在北京大學環境科學與工程學院的負一樓，我們第一次見到覃櫟老師，言談間透著溫柔與謙遜。當話題轉向她的研究領域，她瞬間神采飛揚，繪聲繪色地向我們講述起水、能源與糧食這三大系統在復雜人類活動中的相互作用——這些看似各自獨立的領域，如何彼此影響、交織互動？氣候變化、水資源短缺與水環境污染等全球性難題，又如何對人類的能源安全和糧食安全施加深遠影響？

　　作為北京大學環境科學與工程學院的研究員，覃櫟將目光投向了人地耦合系統的新模型與互饋新機制。她熱衷于揭示這些“扇動翅膀的蝴蝶”背后的規律，致力于為全球環境治理提供科學支撐和中國方案。她獲得美國地球物理學會（AGU）2024年度“全球環境變化青年科學家獎”，相關研究多次發表于Nature子刊、PNAS等期刊，入選Nature研究亮點報道，Nature　Climate　Change和Nature　Water封面文章，Nature　Climate　Change十周年代表性文章……面對這些成就，覃櫟老師始終保持著一份難得的純粹與真誠。她熱愛這片土地，熱愛解開這些交織在一起的謎題，她的笑容中也有一份屬于學者的篤定與從容。

△在普林斯頓大學讀博時期的覃櫟

　　選擇科研更多是一種承諾

　　“跨學科融合：新的想法，新的探索”

　　我很喜歡《大宋少年志》里王寬說過的一句話：有幸報國，不負少年。如果能夠立足國內做一些事情的話，無論從自身的職業發展，還是自我價值的實現，都會覺得更有意義一些。

　　從北京師范大學到北京大學，再到普林斯頓大學攻讀博士，在國內7年、國外9年的學習和工作中，覃櫟一直在探索跨學科的融合。

　　博士階段不僅學習地球系統科學，社會經濟方向的課程也是必修的內容。

△在普林斯頓大學讀博時期的覃櫟

　　綜合的科研訓練使得覃櫟始終保持開放的學科態度，勇于打破學科間的壁壘，以期更全面深刻地理解環境問題背后的復雜因素。

　　這是一個積累的過程，我對不同學科融合的接受度還算高，也很樂于向不同學科的專家學習，總能發現其他學科非常閃光的點。

　　2021年，覃櫟辭去在俄亥俄州立大學地理系及可持續發展中心的助理教授教職，選擇回到北大，加入環境科學與工程學院繼續科研和教職，同時也擔任碳中和研究院的雙聘研究員。她致力于人地耦合系統新模型與互饋新機制的研究，力圖為全球環境治理提供科學支撐和中國方案。

　　學術本身是很單純的，你可以不斷嘗試新的想法，一直都會有新的重要的科學問題想要去探索。在北大，不同學科背景的碰撞，總會啟發我思考一些更有趣的科學問題。

　　人地耦合，用交叉的視角解決現實問題

　　“更多的是希望幫助大家認識到人為活動與自然環境間的交互機制”

　　傳統的學科研究壁壘森嚴，圍繞特定學科建立系統化的理論框架和研究方法，強調專注性和規范性，在研究明確而具體的科學問題上優勢突出。隨著科技進步與社會問題的復雜化，逐漸涌現出一些諸如氣候變化、能源挑戰、糧食安全等單一學科視角難以全面應對的系統性挑戰。因此跨學科研究常以解決實際問題為導向，強調綜合性、創新性和靈活性，通過跨領域的學科整合，構建新的研究框架，厘清系統內不同主體之間的相互關系。

　　我們常常更關注人類社會，聚集生產、消費和結構轉型會導致污染物的排放或者淡水等自然資源的消耗，并由此擾動地球系統帶來的環境問題。在覃櫟看來，這種影響永遠是雙向的。

　　人類社會并不是一味地單向影響自然環境，當我們改變了自然環境的時候，其實自然環境也會對我們人類社會產生反饋。

　　以覃櫟關注的水資源風險為例，全球約40億人口每年至少一個月處于嚴重缺水狀態，而我國近2/3的城市存在不同程度的缺水。傳統水資源風險研究主要基于稀缺性理論，且側重于對自然水文循環過程的精細化表征，對人為用水過程的模擬卻普遍簡化：大多基于部分區域的抽樣調研數據確定主要作物或燃料類型，以及灌溉或冷卻技術的平均用水定額；但實際人為用水過程具有高度異質性。不同灌溉農業和電力行業的用水需求會隨著局地氣候條件的擾動而發生動態變化，比如環境溫度越高可能導致更高的用水需求，使得用水過程呈現對氣候變化的非線性響應，而非用水定額假設的靜態、區域均一化數值。為解決這一挑戰，覃櫟課題組聯合國內外合作團隊，采用多源異構數據同化與尺度轉換方法，基于土壤水平衡、能量平衡和熱量平衡，在格點尺度構建關鍵需水過程對局地氣象條件非線性響應的需水過程模型，實現了人為用水強度對氣候變化響應的精細化動態表征，助力于水資源風險時空演變特征的精準識別和精細化管理。同時，考慮到實際水資源管理過程中常常面臨的跨行業水資源分配的難題，覃櫟基于“成本效益分析”，提出了“用水靈活性”的概念，用來表征不同人為用水過程對氣候變化和干旱響應的彈性差異，以及由此帶來的水資源風險管理的難度附加值。因此，無論是各行業內部用水，還是跨行業的用水分配等人為活動，都可能受到氣候變化的反饋；

　　環境管理總是牽一發動全身，所以我希望去識別到新的機制，用模型的方法把它們刻畫出來。

　　通過厘清自然環境和人類社會的互饋機制，覃櫟試圖揭示氣候變化所導致的水資源、能源和糧食系統風險。

　　立足可持續發展，讓科研為政策賦能

　　“每一項政策的執行和選擇都是牽一發而動全身的”

　　我國人均水資源僅為全球平均水平的1/4，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。水資源時空分布不均，且供需矛盾突出，已成為制約我國經濟社會可持續發展的瓶頸；從水文循環影響火電安全到農業灌溉用水，覃櫟試圖用人-地耦合的系統性思維為政策制定提供多贏的選項，為跨區域和跨人群的水資源-能源-糧食安全保障提供科學支撐。

　　每種水資源都意義重大：積雪和冰川融水保障全球約1/6人口的水資源需求，尤其是我國作為中低緯度冰凍圈最發育的國家，融雪徑流維系著新疆及西藏等重點地區的春灌需求。氣候變化通過改變季節性的融雪資源供給，可能打破長期以來與下游灌溉農業之間的水資源供需平衡，從而對糧食安全產生潛在威脅。然而長期以來，由于融雪過程和作物灌溉過程的學科交叉和時空尺度難以匹配的問題，灌溉農業究竟在多大程度上依賴于融雪徑流，氣候變化下又將面臨怎樣的風險，一直缺乏全球尺度的量化認知。為建立這一學科交叉的橋梁，覃櫟課題組和合作團隊通過首次構建融雪過程和作物需水過程耦合模型，刻畫了寒旱區等不同糧食產區的灌溉農業對融雪資源的依賴度，揭示細分作物類型的融雪風險形成機制，為氣候變化下包括我國青藏高原下游的長江流域在內的生態環境風險評估與應對提供了科學參考。

　　全球化下的氣候風險傳遞：當下，我們處于一個社會強連接的時代，而我國是世界上最大的農產品進口國，氣候變化下水資源時空演變導致的糧食安全問題會在緊密的社會網絡中逐級放大?！凹Z食的減產，不僅影響一個家庭的生計，也不僅是某個城市的糧食價格問題，它會隨著國家之間小麥、水稻等不同作物進出口的國際貿易重塑全球跨區域、跨人群的水資源和糧食風險?！眹H貿易在平衡全球糧食供需的同時，也會將灌溉農業面臨的風險傳遞到原本不存在的區域，而氣候風險在全球范圍內的擴散和傳播則將擴大對氣候適應性策略的需求。氣候變化導致的水資源和糧食風險在跨區域傳遞的同時，還會差異化的影響不同收入的人群。為應對這一復雜挑戰，通過耦合水文學、環境科學、經濟學和社會科學等不同學科知識，覃櫟課題組和合作團隊發展了全球作物需水模塊、實物流貿易模塊及人群公平性模塊，搭建了水資源風險再分配機制及其公平性效應的水資源風險傳遞模型，為在農業貿易及水資源安全決策中納入用水公平性目標提供了科學依據。

　　我們不能以犧牲一方利益去完成一個目標，這項工作也是想要更加系統地厘清國際貿易引起的水資源再分配效應在不同收入群體間以及同一收入群體內部的異質性，保障低收入人群等脆弱性群體的公平性，為我國在全球可持續發展和公平性保障方面發出積極聲音。

　　追求新鮮感，也要耐得住性子

　　時滯性強，評價標準多元，我們的工作意義？

　　科研一方面能夠持續地帶給你新鮮感，總能開展很多不同的研究工作，隨著我們自己認知的增強，其實你會發現越來越多重要的科學問題尚待探索，但在執行過程中總會遇到很多困難和挑戰，這就需要我們能沉得住氣、長時間堅持去投入；如果說這個世界唯一絕對公平的是時間，那也許可以考慮將有限的精力去回答一些你覺得更有意義的科學問題上，去學習、發展不同的方法，思考、解決不一樣的問題，而不僅僅是重復別人、重復自己。一項重要的科研工作，通常從想法產生，到最終完結，歷經方案設計、數據收集、模型搭建、參數調整、結果驗證、數據分析、發現厘清等重重挑戰；且不說再經歷最終成稿、編輯送審、在審稿人的建議下來回打磨等，往往文章最終刊發的時候離自己最初著手這個項目通常已經至少二三年有余。正是由于科研的長時滯性，覃櫟也經歷了很多自我懷疑的時刻，她說最初漫長的煎熬和等待最是磨煉人的心智。在普林直到博士五年級才有自己第一篇成果的她，也曾在博士期間問過自己Ph.D. committee的老師：

　　與周圍人比起來，我是不是還不夠聰明？我以后還是不要做教職了？

　　他非常幽默地跟我說了一句話‘你可以懷疑你自己，但你不能懷疑普林的眼光’，這對我的鼓勵非常大。

　　那之后，再難得處境下都學著相信自己，再堅持一下，一切交給時間。

　　回國從事教職之后，覃櫟逐漸認識到對科研工作者評價標準的多元性：科學要前沿，工作要落地，經費要充足，學術要活躍，技能要點滿，此外還有團隊助力等等，缺了任何一環都可能寸步難行。這次獲獎讓熱衷于科研這件事本身得到了積極的正反饋，覃櫟很高興這些年在人地耦合交叉領域的探索性工作能夠得到國際同行的認可，也慶幸一路都有很多優秀的師友榜樣，更感激進入科研領域以來得到的彌足珍貴的幫助、支持和鼓勵。與其按照參考做題等待被賦予價值，不如問問自己人生三萬日，你更希望自己的科研、自己的人生能有怎樣的意義和價值，然后去努力。且將歲月贈予山河：須知華夏二字，應與平庸相斥。路雖遠，行則將至。（圖片/受訪者提供）

獎項介紹

　　“全球環境變化青年科學家獎”從全球范圍內遴選獲得博士學位10年內取得突出成就的3至4名青年科學家，以表彰其“在全球環境變化領域研究、教育和社會影響方面作出杰出貢獻”。美國地球物理學會（AGU）成立于1919年，是地球科學、大氣科學、海洋科學、水文科學、空間科學等領域的國際性學術組織，在全球100多個國家擁有6萬多名會員。每年的AGU年會都吸引來自世界各地約3萬名科學家參加。

個人簡介

　　覃櫟，先后于北京師范大學、北京大學和美國普林斯頓大學取得學士、碩士和博士學位，現任北京大學環境科學與工程學院研究員、預聘副教授，北京大學碳中和研究院雙聘研究員，國家高層次青年人才計劃入選者、北京大學博雅青年學者。她通過耦合和發展地球系統過程模型和社會系統人為活動模型等跨學科手段，開展基于人-地系統耦合的氣候變化與碳中和下水資源、能源、糧食系統耦合風險方面的研究，揭示人地系統互饋新機制，致力于為全球環境治理提供科學支撐和中國方案。

　　相關研究多次以第一及（或）通訊作者發表于Nature Climate Change、Nature Geoscience、Nature　Water、Nature Sustainability、PNAS等期刊，入選Nature研究亮點報道，Nature Climate Change和Nature Water 封面文章，Nature Climate Change十周年代表性文章；相關政策建議獲國家領導人批示；曾獲2024年度美國地球物理學會(AGU)全球環境變化青年科學家獎，中國環境科學學會青年科學家獎，曾連續兩年獲美國普林斯頓大學學術潛力新星獎、美華海洋大氣協會青年科學家獎，擔任Earth's Future、Climatic Change、Earth System Science Data、Sustainable Horizons等國內外期刊的副主編和編委。北京大學第22屆青年教師教學基本功比賽（理工科類）一等獎，最受學生歡迎獎，最佳教學演示獎，優秀教案獎和課程思政獎等全部獎項。