张虎才：高原“知湖人”

张倚铭 李军蓓 张莹莹

“湖泊成就了我生命的价值，做事不易，但可以追求做好一件事，并努力把它做成一件不但具有实用价值，而且可以欣赏的艺术品。这需要勇气，也需要努力，更需要战略定力。”

“烟花一天庆新春，红尘满地三载过；又是二月清风时，不负时光四季丰。”2023年1月30日，高原湖泊生态与环境变化团队首席科学家张虎才在朋友圈发出了一首七言小诗，既回顾往昔，也总结当下，更寄语未来。

就在这天，他带领团队完成的《高原湖泊水质与富营养化：现状与挑战》专刊发布上线，这本248页的著作凝结了他和团队成员十年来对云南高原湖泊的部分基础性研究成果。一组组翔实数据的背后是团队成员的心血和汗水，是他们船行湖上穿越大风大浪进行采样的一天又一天，也是团队科学精神的凝结。

正如张虎才所感慨，“认识高原湖泊的过程很艰难，不是一次、两次的数据收集，一个月、两个月的数据监测，必须坚持，难得的是十年，我们坚持下来了。”

脚踏实地  十年磨一剑

系统地认识湖泊是为了更好地治理、保护湖泊。在过去10余年的调查、研究和监测中，张虎才及其团队坚守着这样的理念和科学思路：认识云南高原湖泊的形成演化历史、过程及现状，特别是湖泊富营养化及污染状况，诊断湖泊的污染及富营养化程度，了解其形成过程和主要的控制机理，在科学研究的基础上为科学治理和保护湖泊提供依据。

“你要认识这种情况变化，是一个大范围的，跨流域性或者跨气候带性质的，或者跨地域性的，否则的话你是一个非常局限的东西，既然湖泊富营养化是一个长期积累的过程，你也就不可能是一下子就把它治理好，必须找到一个方法，必须找到一个长远的计划。”这也是张虎才等专家组织发表的刊物一经上线就在业内引起很大反响的原因，张虎才甚至收到了来自匈牙利专家的点赞和认可，“匈牙利一个很有名的专家，看到我们文章以后，对我们做的工作给予了高度赞扬，并发来了他的相关文章。我们也组织学生进行了翻译，相互学习借鉴。”

正是本着这样的科学精神，张虎才先后在Nature Communication（《自然通讯》）、Science（《科学》）、PNAS（《美国科学院院报》）、Science Report（《科学报告》）等国际著名期刊上发表论文，出版（含参编）著作四部，参加并完成了包括国家自然科学基金重点项目、国际合作重点项目、联合基金（重点）项目、中德合作研究项目、教育部博士点及重点科技项目、中国科学院战略性先导科技专项等。

为学有所成  远走异国他乡

大学期间张虎才所学的专业是地质学。1980年，张虎才收到了兰州大学地理系地质专业的录取通知书。入学后，张虎才越发感受到地质学的魅力，也感到本科四年的学习远远不能满足他对知识的渴望。

他自豪地说，“不论你学的专业是什么，总能找到你感兴趣的知识领域，例如我学习的地质专业。那时，我对构造地质学和地球化学具有浓厚的兴趣，在大学期间阅读了大量的英文原版著作和期刊论文，大学毕业时，我写过‘地球科学的十大问题’，甚至登门请教物理系、化学系老师，并得到老师们的鼓励和支持。”研究生阶段，他开始了自然地理专业第四纪沉积与环境研究方向的学习。

1988年，张虎才组织实施中德合作科研考察，在穿越腾格里沙漠时，他们在一片“奇怪”的台地上挖出一些双壳类生物化石，确定了腾格里沙漠存在古湖泊的证据，这让他对气候变化有了全新的认识。此后，张虎才奔走在巴丹吉林沙漠、祁连山地区、新疆博斯腾湖等地，开始了他在我国西部干旱区近20年的考察和研究。同时，他还先后两次受邀到了广袤的非洲撒哈拉大沙漠进行横穿东撒哈拉沙漠的考察。通过对大量沙漠古湖泊的研究，他对气候与环境的变化有了更深的理解，同时，张虎才心中也有了新的目标。

1999年年初，张虎才离开了工作与生活多年的兰州，到比利时的鲁汶大学地球物理研究所开始了他向往已久的博士学习。张虎才在国际著名古气候学者Andre Berger教授指导下开展了过去2000年人类活动与气候变化关系的模拟研究。其间，张虎才利用米兰科维奇理论，推算出了植被变化导致地表反照率变化的公式，这成为计算机气候模拟过程中的一个重要参数，在当时引起不小的反响。随着以“特优”成绩获得博士学位，他分三个阶段完成了对地质学、自然地理学和古气候模拟的专业学习。他清醒地认识到，国外的学习和工作只是一个阶段，他的未来属于祖国。回国后，张虎才在2004年10月入选了中国科学院“百人计划”，调入中国科学院南京地理与湖泊研究所，研究领域也扩大到全国范围。几年时间，他跑遍了祖国的大江南北，西北荒漠、东北平原、青藏高原，到处都有他的足迹。那时候，他执着于自己的科学研究，正是对科学的执着追求，让他加入了九三学社，和九三学社结下了不解之缘。

为热爱的事业  愿倾其一生

张虎才说，最终选择来到云南，是想研究南亚季风气候影响下的环境变化。

2011年，张虎才加入云南师范大學，研究上，他希望通过对高原湖泊的研究去分析古气候研究中发现的一些问题。事务上，他挑起了实验室建设、团队组建和人才引进等繁杂工作。然而在工作中，他发现了一个更加急迫的问题，那就是云南地区日益严重的湖泊生态问题——富营养化、藻类常态化的暴发与水安全问题。

面对云南高原湖泊的污染问题，张虎才着手创建了高原湖泊生态与全球变化重点实验室，对于云贵高原湖泊水库的生态环境问题展开了深入研究。他的视野不限于滇池一隅，而是涵盖到云南区域范围内的湖泊、相关水系、周边生态、气候、地质构造及人类活动等诸多因素及其互动过程。只不过，冰冻三尺非一日之寒，张虎才明白，水体污染和富营养化问题的认识与解决不可能一蹴而就，在研究以及治理过程中，不能浮躁，不能急功近利，要执着坚守，笃定专注。“既然湖泊富营养化是一个长期积累的过程，在没有了解地球化学过程和生物化学过程前，不建议使用化学药品来进行治理，以免引起其他负面情况的产生，造成更危险的或者毒性更大的负面效应。”张虎才说。

多年来，张虎才始终秉承九三学社爱国、科学、民主精神，工作在教学、科研一线，促进科学技术发展，推动团队建设。2018年，在中共云南省委组织部的支持下，他来到云南大学。同年4月，张虎才按照云南大学“双一流”建设规划，提交了组建“高原湖泊生态与污染治理研究院”的报告，并在学校大力支持下进行了前期人才引进、实验室建设、仪器购置、研究项目申请和成果产出。同时，他致力于高原湖泊的基础性研究，取得了多项研究成果。“像治病一样，我们必须找到一个科学的办法来治理湖泊。这是需要研究、需要搞清楚，否则的话是笔糊涂账，一窝蜂地治理，对经济发展是不利的。”张虎才说。

为了站在科学前沿，不断与国际接轨，张虎才阅读了大量国内外相关文献，时常关注国际上地学领域、环境领域的重大发现，关注国际研究动态并提出前瞻性研究。他对照分析眼下的不足，筹划今后应当如何做。在经年累月的研究中，张虎才知道，云南九大高原湖泊各有其自身的独特性，污染程度也差异巨大。作为研究湖泊的科学人，只有不断更新自身知识，与时俱進，不断了解并掌握先进的技术手段，才能在人类社会发展与湖泊治理中找到平衡点。当时，随着DNA测序技术的高速发展，张虎才将环境DNA技术引入到研究中。“尽管我们在显微镜下可以鉴别这些藻类属于哪一门、哪一科，但是毕竟量非常大，占用的时间非常长，统计起来也需要耗费时间。环境DNA这门技术出现以后，我们可以在很短的时间或者是量不多的情况下，了解水体中间存在哪些藻类，进一步鉴别它的丰富程度、健康程度。”张虎才说。

随着研究的深入，张虎才开始从湖泊沉积过程、生物地球化学过程、地球化学过程来分析湖泊生命的循环。他认为，如今暴发的蓝藻问题，并非全部出于湖泊老化，而是人类活动导致湖泊三大过程部分或全部中断所致，只有用科学的方法控制污染，才能从根本上挽救湖泊的生命。理清思路后，张虎才开始与合作企业联手，展开实验性的治理工作。在星云湖，他们用石墨烯光催化的方法，进行了生态友好型的治理尝试。

“石墨烯光催化，是纯生态的一个过程，通过太阳辐射、紫外线辐射照射以后来分解藻类，吸附水体中的氮、磷，更重要的是，可以促进湖水中间生物的生长过程，实现了不添加任何化学物质来改善生态环境的目标。”张虎才说。

通过与企业合作，加上一段时间的基础性研究和科学性实验，特别是2019年下半年到2020年10月的实验和示范，张虎才团队向湖泊管理局和政府提出了治理建议。通过共同努力，星云湖的水质较之前有了大的改善，从之前的劣五类水质变成五类水质，总氮下降19%，总磷下降32%。

虽然有了一定成绩，但张虎才认为，仅靠降低污染物的总量是不足以治理污染的，还必须综合施策。

就这样，在将近十年的研究过程中，张虎才带领团队奔波在云南的各大湖泊，广泛采集不同季节、不同区域、不同深度的湖水样本，开展了系统的基础问题研究。其间，张虎才和他的团队收获了成绩：2014年，中共云南省委组织部、省科学技术厅、省人力资源和社会保障厅、省财政厅联合印发通知，确定了全省第三批6名科技领军人才，张虎才入选该培养计划；2022年5月，根据《人力资源和社会保障部办公厅关于确定2022年国家级专家服务基地的通知》，云南大学高原湖泊生态与治理研究院张虎才教授研究团队领衔的“云南澄江高原湖泊保护治理研究专家服务基地”位列第八批16个国家级专家服务基地名单，成为云南省获批的第5个国家级专家服务基地。这也是（张虎才）云南省专家基层工作站经中共云南省委组织部、人社厅批准在澄江抚仙湖管理局挂牌建立并获优秀工作站称号后，张虎才及其团队在高原湖泊治理方面所取得的又一成绩。近期，张虎才等在国际著名刊物Journal of Environmental Management（《环境管理期刊》）发表了青海湖近期水位变化、未来演化趋势及其生态效应的研究成果，更是引起国内外的关注。自2018年以来，张虎才团队已经在多个国际著名期刊就湖泊富营养化和藻类特征、重金属污染和环境风险、重金属污染与健康风险、人类及动物群演化、环境变化与人类生存策略等方面发表了40余篇高影响因子研究成果。

尽管云南部分湖泊的研究治理已经取得了一些成绩，但张虎才始终保持着科学的理念，在他看来仍然存在一些深层次的问题。例如，经过几年的努力，团队完成了抚仙湖地球物理勘探，搞清了抚仙湖沉积厚度并推算了形成年代。“我们的研究结果指示，抚仙湖形成至少早1200万年，我们将尽快发表该方面的研究结果。”张虎才讲道。同时，他对抚仙湖水下考古遗迹也进行了系统的研究，确定了水下考古遗迹的分布范围和形成时代；针对抚仙湖水质变化，底泥营养盐二次释放风险，他与团队成员和一起，持续进行系统深入的研究，2022年11月，他向湖泊管理部门提交了《抚仙湖水质、底泥营养盐二次释放风险及藻类暴发评估》。

“滇池构造漏水隐患一直是我关注的问题之一，所幸的是在2022年，‘滇池构造漏水隐患及其生态环境效应’获得国家自然科学——云南联合基金（重点支持）项目资助，希望能够对滇池开展系统综合研究。”目前，张虎才教授及其团队在前期《高原湖泊水质与富营养化：现状与挑战》专刊的基础上，正在系统总结数据和分析结果，重点从滇池、抚仙湖及河流对湖泊和流域系统生态响应等方面组织《高原湖泊水质与富营养化：自然过程与人类活动影响》的发表。

“湖泊成就了我生命的价值，做事不易，但可以追求做好一件事，并努力把它做成一件不但具有实用价值，而且可以欣赏的艺术品。这需要勇气，也需要努力，更需要战略定力。”张虎才这样讲道。在高原湖泊研究和治理事业上，张虎才和他的团队一直在探索、在前行。