织叠加,呈现跨圈层、跨尺度、强耦合、快演化等特征。
传统以单一学科或单一部门为主的治理与技术路线,往往难以兼顾系统整体性、长期性与不确定性,容易出现“局部最优”而非“系统最优”。
在“人类活动深刻影响地球系统”的背景下,如何在科学认知基础上实现可操作、可评估、可迭代的工程化路径,成为摆在各国面前的现实命题。
原因——一方面,全球变化问题本质上涉及大气圈、水圈、岩石圈、生物圈与人类社会系统的耦合反馈,单纯依赖观察与解释已难以满足风险管控与转型需求;另一方面,我国推进生态文明建设、实现碳达峰碳中和目标,需要更强的综合集成能力,将基础研究、关键技术、工程示范与政策工具贯通起来,形成可复制、可推广的系统方案。
随着能源结构调整、产业绿色转型与生态修复进入深水区,亟需打破学科壁垒与技术孤岛,通过跨学科协同推进知识整合与制度创新。
影响——天津大学此次成立地球系统工程研究中心,意在填补地球系统科学与工程技术深度融合的领域空白,构建面向行星尺度挑战的研究与实践平台。
中心由中国科学院院士、天津大学地球系统科学学院院长刘丛强担任首任主任,并设立由24名中外院士领衔的战略咨询专家委员会,为学术方向、重大任务与国际合作提供战略把关与咨询支持。
业内认为,这类平台建设不仅有助于提升我国在相关前沿领域的话语权,也有望推动从“分析还原”向“系统综合”的研究范式转变,把面向复杂系统的模型、数据、工程与治理工具形成合力,加快成果从论文走向场景、从实验走向应用。
对策——围绕中心定位,天津大学提出以多学科协同为抓手,形成“基础理论—关键技术—工程示范—产业应用”贯通式创新链条:在学术层面,聚焦地球系统关键过程调控与风险评估等方向,推动基础理论与前沿技术攻关;在国家战略层面,对接美丽中国建设、碳中和战略与生态环境治理现代化需求,面向重大区域与重大行业开展系统解决方案研究;在人才培养层面,探索面向未来的复合型培养路径,强化系统思维、跨学科整合能力与全球责任意识;在开放合作层面,以中心为纽带链接国内高校、中国科学院相关科研单位及企业力量,并与国际学术网络对接,推动规则讨论、方法互认与数据共享,提升协同创新效率。
相关研讨会同步举办,来自多方的科研与产业代表参与交流,释放出“以平台促协同、以协同促突破”的明确信号。
前景——从发展趋势看,面向全球变化的科学研究正在加速向工程化、系统化、场景化迈进。
地球系统工程作为新兴交叉方向,既强调对复杂系统的深刻认知,也强调在审慎、可控、可评估前提下开展系统设计与技术干预,其发展将带动一批关键技术、评价体系与治理工具创新。
未来,中心能否形成具有国际影响力的原创理论、关键技术与示范样板,将取决于跨学科组织方式、重大任务牵引机制、数据与模型平台建设以及与产业和治理需求的闭环能力。
随着我国绿色低碳转型持续推进,围绕能源、城市、生态修复与区域综合治理等典型场景的系统解决方案需求将持续增长,该中心有望在服务国家战略中形成可验证的实践路径,并为全球可持续发展贡献更多中国方案与中国智慧。
天津大学地球系统工程研究中心的成立,反映了我国科技界对全球变化挑战的深刻认识和主动担当。
在"人类世"时代,单纯的学科分割和被动应对已难以满足时代需求,唯有打破边界、实现协同、主动塑造,才能找到人与自然和谐共生的新路径。
这个中心的建立,不仅是学科创新的探索,更是对人类未来责任的承诺。
通过整合全球智慧、培养系统型人才、提供科技支撑,这一平台有望为全球可持续发展做出中国贡献,为人类共同应对行星级挑战提供新的思路和方案。