师大科研人 | 陈镜明：行走在地球科学研究的前沿

陈镜明院士简介

福建师范大学地理科学学院教授、福建省“海纳百川”特级人才、加拿大皇家科学院院士、加拿大高级首席科学家（2003-2018），兼任南京大学国际地球系统科学研究所所长和加拿大多伦多大学地理与规划系教授。主要研究领域为植被遥感、生态和气候变化。已发表SCI论文430余篇，总引用次数为36000余次，H指数为95（Google Scholar）。现任Remote Sensing of Environment 主编、JGR-Biogeosciences和Canadian Journal of Remote Sensing副主编、美国通量观测网络科学指导委员会委员、中国科技部全球变化与应对重点专项专家组成员、国务院侨办海外专家咨询委员会委员。

身体力行：诠释科学家精神

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科学家精神

1 977 年，他考上了南京气象学院，选择了农业气象专业后，他勤奋刻苦地学习。1983年，作为中国改革开放后第一批国家公派研究生赴英深造。1986年在英国里丁大学取得气象学博士学位后，他回到北京在中国科学院地理研究院任职。1989年，到不列颠哥伦比亚大学从事博士后研究。之后先后担任加拿大遥感中心高级研究员、约克大学、渥太华大学客座教授。由于他的杰出成就，他于1998及2001年两度获加拿大联邦政府自然资源部地学界突出贡献奖，2000年荣获加拿大航天航空协会Alouette奖、2001年荣获安大略省长杰出科研奖，2004年被选为加拿大首席科学家。2006年，当选加拿大皇家科学院院士。

陈院士在所研究领域中获得突出业绩，披在身上的荣誉厚重，而谦虚的他仿佛是一株饱满而低头的麦穗，谈到当选“十大杰出华人”，他说：“加拿大有个联邦政府荣誉奖，当时的授予人选主要是从首席科学家中考虑。加拿大的高级首席科学家总共有1000多人，我被列为其中之一，可能是华人比较少吧！国务院侨务办公室在加拿大选了两个华人学者，我很荣幸地当选”。当时，加拿大总理为他颁发了专门的荣誉证书。

2020年，陈院士怀着对家乡的桑梓之情，加入到福建师范大学这个大家庭，一年多来，他兢兢业业，把大量时间和精力用在新的科研团队建设和学生培养工作。在课题组组会上总会认真听取每一位师生的汇报内容，提出点评和意见，从头听到尾参与其中。他的工作作风和科研精神给大家留下了非常深刻的印象：

梁丽娟同学特别钦佩陈镜明老师思维的敏锐和知识的渊博，她说：“陈老师的渊博知识来源于日积月累，但即使已经足够渊博，老师还是一直处于学习中。”

郑振灿对老师的课程设计赞不绝口：“这对我之后的研究有很大的启发——只有脚踏实地一步步做研究才能弄明白做研究的价值和研究的思路。” 

博士生蒋先蝶说：“谈论自己专业领域的陈老师有着万分的魅力，他会让你想要成为他那样的人。陈老师带给我们的不仅仅是专业知识，更多的是你的科研态度、习惯。”

寻求真理：为科学而辩论

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陈镜明院士是植被遥感、生态和气候变化的专家。在他的科研事业生涯中，有一个故事不得不说。

1997年“京都议定书”推出不久，联邦政府尚不能决定加拿大是否要签署此协议。于是责成自然资源部提供咨询。该部的森林局那时比较倾向加拿大签署。加拿大著名科学家对森林调查研究后认为，目前森林状况是释放二氧化碳超过吸收二氧化碳，因为近20-30年森林的火灾、虫灾频繁发生。当初在自然资源部任职的陈镜明得知情况后，立即提出了自己的研究成果：尽管森林二氧化碳的释放量增加，但森林同时也在大量增加二氧化碳的吸收，且吸收的作用远大于释放，使得加拿大森林仍处于碳汇状况。

加拿大环境部安排两组科学家面对面辩论。当时在科学界尚无名望的陈镜明与两位国内泰斗级科学家从傍晚争辩到凌晨2点，谁也说服不了对方。政府只好召开全国专家会议，由与会专家做结论。专家们听取了双方见解后，仍无明确结论，认为陈镜明的研究成果“更全面”。这件事传到国际上，欧美科学家大多支持陈镜明院士观点。这件事更对联邦政府的环境政策产生了一定的影响，加拿大政府签署“京都议定书”提供了科学依据。这场争辩的核心问题就是加拿大森林究竟是“碳源”还是“碳汇”？源就是来源，主要是探索大气中二氧化碳的来源。作为大气来说地面有可能是源，就是从地面向大气释放二氧化碳，也有可能是汇，就是从大气当中吸收二氧化碳。在陈镜明院士做这方面研究之前，大家都认为加拿大是碳源。陈镜明院士通过对卫星遥感数据的分析，得出加拿大森林是“碳汇”，这一结论与当时根据部分森林清查资料得出的“碳源”的结论相反，因此在科学界引发了巨大的争议。“一开始的时候大家不太相信，你想想看，卫星在700公里以外拍摄的地面过程，有一个结果是通过地面观测得到的，当然相信地面的结果。但是问题是很多人没有认识到，加拿大450万平方公里的森林，地面哪能观测得全呢，遥感观测再结合地面资料，是比较理想的。”

“碳汇”与 “碳源”之争，于2007年在有关部门重新进行地面测量后告一段落。因为这次测量推翻了早前得出的森林是“碳源”的结论，确立了森林是“碳汇”的结论，证实了陈镜明院士用遥感测控的方法计算出的结果。

  带领团队：为中国植被遥感和碳循环研究做出贡献

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陈镜明院士在加拿大遥感中心的后半期，建立了10人左右的科研团队，在2000年到多伦多大学后，很快建立了15左右人的科研团队。同时在2000年，他同施建成、李占清、梁顺林、孙国钦、齐家国等一起协助宫鹏教授在南京大学成立了国际地球系统科学研究所后，也形成了一个十几个人的科研团队，利用在加拿大团队开发的新理论和新方法带动国内科研团队发展，使得他们的科研水平在短期内赶上了国际先进水平。经过10多年的努力，他在南京大学的科研团队已达到能与多伦多大学科研团队并驾齐驱、互相弥补和相互促进的水平。同时他也为南京大学培养了18名博士生，发表了近百篇SCI论文。能带领团队为中国植被遥感和碳循环研究做出有力贡献，陈镜明深感欣慰。

2002-2006年，作为“应对气候变化：增强中国碳汇潜力”的中国-加拿大合作项目的首席科学家，他领导约100 人的科研团队开展了中国森林碳汇潜力的研究工作。该项目引进了陈镜明院士的叶面积指数观测仪器、鱼眼照相技术及BEPS和InTEC模型。这些模型在中国5个区域得到实证，成功计算了全中国1 km分辨率1900-2000 年的森林碳源汇分布并预测了未来100 年的趋势，被中国国家发改委列为一个重要的参考结果。该项目在中国推广了研究模型与仪器（已有30多家单位使用），培训了130多位中国年轻学者和学生，许多项目骨干现已成为中国碳循环研究的领军人物。 

2010-2014年，陈镜明院士作为中国科技部全球变化重大科学研究计划项目“全球不同区域陆地生态系统碳源汇驱动机制和优化计算研究”的首席科学家，领导开发了中国第一个具有自主知识产权的全球碳同化系统，为近实时地追踪全球不同区域的碳源汇提供了一个重要手段。与国外少数同类系统相比，该系统在利用地表遥感资料、生态系统模拟和同化方法等方面均有显著优越性，也是能同时优化碳通量和生态系统模型参数的少数系统之一，起到了引领方向的作用。该项目培养了一大批中青年研究骨干，填补了中国在碳循环大气反演和陆气同化研究方面的空白。2014年在徐冠华院士的领导下，他同吴国雄院士、吴立新院士、葛全胜研究员共同起草了中国科技部全球变化研究专项的十三五战略规划。作为该专项的专家组成员，他是12个项目的责任专家，为专项的顺利实施和达到预期目标提供了许多建议。

如今，陈镜明院士带领国内的科研团队，在植被遥感方面从植冠结构遥感推进到叶片色素和其它生化参数遥感，以便更准确地计算陆地生态系统的碳源汇分布，把握由中国卫星遥感迅猛发展所带来的地学研究的新机遇，积极与多国团队开展合作，不断攻坚克难。

2021年，福建师范大学碳中和研究院成立，陈镜明院士担任院长。他正带领研究院开展碳中和基础理论、减排增汇技术、清洁能源、产业结构调整、政策法规、碳核算、碳交易和碳金融体系构建等综合研究，为国家、省和各级地方政府提供碳达峰、碳中和政策咨询，为企业提供绿色转型解决方案，为福建省的碳中和战略提供技术支撑和智力保障。

陈镜明院士在国内的开门弟子陈新芳说：“从导师身上我感到了做学问来不得半点马虎、半点虚假。跟着陈老师能真正学到很多东西。同时也体会到，在科学研究上，不付出努力，是做不出成绩的。”

慷慨捐资：助力培养科研人才

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在做科研之余，陈镜明院士非常关心学术领域的年轻一辈，在国外时他常常向奖学金机构捐助，希望让学生们感受到，学府不仅是传承知识的宝地，也是充满关爱的地方。在国内，他参与了李小文院士的遥感科学奖的历届评选，也在今年参加了清华大学全球变化未来学者奖的首届评选，并在发起人徐冠华院士和宫鹏教授之后做了第一笔捐助。

陈镜明院士是高考恢复后的第一批考生。 他与妻子柳竞先二人都曾在艰难的时期当过上山下乡知青，经历了艰苦劳动，熬过了缺衣少食岁月，因此他们一直保持着俭朴的生活习惯。2022年6月，陈镜明院士与柳竞先伉俪共同捐资500万元人民币设立“竞明地理科学教育基金”，奖励资助具有学术潜力的青年教师和品学兼优的青年学生。捐赠仪式上，陈院士在捐赠仪式上的发言感动了许多人。他说，不做生意，也没开公司，没有额外收入，五百万的数额对他们夫妻俩来说其实不是一笔小数目。经历过困苦时期的他们，更懂节俭之贵——柳教授总把餐巾纸撕成一半用，没有高档的衣服、昂贵的首饰。对他们而言，穿戴这些不但不能带来快乐，还让人感到不安和羞愧。不愿铺张浪费、不愿为钱所累，所以，积攒下来的存款如何用成了问题——放在银行发挥不了价值，两个孩子也已自立，完全可以靠自身劳动安身立命。在全家人的支持下，夫妻俩决定将钱捐献给学校作为教育基金。陈院士坦言，基金选用“竞明”为名，意为追求光明，鼓励学生追求光明与真理、形成完美的人格。他们希望通过这个基金，搭建资助育人平台，为推动学校人才培养和科学研究贡献力量。