陈立奇领导的国家海洋局海洋-大气化学与全球变化重点实验室

在科学事业发展五彩缤纷、繁花似锦的今天，能够屹立在科学沧海的一角，默默地追寻着科学发展的航向，不畏艰难险阻，勇敢地探索科学的奥秘，焕发出勃勃的生机，获取卓越的成功，这就是陈立奇主任领导下的国家海洋局海洋—大气化学与全球变化重点实验室(以下简称重点实验室)。

重点实验室作为国内最早从事海洋大气化学与全球变化研究的机构之一，自2002年8月正式成立以来，秉承“科学兴国、实验为主”的先进理念，立足南中国海和台湾海峡，突出极区和亚极区，围绕学科前沿和我国海洋环境与气候变化问题的国家需求，充分发挥海洋-大气学科交叉优势，通过海洋-大气系统观测实验、理论分析和数值模拟等研究手段，开展与海洋环境和气候变化密切相关的海洋-大气化学物质交换过程研究，尤其注重研究气候敏感要素在全球大气和海洋的生物地球化学的循环过程，以及全球变化的区域响应与适应性对策，为国家的海洋发展战略、海洋经济建设和环境管理服务，为全球变化预警预 提供科学依据。重点实验室先后参加承担了100多个项目和课题，在南极大陆、南大洋、北冰洋、白令海、黑潮流域、东中国海、台湾海峡和南中国海的气溶胶化学，碳、氮、硫、铁等化学物种循环研究中取得重要进展。

针对需求 凝练目标

参加中国首次北极科学考察的海洋大气化学研究团队

2002年，重点实验室挂牌成立。十几年来，重点实验室先后承担了908专项、973项目、863项目、国家自然科学重点基金、国家公益项目、国家国际科技合作专项等课题以及横向任务，并先后完成台湾海峡、南海等区块的大气化学调查，福建、浙江、山东等近海放射性调查等任务。在历次的中国南极考察、中国北极科学考察中，重点实验室都积极参与和选派优秀科研人员承担科研任务。

在持续发展和不断总结中，重点实验室在学术委员会的指导下，凝练设置了四个研究方向：海洋-大气生物地球化学循环研究、极区海洋和大气化学研究、全球变化区域响应与对策研究以及海洋藻类生理生态学及其在气候变化中开发应用研究。

重点实验室以提高科研能力和人员素质为重点，突出学科交叉，加强体制内外的合作。每年实验室积极参加国内外学术会议交流，例如：定期开展实验室内部学术活动;与国内外同行在国际会议的舞台上进行了广泛而深入的学术探讨与交流;另外，实验室每年邀请多位国内外的知名专家学者举办专场学术 告，为青年科研人员开拓眼界和思路;此外，在海洋三所所长基金的支持下，设立了实验室开放基金，获得资助的单位涉及国家海洋信息中心、国家海洋局第一海洋研究所、浙江大学、中国海洋大学、厦门大学、武汉大学、清华大学、中科院大气物理所、海洋所和南海所等多家单位，较好地促进了实验室对外的开放与合作。

重点实验室于2002年8月6日挂牌成立

重点实验室开展的广泛的科学交流促成了合作。实验室先后与美国国家大气海洋局(NOAA)、美国佐治亚州大学海洋科学系、美国罗格斯大学地球和环境科学系、美国缅因大学海洋研究生院、美国杜克大学/英国南安普顿大学、韩国极地研究所等国外著名科研机构签署了合作备忘录，在极区海气CO2通量观测、海洋酸化、大气铁的海洋输入通量研究、O2/Ar走航观测和N2O、CH4走航观测等方面开展合作，并主办了北极科学委员会(IASC)太平洋工作组(PAG)北极碳循环、中美合作极区碳循环和生态系统研讨会、中美北冰洋酸化研讨会、中韩海洋大气化学研讨会等国际会议。

完善硬件 提升能力

中国“雪龙”号极地破冰船的海-气二氧化碳分压走航观测系统

随着我国科学研究的发展，重点实验室积极进行体制改革，提升科技创新与服务，努力创建我国一流的重点实验室，以促进我国海洋科学、大气科学以及全球变化科学研究的迅猛发展。经过不断的拼搏和创新，重点实验室在硬件设施上得到了提高。

迄今，重点实验室拥有了超净实验室、温室气体实验室、海洋大气化学实验室、海洋藻类培养实验室等多个实验室工作间，还建立了船载温室气体、气溶胶和环境要素的走航观测系统、海洋大气环境观测站、车载海洋大气环境观测移动平台，并自主开发了用于阴阳离子分析的离子色谱法、风控大容量气溶胶采样、船载海-气二氧化碳分压走航观测等系统，在应对气候变化的生物技术研发方面也建立了现场实验池。

高精度海洋温室气体走航观测与大气细颗粒污染监测和预 系统、海洋碳生态和酸化观测浮标系统、海洋气溶胶污染物及海气通量走航观测系统三个仪器集成观测平台，为研究海洋温室气体交换、近海雾霾、海洋酸化等观测研究提供了有力的保障。

在引进设备的同时，重点实验室的年轻科学家还积极开拓创新，研制新型的水-汽平衡器，成功升级改造船载海-气CO2观测系统。通过与海水温、盐、溶解氧和叶绿素等传感器、风速/风向识别、卫星定位、数据采集和自动控制等系统的集成化研究，研制出了以海-气pCO2、N2O、CH4等技术为基础的高分辨率、多参数和自动化的的连续走航观测系统。从而促进了多学科相互交叉，方法更加规范可靠。

今天，实验室发展成为一个拥有国际一流观测技术和设备组成的立体观测体系。体系适用于岸基、船舶、浮标、移动车等监测平台结合遥感技术，研究范围覆盖近岸、大洋和极区。有了一支能在艰苦环境中从事科学考察和基础研究，由具有博士和硕士学位的中青年科研人员为主的科研队伍，初步形成了为促进海洋大气化学、大气-海洋生物地球化学以及全球变化科学和气候变化科学等学科发展，提升海洋领域应对气候变化的适应性研究和为科学认知海洋在气候变化中的响应和反馈作用研究的能力。

重视人才 创新团队

科学要发展，科技要创新，就必须有全方位的高科技人才。重点实验室在注意完善硬件，开展学术交流的同时，尤其注重对人才的选择和引进。为了建立一支高素质高水平的科研队伍，重点实验室依据“按需设岗、公开招聘、平等竞争、择优聘任、合约管理”的原则，大力倡导科技队伍的建设。重点实验室的竞聘人选都需要经过严格的资格审查、应聘 告、考核答辩。经过严格的层层把关和筛选，一批优秀的科研人员脱颖而出，充实了重点实验室的科研队伍。

为了引进高素质人才，重点实验室还聘请了美国、英国、德国等十几名同行著名专家为客座研究员，对重点实验室的科研工作起到了很好的指导作用。

重点实验室还与清华大学、中国科技大学、浙江大学、厦门大学、中国海洋大学等联合培养博士生、硕士生和博士后，为扩宽视野引进专业急需的有用人才，重点实验室还选拔年轻科技人员到国外进修、攻读博士学位和经历博士后历练。

重点实验室还十分重视青年人的现场实验实践和艰苦环境历练，分期分批参加远洋和南北极等艰苦环境的科学考察，培养德才兼备的优秀人才，打造具有长期竞争力的人才梯队。迄今，实验室已经派出50多人次赴南北极考察，选拔10多位青年科学家分别到香港、加拿大、美国、德国、韩国、日本等著名院校及研究所进修学习，从整体上提高了科研人员的水平。

重点实验室还经常开展以青年科研人员为主的学术活动，每年派出多人次青年科研人员前往国内外参加各种研讨会、学习班，并鼓励年轻人参加各种国内外的学术交流活动，例如IPCC、IASC、SCAR、AMAP–AOA、ACAP、PICES、ASSW、世界海洋科学会议等一系列国际大型学术会议交流，与国内外同行在国际会议的舞台上进行了广泛而深入的学术探讨与交流。本着“走出去请进来”的工作方针，实验室选派科技人员开展国际合作研究，从而提高青年学者的研究能力。在实验室的培养下，青年科研人员获得了多项国家自然科学基金、国家海洋局研究基金、福建省自然科学基金、所基本科研业务费专项等资金的资助，在科研任务中崭露头角。

有了杰出的科技人才，科学研究才能更顺利地进行，才能取得一流的科研成果。重点实验室注重对人才的引进，注重对人才的培养，从根本上充实了科研队伍，使科研人员能够在科学研究中人尽其才，充分发挥自己的科研能力。这极大地调动了科研人员甘于奉献科研的兴趣，提高了其工作积极性，为重点实验室取得高水平的科研成果打下了坚实的基础。

考察极地 认识全球

中美合作极区生态系统与碳循环研究研讨会

在重点实验室承担的项目研究中，对极地的考察研究可谓是源远流长。重点实验室的雏形是来自海洋大气化学研究组， 由我国在20世纪80年代公派留学美国、英国、加拿大等国家学成归来的学者，在国内率先开展海洋大气化学、温室气体和气溶胶化学的观测和研究，开辟了与正在兴起的全球变化科学密切相关的大气-海洋生物地球化学研究领域。先后在南极大陆、南大洋、北冰洋、白令海、黑潮流域、东中国海、台湾海峡和南中国海的气溶胶化学，碳、氮、硫、铁等化学物种循环研究中取得了重要进展。

如今，在“十二五”极地考察与评估专项、国家自然科学基金、国家国际科技合作专项、公益性行业专项、海洋局青年基金、科研业务费以及美国国家自然科学基金等项目的资助下，重点实验室承担的任务涵盖极区碳循环及N2O、CH4等温室气体和大气气溶胶、POPs、气候变化等研究内容。

实验室碳循环课题组长期致力于南、北极海区碳循环的研究。主要围绕极地海洋吸收CO2的过程、机制和潜力评估，关键的生物地球化学过程，及其对全球变化的响应与反馈作用等方向的研究。在北极研究方面，自1999年首次北极科学考察以来，重点实验室一直围绕北冰洋碳循环及其对全球气候变化作用这一国际热点问题开展大尺度长时间系列的观测，突出研究西北冰洋及邻近海域大气和海水CO2分压的分布特征及其源汇分布状况。2010年，陈立奇研究团队与美国科学家合作在美国《科学》杂志上发表了题为“北冰洋无冰海盆区CO2吸收能力下降”的学术论 。该论 在英国《自然》的新闻首页头条发表的评论员 章中，引用了国际著名的北极研究学者的评论：“该论 标志着中国气候科学研究正在走向成熟，是来自中国第一个具有重要影响的气候研究之一。此研究受到了中国政府的支持，中国投入了大量的资源用于赶超并争取最终在海洋研究方面超过西方”“这是中国人首次展现出如此强势的海洋科学研究，也是一种科学觉醒的表现”。

在N2O和CH4等温室气体研究方面。经过近十年的努力，实验室以建立先进水汽分离N2O和CH4及氮同位素走航观测体系，O2/Ar净生物群落走航观测。近年来，通过中国南北极科学考察获得大量南北极样品和数据，发现一系列重要科学问题。在重点实验室，继CO2研究组后，成为了海洋温室气体观测研究又一个期望可获取重大突破的研究组。经过多年现场考察和资料积累，课题组的“加拿大海盆次表层以下深水N2O垂直梯度分布及其形成机制”和“南极普里兹湾及30°S至67°S 航线上海水N2O分布及其海气通量”等论 在国际物理海洋科学的权威学术期刊《物理海洋学杂志》上发表。同时，研究团队积极开拓国际合作，先后与韩国极地研究所、美国杜克大学、美国特拉华大学、德国亥姆霍兹基尔海洋科学研究中心建立密切的合作关系。

应用成果 服务大局

在进行科学实践的同时，重点实验室不断丰富新认知的科学数据库和积累了丰硕的成果，勇于承担国家重要任务和积极参与国际和国内相关领域评估 告的编写工作。

2011年3月11日日本大地震引发了福岛核电站核泄漏事故，使核电安全问题、海洋和大气核污染成为人们关注的焦点。重点实验室利用10年来建设的放射性监测平台，做出了最快速的反应，立即投入我国近海海域海洋放射性跟踪监测和西太平洋海洋放射性监测工作。2011年6月16日至7月4日，重点实验室党支部书记兼副主任杨绪林，主动请缨出任首席科学家，带领年轻科技人员为骨干的海洋环境放射性监测队伍，从厦门起航赴日本福岛以东海域，执行首次西太平洋海洋环境放射性监测工作，克服恶劣海况、放射污染和他国公海尾随的干扰等不利因素，获取了十分宝贵的第一手样品、数据和信息，及时为国务院、国家海洋局和社会公众提供准确可靠的信息，在我国应对日本核泄露事故的海洋应急检测和评估中发挥了中坚力量。

作为重点实验室主任，陈立奇研究员领导的团队参与中国工程院咨询课题“科学认识气候变化”、国家气象局主持的《第三次气候变化国家评估 告》以及《IPCC AR5 SYR》中国政府专家评审工作，并完成了相关海洋和极区的内容的编写和评估。

紧抓机遇 再迎挑战

在全球变化的作用下，21世纪的海洋正面临着快速变化。而海洋-大气相互作用是对气候变化最敏感、反应最快的一个系统，成为地球系统和全球变化研究最重要研究内容之一。

在迎接新一轮的挑战中，重点实验室将更加聚焦在以下几个科学问题：

1、气候变化对亚太地区海洋区域的影响、适应和风险管理评估

亚太地区的气候与海洋环境发生明显变化，海洋生境损失的增加和生物多样性的减少，海洋物种地理分布的迁移和季节活动规律的改变，中国近海赤潮和绿潮等生态灾害的频现，以及海平面的持续上升、风暴潮趋强和沿岸洪涝的频发及其对沿海地区经济社会安全和海洋产业可持续发展的威胁;提出了海洋领域应对气候变化的若干协同适应策略与建议。

2、温室气体的海气通量评估和海洋酸化趋势监测

中国庄严承诺在2030年碳排放达到峰值。因此，做好大气CO2、N2O、CH4等温室气体和气溶胶的监测，评估海洋在2030年峰值及其后的吸收潜力，发展海洋在气候变化中蓝色碳汇工程技术，评估海洋净化潜力及阈值;而海洋快速吸收大气温室气体，正在加快海洋酸化，因此发展海洋酸化观(监)测技术、规范和标准方法和建立观测 是一项十分迫切任务，是正确评估碳减排和新能源应用对海洋影响所需的科学数据。

4、发展学科和平台优势，拓展国际合作引领前沿

乘“一带一路”国家发展战略东风，依托挂靠国家海洋局海洋三所的亚太经合组织(APEC)海洋可持续发展中心平台，充分利用重点实验室形成的海洋大气化学、温室气体和气溶胶化学、全球变化科学优势，开展沿路和沿线国家的合作、学术交流、人才培训等工作。

骏马逐日，奔向未来。在科学技术异军突起的今天，重点实验室犹如一匹矫健的骏马，追逐着科学灿烂的日光，为祖国的科学建设发挥着它的伟大力量。它先进的用人机制、齐全的实验设备和现场监测平台，也吸引着众多的科研人士投身其中，乐在科研。充满凝聚力的科研团队，让重点实验室焕发出青春的活力，为了祖国的科研事业勇往直前，奋力拼搏。

陈立奇长期从事我国极地考察管理和科研工作，出任中国第13次南极考察队和中国首次北极科学考察队队长、首席科学家，是我国北极科学考察事业的开创者之一，开拓了我国海洋大气化学研究新领域。他领导团队建成了具有国际先进水平的海-气系统立体观测平台和信息平台，致力研发走航和原位观测工程技术，获得了多项国家授权专利，系统地开展碳、氮、硫、铁等海-气通量观测研究，对极区海-气循环及对气候变化和生态环境影响的研究中提出了引起国际关注的新认知。先后主持和实施了国家科技专项、国家社会公益项目、国家国际科技合作专项、国家自然科学重点基金项目等。发表论 200多篇(40多篇SCI)，编著17部，10项成果获得省部级奖。