本刊记者 王婷婷 廖潇莎
科研路上 用汗水谱写青春的乐章
——记中国科学院动物研究所副研究员李欣海
本刊记者 王婷婷 廖潇莎
他是中国昆虫学会秘书长李典谟的高足,是在加拿大做了四年博士后的“海归”人才;他是跨多个学科领域开展研究的先行者,在科研上取得了有目共睹的成就;他知识渊博,和蔼可亲,是深受学生们喜爱的老师。他就是中国科学院动物研究所副研究员李欣海博士。
李欣海本科毕业于山东大学生物系,这所曾由我国卓越的生物学家童第周担任系主任的学校,为我国生物界培养了大批杰出的人才。说起当初求学的渊源,李欣海表示,自己从小迷恋《动物世界》,1986年父母因工作调动去了青岛,他不得不提前一年参加高考,选择到山大生物系去学习与动物有关的知识。然而毕业之际,恰遇1989年的学生动乱,影响了李欣海的毕业分配,他不得以去到青岛动物园工作,看到动物园内的狒狒繁殖特别好,醉心科研的李欣海刨根问底,想弄清楚是不是基因的问题,却苦于无资料可查,不安于现状的他意识到,自己的知识和当时的条件有太多的局限性,于是他选择继续求学,攀登科学事业的高峰。
朱鹮是稀世珍禽,历史上朱鹮曾广泛分布于东亚地区,包括中国东部、日本、俄罗斯(前苏联)、朝鲜等地。20世纪中叶以来,由于人类社会生产活动对环境的影响,主要是冬水田数量的减少、化肥和农药对环境的污染、森林减少和人为干扰等原因,使得朱鹮对变化了的环境难以适应,其数量急剧减少。1992年,李欣海开始关注朱鹮的生存现状。
1993年,李欣海前往陕西省洋县,调研朱鹮的种群大小和生存现状,开始进行朱鹮的种群生存力分析。此后,他先后研究了朱鹮的种群动态(时间动态)、栖息地选择(空间动态)、繁殖行为学和保护策略,发表了二十余篇论文,见证了朱鹮保护的奇迹。朱鹮从1981年的7只恢复到现在的一千余只,是中国生物多样性保护的成功案例之一。
在1993-1997年,李欣海参加了导师李典谟研究员主持的课题“濒危物种受威胁等级划分的原理”,选择朱鹮作为研究对象,分析了种群动态、环境波动和灾害对朱鹮生存的影响,发现盗猎等事件对朱鹮的生存有非常严重的威胁。在1997-2000年,李欣海承担科学院濒危物种行为学项目的朱鹮繁殖行为生态学子课题。通过野外调查,发现了朱鹮独特的“轮流坐庄”的幼鸟竞争模式。这种模式在所有鸟类中是独一无二的。“轮流坐庄”降低了竞争的强度,非常适合现有生境的食物资源状况,显著地提高了朱鹮幼鸟的成活率。在2000后,李欣海参与自然科学基金委的物种濒危的原理和机制项目,继续进行朱鹮的研究,发现朱鹮是伴人种,即朱鹮依赖农民的冬水田,已经离不开人类了。经过千百年的进化,朱鹮高度了适应山区-农村-湿地的环境。朱鹮对农村环境的适应恰恰是其濒危的原因。因为农药和化肥在上世纪中后期的大量使用,严重破坏了朱鹮的食物资源(水田中的鱼类和其他水生动物),使朱鹮濒临灭绝。李欣海研究了朱鹮的衰退过程,发现朱鹮的分布区是逐渐远离人类的,即从其曾经适应的农村-湿地环境中退缩到偏远的洋县山区,那里的农民保留传统的耕作方式,不用农药和化肥。
“朱鹮从七只到一千余只,这是中国生态保护领域的奇迹。”谈到朱鹮的保护,李欣海甚是欣慰,未来,他还将继续关注朱鹮的生存状况。
我们只有一个共同的地球。随着世界工业化的进程和科学技术的飞速发展,人类在充分享用高科技带来的物质文明的同时,资源匮乏、环境恶化、人口膨胀,令我们越来越深切地感受到地球生态环境对人类生存与发展的重大意义。进入21世纪,“生态”、“可持续发展”成了见诸报端频率最高的字眼,可持续发展成为了我国的国策。
敏锐的李欣海看到了生态学领域的发展前景,“搞科研的人不去国外转一圈是没出息的”,2002年,李欣海留学加拿大,将自己的研究方向定位为生物统计和生态模型。生物统计学是一门探讨如何从随机的信息中获取科学可靠的结论从而进一步进行生物学实验研究的设计,取样,分析,资料整理与推论的科学。
在2002-2006留学加拿大期间,以及2006年回国至今,李欣海承担了短吻鲟的生境利用和迁徙规律、尺度理论、中国生物多样性保护蓝图项目和呼伦贝尔草原保护规划项目、禽流感和甲型流感的传播风险和中国历史上生物事件发生规律的研究等科研项目。尽管研究内容不同,但是其中的研究方法却是基本相同的,即用统计模型和生态模型揭示生态现象内部的规律。
“现在中国的科学事业蓬勃发展,然而对统计学掌握的不足是制约中国科研工作者作出优秀成绩的关键因素。整体而言,中国科研工作者在对统计方法的掌握上,比欧美发达国家的研究者有很大的差距。”近年来,李欣海着重于统计学的教学和培训,希望能够推动中国的统计教育,为广大的科研工作者服务。
在电影《阿凡达》中,真正参透潘多拉星球内部巨大的自然力量的是一位生物学家:潘多拉的整个生态系统就像一个四通八达的神经网络,盘根错节,其中每一个生物都是一个信息连接点,破坏任何一个都会触发蝴蝶效应,牵一发而动全身。
但是,风靡全球的《阿凡达》没能将电影的生态主题——生物多样性从少数人“默默无闻”的寂寞求索中拯救出来;对于大多数人而言,这是一个比“火星文”还更加生僻的词语。即便是2010年——国际生物多样性年,也没有更多的关注和目光投向这个看似与我们毫不相关的领域。
作为保护生物多样性领域的生态学家,李欣海近年来积极奔走。他十分重视团队的建设和青年人才的培养,自2006年以来在中科院研究生院教授生物统计学。在团队文化中,他强调奋发向上、勤于思考、勇于探索、允许争鸣、相互协作帮助、共同发展的精神,并鼓励更多的学生能超过老师。
此外,作为课题主持人,他还主持了中国历史上生物事件时间序列信息的构建(中国科学院战略性先导科技专项。专项名称:应对气候变化的碳收支认证及相关问题;项目名称:过去2000年气候变化的记录、幅度、速率、周期、突变、原因),以及甲型H1N1流感的预警预报和信息可视化(科技部应急项目)。
谈到未来的工作设想,李欣海表示,建立一个熟悉统计理论和方法的团队,开展系列统计讲座,为全所的科研提供服务,推进博物馆的数字化工作,在气候变化生物学、流行病学、保护生物学和景观生态学领域积极探索,发表高水平的文章,汇总各种尺度的地理信息数据,推进数据共享等等都是他的目标。
四十岁,只是开始,未来的路上,相信他会顺风飞扬。
专家档案:
李欣海,生态学博士,现为中国科学院动物研究所副研究员、国家动物博物馆馆员。研究兴趣为景观生态学、生态模型和统计学。目前主持中科院甲型H1N1流感的预警预报和信息可视化研究项目(2009-2011),并参加中科院禽流感野生动物宿主及疫源地生态研究项目(2008-2011)。已经完成的项目有科技部平台项目的子课题(动物标本时空数据高级整合与共享)(2006-2008),大自然保护协会(The Nature Conservancy)蓝图项目(2006-2008),以及加拿大自然科学与工程研究理事会 (NSERC)和加拿大野生动物基金会(WWF-Canada)的项目等(2002-2006)。在研究领域方面,近年来主要从事生物多样性保护规划(conservation planning)、流行病时空传播模型、栖息地利用、动物移动规律、尺度理论和种群生存力分析的研究,在国内外核心期刊发表文章四十余篇。