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仰观苍穹,可以探知宇宙万物起源,
俯瞰大地,可以把脉地球文明密码。
地球与空间科学,
被誉为距离“触探大地脉动,
洞悉深空奥秘”最近的学科。
在南方科技大学地球与空间科学系副教授俞春泉的办公室,墙上挂着一幅世界地图,上面分布着密密麻麻的圆点,每一个圆点都意味着最近几十年来这里曾发生过破坏性地震。从地图可直观看到,中国是受地震灾害影响最为严重的国家之一。
“地球物理学研究不仅是人类探索地球内部结构、物质组成和运行规律的重要手段,它在防灾减灾、资源能源勘探、工程建设和国防安全等方面也都扮演着关键角色。作为这门学科的科研工作者,一方面需要潜心科研探索地球奥秘,另一方面也有责任和义务服务国家重大需求。”俞春泉说。
兴趣入门,坚定地震学研究决心
2003年,高考分数超过“清北”录取线的俞春泉,面对“选择大学还是选择专业”这一难题,考虑到自己对数学和物理学的喜爱,加之对天文地理的兴趣,最终选择了与这几门学科高度相关的北大“地球物理学”专业,从此与地球物理学结缘。“我很幸运,既选对了大学也选对了专业”,俞春泉说。
2007年至2010年在北大继续硕士学习期间,俞春泉跟随导师宁杰远教授踏遍了祖国多处大好河山。从北京到东北三省,从山东到甘肃内蒙古,俞春泉带着地震仪器设备一路布设台站、观测数据。“地震学研究非常依赖于观测数据,通过解析地震图还原地震震源信息和探知地球内部奥秘的过程,犹如福尔摩斯根据蛛丝马迹还原事件真相一样,非常有趣。”这些学习和野外经历打开了他对地震学研究的兴趣之心。
2008年,汶川地震发生,目睹地震给人类带来的毁灭性伤害,俞春泉深切地感受到地震学研究仍然任重道远。“如果科学家能更了解地震的发生、发展和活动规律,更清楚地球的内部结构和动力学过程,是不是就能更精准的预测、预防和减轻地震灾害?”这个想法,坚定了他深耕地震学研究的决心。
回国发展,做出突破性研究成果
2010年,俞春泉前往美国麻省理工学院继续深造,在国际著名地震学家Robert van der Hilst门下攻读博士学位。在此期间,他系统发展了地壳结构成像虚拟源反射测深法和地幔过渡带结构成像前驱波成像方法,在国际同行中崭露头角。
2016年,俞春泉以优异成绩获得麻省理工学院理学博士学位。之后,他前往美国加州理工学院地震实验室从事博士后研究,研究方向涉及散射波成像、分布式光纤传感、地震震源深度测定以及沉积盆地地壳结构成像新方法等。
2018年,成立还不到2年的南方科技大学地球与空间科学系向俞春泉抛出橄榄枝。南科大地空系由国内地球物理学界的领军人物、中国科学院院士陈晓非创办。“南科大创新的办学体制、深圳包容开放的环境,以及陈晓非院士的号召力让我对南科大地空系的未来充满了信心”俞春泉说。因此,南科大也成了俞春泉回国的第一选择。
2019年回国之后,俞春泉仍然坚持深耕科研。“俞老师是个勤奋专注的老师,哪怕是周末,也常常看到他办公室亮着灯。”这是学生对俞春泉的公认评价之一。
经过四年的潜心钻研和不断探索,俞春泉今年6月做出了一项突破性研究成果。长久以来,学界一直在争论地幔内部是否存在物质成分的径向分层,以及是否或如何影响地幔对流的模式和尺度。俞春泉与合作者利用自主发展的台阵去噪技术和振幅分析方法处理了大量观测数据,约束了地幔过渡带上下边界处的物理性质和化学组成。研究表明,地幔过渡带中富集玄武岩成分并且在过渡带底部达到峰值。这是研究人员首次为全球范围内地幔过渡带富集玄武岩提供了直接地震学观测证据,解释了长期以来地球物理和地球化学之间的一场争论。该研究成果发表在Science子刊Science Advances期刊,并登上了南科大主页。
“好奇心是驱动科研的最大动力,在此基础上只要能够坚持,就一定能有收获”。截至目前,俞春泉在Nature、Science Advances、Nature Communications、Nature Reviews Earth&Environment等学术期刊发表论文30余篇。目前担任AGU期刊Geochemistry,Geophysics,Geosystems(G-Cubed)副主编,中国地球物理学会地震学专委会秘书长,以及多个专业委员会委员。
璞玉精雕,实现人生价值的另一种方式
在俞春泉看来,做科研常常需要面临全新的问题,研究有成果,给研究人员带来的是极高阈值的兴奋感和满足感;教师则不一样,教书育人、传道授业,除了教给学生知识,还要给学生传递正确的人生观、世界观、价值观,这是一项细水长流的工作,也是璞玉精雕的过程,是实现人生价值的另一种途径。
为此,他承担起系里关于教学的诸多事务,包括带领学生参加暑期地球物理野外实习、地球与空间科学实习体验营等。“地球物理学最大的乐趣在于这是一门探索性的科学,需要挖掘和深入学习的知识非常多。”他常与学生交流,根据学生的反馈不断调整教学思路,带学生了解最前沿的科学知识。在俞春泉的指导下,他的学生也成功拿到了美国加州理工学院、芝加哥大学、布朗大学、加州大学圣塔克鲁兹分校等多个顶级名校的直博名额。
“作为在高校执教的科研工作者,帮助学生找到感兴趣的研究方向,激发他们投身科研的热情,为他们成为领导世界潮流的顶尖人才打好基础,这是我们的使命,也是责任。”俞春泉说。
内容来源:深圳商报、读创客户端
记者:袁静娴