文｜《中国科学报》记者 李濯清

1月13日，当陈良致和往常一样打开工作邮箱时，意外地发现了来自美国《华盛顿邮报》的采访邀请。此后，彭博社、瑞士国家电视台等多家海外媒体的采访邮件也蜂拥而至。各家媒体关心的焦点正是陈良致即将发表的论文。

三天后，陈良致和团队针对全球范围内多年持续干旱现象的研究登上Science。出生于1991年的陈良致是该论文的一作兼通讯作者，目前他正在瑞士联邦森林、雪和景观研究所（WSL）从事博士后研究工作。

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虽然陈良致和团队对两年的扎实工作很有信心，但媒体的反应还是给他们带来一些“惊吓”。彼时，美国加州大火还在熊熊燃烧，各大媒体对造成火灾的各种原因都异常敏感，这项针对长期干旱的研究“生逢其时”。

1 两年工作填补领域空白

作为一种极端气候事件，近年来，干旱在全球范围内发生的频率和强度都在增加。然而，过去的研究大多将严重干旱作为某时或某地的极端事件，如2005年亚马孙流域干旱及2018年欧洲干旱，而对持续多年的干旱现象缺乏系统的分析和调查。陈良致的研究填补了这一空白。

随着温室效应导致的全球暖化，单个较短干旱事件发生的频率普遍增加，于是某地发生干旱的时间间隔越来越短，多次短期干旱就可能组合成一个多年持续干旱事件。陈良致和团队决定揭开这一现象背后的奥秘：全球哪些地区正遭受多年干旱？它们何时发生？又随时间发生了怎样的变化？

通过汇集和分析全球范围内的多年干旱事件，他们试图解答这些问题。这也成为这项研究的核心出发点。

陈良致（右三）和团队成员在瑞士达沃斯开展团建，去森林徒步。

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陈良致和团队成员试图在文献阅读和过往研究中找到思路，给“多年持续干旱”下定义。他们使用了一种基于三维空间和时间的模型，类似于由27个小方块构成的魔方，通过分析围绕“中心”的经度、纬度及时间的互相关系，来确定干旱的持续时间和空间分布。

他们的研究数据主要基于开源的气候数据集Chelsa（Climatologies at high resolution for the earth’s land surface areas）。它由陈良致的合作者、同事Dirk Karger开发。Chelsa在2017年公开发表后，引用量已近4000。

将原始数据和三维形态模型结合后，陈良致和团队发现他们面对的是无法想象的海量数据。起初，他们将全球范围内每10公里定为一个“点”，时间跨度长达39年，总共产生近两亿个栅格需要处理。然而，为了验证方法的鲁棒性，还需要在5公里和1公里分辨率上进行干旱识别，因此需要处理的数据量分别增加了4倍和100倍。如此大的计算量，没有超级计算机的协助是难以完成的。

这时，陈良致硕士生阶段学过的编程知识派上了用场，因此由他主要完成了数据分析的工作。“编第一个成型代码的过程比较漫长。但成功之后，根据不同情景修改参数就相对容易一些”。

初步的数据分析结果让团队意识到，他们可能在一定程度上填补了多年干旱研究的空白。于是大家跃跃欲试，想冲击高影响因子期刊。

“有了这个想法之后，我们反而‘慢’下来了。在草稿未成形前多次公开汇报，与有不同背景的学者讨论，听取他们的反馈和意见。我们想把工作做得更全面和扎实，使其更具创新性。”陈良致回忆道。他们将植被的数据加入进来，以评估自然植被生态系统对多年干旱的响应，在此过程中，尽力将人为因素造成的不确定性排除，一步步把结果细化，提高确定性。

整个数据分析过程耗时半年多，陈良致和团队最终绘制出全球多年干旱分布图，并发现这些干旱事件对植被的影响在不同地区存在显著差异。从开始到论文完成，这项研究耗时近两年。

陈良致。

2 被山火“烧红”的研究

2024年2月，陈良致和团队首先将稿件投给了Nature杂志，但很快被拒稿。Nature编辑认为，该研究缺乏对干旱机制的深入探讨，并建议他们转投旗下子刊Nature Climate Change。

然而，陈良致并没有退而求其次，在经过一两天修改后，他们迅速将论文转投给了Science杂志。陈良致解释道，Science决定稿件是否被送审的机制与Nature不同，它有一个评审委员会（board of Reviewing Editors）来共同决定稿件是否送审，被编辑“一票否决”的概率相对较小。通常初始阶段，稿件处理速度相对较慢。

此外，针对Nature的快速拒稿，他也有自己的看法。“Nature总部所在的英国，与临近欧洲大陆的干旱通常是季节性的，时间较短；而Science总部在美国，其西部经历了长达二十年的干旱。我觉得这种背景差异，多少会对两本期刊编辑的关注点产生影响。”恰逢近几年北美山火频发，加上美国西部水资源短缺现状和人类活动需求的长期矛盾，陈良致认为，Science编辑对多年持续干旱研究的兴趣会更大。

情况正如陈良致所料。两个多月后，Science的第一轮审稿意见发来。他们依照专家意见，补充了更多关于美国干旱的研究内容，在当年7月返回修改稿。文章最终于2024年11月被确认接收，并于次年1月正式发表。

研究成果登上顶刊的喜悦还没有散去，陈良致和团队又收获了意外之喜。他们这项研究的Altmetrics（被新闻媒体或社交媒体用户提及、转载的情况指标）评分为1070，在Science当期论文中最高，这表明他们的研究受到了媒体和公众的极大关注。而这背后与2025年1月7日烧起的加州山火有着密切关联。

近年来，愈发猛烈的山火让公众更加关注极端气候所产生的危害。媒体之所以关注陈良致的这项研究，是因为社会各界都想从科学的角度去了解长期持续干旱与火灾的关系。

陈良致对年初洛杉矶山火报道中的一处场景印象深刻。当时，消防员和消防设备已经就位准备灭火，却发现消防栓内没有水。

对这一现象，他解释道，加州大部分地区自2000年以来都经历了多年持续干旱，降水减少和蒸散的增加导致径流减少，储水系统里已没有足量的水可以用来灭火。即便相对多雨湿润的2023年补充了部分已经耗尽的径流，但由于多年干旱导致地下水位下降，季节性多雨也是杯水车薪，难以逆转长期干旱导致的系统性缺水。这又导致地表植被和土壤更“干”、更易燃。

陈良致补充道，相关部门在已有的储水系统的设置上大多考虑了对季节干旱的调节作用，而缺乏对长期干旱的考量。而长期干旱一旦发生，会对当地生态系统和人类社会的正常运行带来巨大挑战。

不仅是山火肆虐的美国，在全球极端天气多发的背景下，他们的研究也引起了非英语国家媒体的关注。陈良致团队发现，大部分对他们进行报道的媒体来自受干旱影响大、火灾多的国家和地区，如墨西哥、巴西、葡萄牙、意大利等。

“我们立足瑞士做全球视野的研究。虽然科学发现本身就很有意义，但当其他国家媒体了解到这项研究，认为我们的研究和他们国家发生的自然灾害有关系时，我们能感受到自己的工作在社会上产生作用。这是很特别的。”陈良致说。

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研究初期，几名团队成员去了受长期干旱影响的智利，和当地的科学家、农业工作者进行交流。这是智利北部阿空加瓜地区的一处葡萄园。该地区自2010年以来受多年干旱的影响，河床干枯、农业歉收。

3 转动人生的指针

相较于还算顺利的投稿经历，陈良致的科研之路并非一帆风顺。

高考后，陈良致选择报考吉林大学地质工程专业。硕士阶段，他进入中国科学院寒区旱区环境与工程研究所（现西北生态环境资源研究院），研究方向逐渐向环境工程与气候靠近。

出于对更广大世界的好奇和兴趣，陈良致在硕士毕业后出国攻读博士。他收到来自不同国家高校的若干offer，最终选择了芬兰赫尔辛基大学，专注于自然地理和气候变化研究。博士毕业后，他离开原来的课题组，选择了WSL中专注研究山区干旱的EMERGE项目。

回首转组到WSL的经历，陈良致一连用了几个“正好”。博士毕业后，他正好看到了由Dirk Karger领导的该项目在招聘博士后。在申请并通过面试后，他于2022年2月份进组开展研究。现在，他加入了WSL教授Arthur Gessler领导的生态系统研究组，而Gessler正好是此篇文章的共同作者。未来，陈良致想在结合两个课题组不同优势的方向上，围绕生态系统，尤其是森林生态系统功能和服务对极端气候的响应做更加细致的研究。

Karger也是此次Science研究的作者之一。找到研究方向一致的合作者、发现研究领域的空白、拥有能提供基础数据的同事……陈良致两年来的研究工作生涯，看似非常顺利，但背后是他在每一个人生节点时坚定的选择和充足的准备。

从本科到博士，陈良致的方向一直在调整。他认为，科研是一个不断探索和拓展的过程，尤其是在自然地理和地球科学领域，地球系统的复杂性和各子系统之间的协同性要求研究者具备跨学科的知识背景。

虽然一直在转动人生的指针，但陈良致并不因此感到焦虑。他的好心态源于父亲的影响。他的父亲是一名中学语文老师，曾经为了方便照顾远在老家的父母，放弃了留在省城高校就职的机会。“他整个人有些自由散漫的气质，所以平时很少会push我。”陈良致笑着说。父子俩平时交流不少，但父亲很少主动问及他的工作，只会在陈良致想说时进行一番恳谈。而陈良致从母亲那里则学到了怎样努力工作，持之以恒，把分内的事尽量做到最好，少留遗憾。

陈良致对很多不同的主题都有兴趣，他今后的研究方向之一是想进一步探讨生态多样性如何影响生态系统对极端气候的响应。他指出，现有的相关研究大多关注物种多样性，然而生态多样性还有很多其他重要的维度，且较难量化和融合。他希望能够有机会全面评估生态多样性在减缓极端气候（如干旱）造成的影响上所起到的作用。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.ado4245

文中图片均为受访者提供