时间: 2022-01-13  李进     17

蔡运龙:中国地理学:走向世界,走向未来

蔡运龙:中国地理学:走向世界,走向未来

中国地理学主要成就

    ■科研方向的突破

    中国地理学家早在1958年就根据世界地理科学的发展趋势提出了水热平衡、化学元素地表迁移和生物地理群落等自然地理学新方向,其前瞻性已为当前全球变化研究中获得共识的若干研究热点所证实。中国地理学家提出的“综合”思想和方法,与目前全球变化研究、地球系统科学、可持续性科学都在强调的综合(integration)或集成(synthesis)不谋而合。中国地理学在通过实验研究农田生态系统中水分循环和水盐运动规律及其与作物生长关系、环境生物地球化学、环境背景值和环境健康、地域分异规律与中国自然地理区划、土地类型与土地利用、区域自然地理和农业区划、区位论和空间结构理论、区域发展与区域规划及国土规划、城市和区域可持续发展、青藏高原隆起及其影响、黄土高原环境变化、专题地图学和综合制图的理论等方面,取得了一系列重要的科学突破。近年来在陆地表层系统理论、地理信息科学与地图图谱、城市与社会地理理论等方面也取得了突出进展。

    ■对国家建设的贡献

    中国地理学家组织和参与完成了我国一系列关于自然条件、自然资源、农业发展、工业布局方面的重大调查研究,包括大规模的地区综合考察、综合自然区划、农业区划、城市经济区划、黄淮海平原的综合治理、国土规划和发展战略研究等。为政府和社会提供了大量的决策依据,产生了巨大的经济效益和社会效益,在国家建设(尤其是农业生产条件分析、国土调查、资源开发、生产力布局、环境整治、区域规划、城市规划等)中起到了独特而重要的作用;同时也大大提高了地理学的应用价值和科学水平,促进了众多分支学科的发展。中国地理学面对新时期的国家需求,又在“区域可持续发展”(尤其是人与自然关系、国土整治、资源环境保育诸方面)的研究中不断做出新的贡献。近年来,在从中央到地方的区域发展规划、生态与环境建设与保护规划、自然资源开发规划、旅游发展规划、城市发展规划、土地资源详查、减灾方案设计、城乡管理信息系统建设等的报告和方案中,到处可以看到地理科学工作者的劳动成果。

    ■研究手段的革新

    中国地理学在上世纪五六十年代就开始了定位和实验研究,使地理学由定性的描述转向定量的观测分析。上世纪70年代末开始了卫星遥感和航空遥感的应用研究,同时开始探讨数学、物理、化学等科学方法在地理学中的应用。之后,模型建立和空间分析在区域研究和城市发展规划中逐步推广,系统论、控制论、协同学、耗散结构论、突变论等在许多分支学科研究领域中的应用取得明显进展,推动了一系列重要科学问题的深入研究。上世纪80年代以来,一系列GIS实验室建立起来,空间分析方法逐渐在各种预报、预测和发展研究领域中得到广泛应用。从各种对地观测平台获取地球表面遥感数据,拓展了地理学的观测视野。我国目前已形成了一支规模可观的地球信息科学专业队伍和具有中国特色的地理信息系统科学技术体系,推动着我国地理学和相关学科的发展。诸如长期定位观测,黄土、冰芯、湖芯、树木年轮、洞穴沉积等的定量测试和定年,坡面、流域、风洞、冰川冻土等的实验模拟,物质能量生物地球化学循环的实验室测试等现代实验手段在地理学中也得到广泛应用,使地理学对自然界及其与人类活动关系的认识日益深化。

    ■对科学和教育的贡献

    在全球加快建立和发展地球系统科学和可持续性科学的进程中,地理学是倡导者和重要的建设者。中国地理学家主持了一系列重大研究项目,在提出和解决国家面临的一系列重大科学问题和实践问题上起到重要作用。中国科学院院士中的地理学家由上世纪80年代的不足10位,发展到现在的20多位;中国工程院院士中的地理学家也从无到有。中国地理学充分吸纳百家精英、壮大自身力量,近年从事生态学、水科学、信息科学、经济学、农学等领域的优秀科学家纷纷加盟地理学,大大加强了地理学的活力。在高等学校和科学院,建立了若干新的地理学研究基地和重点学科,加强了地理学作为基础学科的地位,也继续派生出了一些新的领域和应用方向。一批优秀学者进入国家重点人才行列,地理学人才培养的规模日益扩大,地理专业人才在社会上的就业竞争力在上升;中学地理教育正在第三次崛起,地理素质教育水平在不断提高。中国地理学界扩大了与国际地理学界的联系和交流,引进了不少新的地理学说和新的工作方法。

    ■对社会的贡献

    中国地理学家的上述工作,在相当程度上促进了我国自然资源和自然条件的合理利用,阻止了人与环境之间关系恶化的趋势;地理学理论和方法也逐步为社会所了解和应用,地理学的成就日益得到社会的认同,甚至在某种程度上改变了人们的时空观念和有关领域的工作方式。社会之所以如此了解西部地区、了解黄土高原、了解黄河长江、了解青藏高原、了解黄淮海、了解国土开发和可持续发展,GIS和遥感应用技术之所以在社会上得到如此广泛的应用并发挥着重要作用,一些地理学基本观念如“区域”及“区域差异”、地图及GIS思想、“人地关系协调”等之所以在愈来愈多的领域被采用,都与中国地理学家的工作密切相关。中国地理学在合理利用自然资源和发展经济方面的研究规模及其对国家建设的贡献,在世界上独领风骚;地理学对于科学发展观的树立,对于“统筹人与自然、统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济与社会的发展、统筹全球化与中国特色”思想的普及,起到了独特的作用。

    中国地理学主要问题

    ■基础研究薄弱

    中国地理学在指向当前紧迫经济和社会问题的同时,对基本概念和基础理论等学科基础的研究却出现了被削弱的趋势。对地理学整体发展方向的关注较为薄弱,高新观测技术和信息处理技术的应用仍然不够普及。多数地理学机构对第一手科学数据的获取重视不够,实地观测薄弱,野外台站长期观测的人员和时间普遍不够到位。由于前沿理论研究的薄弱和方法技术的滞后,中国地理学的创新能力不能适应科学和社会发展的需要。

    ■学科整合不足

    作为自然科学和社会科学的桥梁,地理学本来应该可在学科交叉以认识和解决复杂问题上做出独特贡献,但中国地理学中自然研究和人文研究的交叉和融合显得不足,真正的综合性成果仍然乏善可陈。还出现了两极端的发展倾向,一是越来越专,一是越来越泛;前者有走入死胡同的危险,后者则可能在不着边际中“消散”。目前的科研体制和绩效评价指标注重科学家的个人成果,使科研队伍的组织愈来愈小型化,研究目标愈来愈片面指向论文(特别是SCI、SSCI检索期刊上的论文)发表。在这种情况下,全国性的协作和重大课题(如大区域资源环境及发展的综合研究)的研究,大型地理丛书和综合性的学术著作的编写等,变得困难起来。

    ■学术走向迷茫

    近年来,为迎合眼前社会需求,为争研究经费,为使学生适应就业市场,一些研究室和大学院系不仅改名,学术方向也有所改变。中国地理学在派生出环境、资源、城市、旅游、房地产等应用方向的同时,主流学术方向却被削弱,人地关系等地理学核心论题和基础理论的研究和教学被淡化。学校课程的设置也比较混乱,对基础研究和综合人才的培养缺乏应有的关注。有时还片面迎合长官意志和企业目的,盲目追逐“短、平、快”课题,科学研究的超前性和独立性被削弱,地理学研究落后于科学发展的前沿。研究人员为对付岗位责任制而疲于奔命,普遍重视争科研项目和经费,轻视实质性的学术进展;重视科研成果的数量,轻视科研成果的质量,在繁荣表象之下隐藏一种浮躁之风。

    ■竞争能力堪忧

    随着人口、资源、环境、发展等发生在地球表层的全球性问题日益重要,很多学科都开始向地球表层这个历来是地理学研究对象的领域扩展。地质学由地下向上扩展,大气科学由天上在向下沉,生态学和环境科学研究已面向全球,经济学在发展区域经济,社会学在研究地区发展不平衡,建筑学向城市与区域研究扩展。凡此种种,都表明地理学的一系列传统领域面临其他学科的竞争和挑战,而地理学在相关领域中的基础理论和方法手段相对薄弱,竞争能力堪忧。

    ■全球视野欠缺

    中国地理学对全球问题的研究还相当薄弱,缺乏有全球眼光的高级理论和应用人才,缺乏对世界性、全球性重大问题的把握,也没有把涉及全球问题的研究成果充分推向国际,不能充分满足国家在全球化背景下重大决策的需要。

    中国地理学发展战略

    ■以国家需求为导向,解决国家发展中的重大地理学问题

    未来中国社会经济发展将对科技产生十大需求:产业优化与升级的需求,农业发展的需求,高技术产业的需求,国际贸易压力的需求,城市化的需求,人口健康的需求,资源综合利用和社会可持续发展的需求,优化能源结构的需求,改善环境的需求,国家安全的需求。这十大需求都与地理学有密切关系。要以这些需求为导向,充分发挥作为“第一生产力”的科学技术的作用,为解决国家发展中的重大地理学问题做出贡献。地理学自身也要在满足国家需求的过程中,不断提高认识问题和解决问题的能力。中国地理学在国家从片面强调经济增长转向重视科学发展观、实现“五统筹”(人与自然、城市与乡村、区域之间、经济与社会、对内与对外)的发展进程中,要立足自身特点,发挥优势,选好主攻方向,组织综合性研究项目,并不断提高解决综合性问题的能力和水平,争取直接参与国家宏观决策的论证和制定,为满足上述十大国家需求做出应有贡献。

    ■加强基础研究,在若干主攻方向上占领国际学术前沿阵地

    要瞄准国际学术前沿,结合中国国情和特点,“有所为,有所不为”,有选择地在某些领域集中攻关、突破,自立于国际地理科学之林,并在某些领域达到国际先进水平。为此,要加强基础研究,进一步强调地理学的理论建设,深化地理学理论和方法。适应现代科学技术综合化、整体化和系统化的发展趋势,结合中国的地理特点,加强地理科学内部的联系,改善研究方法和手段,在人与自然关系、现代地理过程、环境演化、城市与区域发展等方面建立完善的地理科学基础理论,占领国际学术前沿阵地。

    ■充分发挥我国的地理优势,发展具有中国特色的地理科学

    我国幅员辽阔、位置特殊、地形复杂多样,具有“地利”条件;我国人口多、历史久、典籍富、民族众、文化丰,人类活动对环境的影响深刻;我国又处在经济高速发展时期,经济社会发展很不平衡,人口、资源、环境和发展的冲突尖锐,为研究人类活动与环境的关系、为促进自然科学与社会科学的融合提供了很好的条件。这些条件是中国地理科学立足于世界学术之林得天独厚的优势,要加以充分发挥,建立具有中国特色的地理科学。要基于多年地理科学研究的积累和储备,并在不断推出源头创新研究结论的基础上,组织有关专家对自然地域系统、环境变迁、农业与农村可持续发展、自然资源利用与保护、城市与区域经济发展、人文历史地理等领域的研究成果进行全面系统的整合、集成和提升,形成具有较大国际影响的中国地理科学成果。

    ■整合和提升已有基础,造就优秀地理学家群体

    中国现代地理学既有自己悠久的历史传统,又受西方地理学的深刻影响,学术渊源丰富多样。尤其是新中国建立以来,通过参与完成国家一系列重大的调查研究任务,已经具有丰富的科学积累,形成了较为合理的研究机构格局和强大的人才队伍,为今后进一步满足国家需求和占领国际学术前沿奠定了扎实的基础。要对已有的科学积累、研究机构和人才队伍进行整合和提升,造就一批在基础研究、理论建树、新技术开发等方面卓有建树的优秀地理学家群体,培养一批中青年学术带头人和骨干研究队伍。特别强调培养具有扎实的综合地理学基础,有理论开创能力,能将现代科学技术移植到地理研究中的新型综合人才。

    ■引进和开发高新技术,建立先进的地理研究和教育体系

    加速高新技术在地理科学中的应用与研发,引进和开发新的观测、探测技术和设备,加强遥感技术与地理信息系统的开发和应用,建设中国资源环境信息工程,建立城市与区域发展决策支持系统。要整合和提升现有地理教学与研究资源,建成若干实力雄厚的地理研究和教育基地,促进中国地理科学研究的整体发展。完善定位实验站和观测网络的空间布局和设备设施,加强第一手数据的采集,为地理科学的源头创新提供基本条件。

    中国地理学未来指向

    ■基础科学问题

    (1)纲领性问题
    地理环境运行和演化的关键机制;
    地理环境动态的主要模式、年代联系和反馈回路;
    地理环境中最关键的阈值、瓶颈、环节;
    地理环境变化的空间尺度和时间尺度;
    全球化与全球变化下的区域(自然的和人文的)空间结构演变;
    地理事物差异性、分异性与多元性的解释和机理揭示;
    人类活动的空间规律及其生态环境效应;
    人类扰动地理环境的范围和时限;
    全球变化下最为脆弱的区域及其响应机制;
    地球表层现象的实时定位、定性、定量的系统分析;
    自然—社会相互作用中产生的环境突发事件和极端事件。

    (2)操作性问题
    地理学研究方法的规范、完善与创新;
    地球信息科学基本理论和方法论;
    地理系统信息的采集、处理和集成;
    既跳出细节,又包含系统秩序之所有信息的地理系统表示;
    地理系统建模与模拟的复杂水平和解析水平;
    地理系统的要素综合与区域综合;
    分析和预测复杂事件的技术;
    综合自然科学和社会科学知识的方法。

    (3)规范性问题
    地理信息共享的标准与途径;
    区别可持续性和不可持续性的共同标准和原则;
    按照人道主义标准的地球承载力;
    自然与人类协同进化空间的识别;
    全球化的地理道德(环境道德、人文道德、经济道德等);
    现代社会所要求的自然界;
    能够协调全球环境管理的平等原则。

    (4)战略性问题
    环境变化适应措施和减缓措施的最优组合;
    把地球表层划分为自然保护区和人类管理区的最优方案;
    地学工程和遗传改造技术的选择;
    全球环境和发展体制的有效系统结构;
    人与自然关系可持续性的界定及其理论。

    ■基础研究的主要途径

    (1)创新理论

    要以综合的观点和学科交叉的方式研究地球表层系统,核心是“人地关系地域系统”。要探讨这个系统的内部组成、主要关联及其与外部环境的关系。揭示人类对环境变化的感知和响应,以及人类对环境的利用和影响及环境对人类的影响。从较小空间尺度上揭示地表物质元素转化与迁移的机制,到宏观层面上研究气候变化和全球物质反映之间的关系。从不同的空间尺度研究人口、资源、环境之间的关系,并寻找解决的途径。通过较小尺度的研究,经过尺度转换,为大范围区域的整治提供理论基础和政策依据。为了促进地理学理论

和地理学思想的创新,需要加强与其他专业学者之间的联系和磋商,进行跨学科的交叉和渗透。

    (2) 发展方法

    地理学综合方法:忽视人类活动影响的自然地理学和忽视自然生态基础作用的人文地理学都不能在解决上述基础科学问题中有所作为。现代地理学是统筹环境、经济、社会和人的地理学,地理学的研究重点应放在各圈层的相互作用及其与智能圈的耦合与联动上。要克服拼盘式的综合或见物不见人的综合。综合研究有不同层次,“地球系统”科学和“可持续性”科学是高级的综合,我们可就力之所及从较低级的综合做起。

    区域研究方法:包括全球概念、区域差异和区域关联的概念。要针对不同的空间尺度界定不同的区域论题,研究发生在区域中的过程和演变规律,研究区域或国家一体化和多样化发展,研究各种地带和各种类型地域(流域、区域、地方)、全球变化的区域响应、陆地生态系统的演变、温室气体增加的影响等在不同区域的不同表现和规律。

    格局与过程耦合的技术路线:发生在各种类型和各种尺度的区域中的过程必然产生一定的格局,而格局的变化又会影响到自然、生态、社会发展的进程,这就要求研究格局和过程间的相互作用,包括同尺度区域之间和不同尺度区域之间的相互作用。实地调查、区域比较、尺度转换等传统方法和新兴的空间分析、系统模拟是这种研究的基本方法。

    地球信息科学:研究地球信息的发生、传播、表达机理;通过观察到的地球信息反演各种地球时空过程的参数和机制;建立描述和解释地球时空过程的空间信息分析理论;系统模型与虚拟现实技术的结合实现的虚拟和操作。

    地理实验:从经验科学走向实验科学,从宏观进入微观,并使微观研究和宏观研究相结合,深入揭示地球表层动态系统中物质循环和要素作用机理,是当代地理学的一个主要趋势,也是地理学创新的一个重要途径。同时,要认识到实验研究不能代替样本研究,不能代替实地考察和观测。

    (3)组织攻关

    要通过实施一系列大型研究计划来提高中国地理学的理论水平。例如,以新视角、新理论、新方法、新数据作新的中国综合区划,编著新的中国地理科学系列专著,强化某些弱势领域(如理论地理学、中国生物地理、中国军事地理),填补某些研究空白(如中国人类地理、中国民族地理等)。

    (4)获取数据

    要以微观采样、实验、分析和宏观考察、观测、综合相结合的多尺度、多层次信息采集网络,加强第一手数据的获取,以全面、系统、深入地描述和认识“真实世界”及其动态,回答上述基础科学问题。

    ■应用方向与技术

    (1)国土整治研究

    区域性的资源开发利用、生态环境退化的监控与治理,各种特殊类型的区域(青藏高原、干旱区、喀斯特、黄土高原、亚热带地区、湿地、山地等)的生态保育和资源利用,都是地理学长期的重大研究目标。在此类区域性问题中,地理学家要对我国西部地区的生态建设和经济社会发展问题给予更大程度的重视,要加强资源环境的监测、保护、规划与整治研究,建立国土工程地理学,以适应我国大规模建设时期大型工程战略研究的需要。

    (2)区域可持续发展研究

    地理工作者要进一步认识我国的生态环境、资源潜力和城乡发展,包括城市发展与规划、区域发展及可持续发展、农村发展等,要进一步加强地区经济社会发展及城乡发展的研究,开展环境质量、食物安全与人类健康的研究,以满足产业优化与升级、农业发展、城市化、人口健康、社会可持续发展、国家政治安全、军事安全、经济安全、社会安全等国家重大需求,可为实施可持续发展战略服务。

    (3)全球变化及其区域响应研究

    要加强全球观念和加强全球问题的研究,并在国际性会议上和国际交流中不断展示我们的成果。我们甚至应该培养将主要精力用于全球问题研究和参与国际学术活动的国际型地理学家,积极参与国际的和全球的研究计划。

    (4)地理信息应用研究

    发展地球信息科学,推动“中国数字地球”战略,实现对地球表层现象的实时定位、定性、定量的动态监测,积累和储备各种时空尺度的地理信息,是为国家和区域社会、经济、生态可持续发展提供分析预报和决策支持的必要新科技手段。这些研究将为满足高技术产业发展、科技安全等国家重大需求做出贡献。


(中国地理学会学术工作委员会主任 蔡运龙)


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