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奔跑在气候科学的赛道上

来源:  发布时间:2025-12-30

  她曾是赛道上的追风者,如今是气候科学的驭风人。

  从田径跑道到科研前沿,陆萌茜带着她的冲劲与坚韧,融合东西方文化,致力于将人工智能和数据科学应用于水文气象学、水资源和气候风险管理,连接减灾与可持续发展,为全球应对气候变化提供“中国方案”。

  “认准了目标就绝不放弃!”这位85后女科学家,在香港这座东西交汇的都市,带领着一支同样年轻的团队,正以奔跑的姿态,在气候变化的迷雾中冲出一条通途,于这条风雨兼程的赛道上,书写中国青年科学家的担当与智慧。

  ——编者按

  

——记香港科技大学世界可持续发展研究院、潘乐陶气候变化与可持续发展研究中心主任陆萌茜教授

杨 戈  吴 彪

  

新的赛道

  即将过去的2025年,对于香港科技大学(以下简称“港科大”)教授陆萌茜而言,是步履不停的忙碌之年,更是硕果盈枝的收获之年。这一年,她的名字与“可持续发展”这一全球性命题紧密相连,在港科大乃至国际舞台上,书写下属于中国学者的亮眼篇章。

  2025年年初,港科大世界可持续发展研究院的落成,为全球可持续发展研究注入新活力,而陆萌茜正是这片学术新阵地迎来的首位年轻院长。接过聘书的那一刻,她心中的目标清晰而坚定:“可持续发展从不是单一地区的课题,它需要打破地域与学科的边界,在全球协作的平台上稳步推进。”这份对使命的深刻认知,让她上任后便迅速锚定方向,着手筹备数个足以影响全球的大科学计划,以行动践行“用科学服务可持续未来”的承诺。

  这份行动力很快迎来了重磅回响。20254月,由陆萌茜牵头打造的全球跨学科倡议——“推动自然和人为环境可持续性的无缝预测与服务计划”(以下简称“SEPRESS”),获得联合国教科文组织(UNESCO)的权威认可,并纳入“联合国科学促进可持续发展国际十年(20242033)”(IDSSD)行动计划。这一认可的分量不言而喻——2025年全球仅有25个行动计划获此殊荣,而SEPRESS更是其中唯一由中国内地与香港联合团队申报成功的项目。

  20257月,港科大潘乐陶气候变化与可持续发展研究中心正式成立。这个以香港著名工程师、慈善家潘乐陶博士命名的中心,从筹备之初就承载着“用科技守护气候韧性、为全球可持续发展破题”的宏大使命。在这场重要的揭牌仪式上,陆萌茜作为中心主任,提出了团队发展的理念——要将科研成果转化为实际解决方案,以增强社会抵御气候威胁的能力,共同创建一个更有韧性、更可持续的美好未来。

  新一年,陆萌茜即将迎来她在港科大工作的第10个年头。十年磨一剑,她始终专注于自身专业的研究打磨,既紧盯国际前沿学术动态,也深耕具有中国自身特色的气候问题。

  显然,对于陆萌茜和她的年轻团队而言,这是一条充满挑战的赛道,终点不是一个容易实现的目标。承担起这份责任无疑是勇敢的,除了需要一颗不怕困难、勇往直前的责任心之外,更要具有先进的理念和技术。陆萌茜平时总说:“对科研人而言,回避难题就是放弃担当。唯有直面挑战,才能做出真正有创新、有价值的研究,不辜负社会的信任。”

  初见陆萌茜,她的优雅气质总会让人印象深刻。她表面温婉从容,骨子里却透着一股坚韧与倔强。对技术与细节,她有近乎“执拗”的坚持,从不因外界的喧嚣而动摇。在她心中始终笃定一个信念——科研,唯有脚踏实地,方能行稳致远。

  这种倔强源自少年时的磨炼。陆萌茜成长于青岛,从小学三年级起便因出色的身体素质入选区体校,自此她的人生就与短跑和跨栏紧密相连,后来进入市体校,参与省级比赛。日复一日的训练塑造了她的体魄,更锤炼出“不服输、不放弃”的意志。“冠军不是天生的,而是练出来的。”这种“不达目标绝不放弃”的信念,早已像肌肉记忆一样深深刻进陆萌茜的性格,成了她日后科研路上攻克难题的精神铠甲。

  2005年是香港高校进入内地通过高考招收本科生的元年,作为当年青岛唯一被录取的学生,陆萌茜与来自全国各地的165名佼佼者一同入学,成为港科大首批内地招收学生之一。受家庭的熏陶,她选择了土木与环境工程—— 一个“与民生息息相关的领域”。

  就这样,一条全新的赛道在陆萌茜面前展开。彼时的她怀揣着一颗工程师梦想的种子,在知识的土壤里努力汲取养分。港科大浓厚的学术氛围和充满活力与创新精神的治学态度,为她打下了坚实的基础。

  在本科学习中,陆萌茜发现,传统的土木工程规范严谨,而最激起她探索欲的,是那片流体的天地——风云交汇、江海奔流,连接天地万象的气象水文领域。“气象与水文研究所探索的,不只一隅的风雨,而是贯穿地球系统与人类命运的全球规律。”本科毕业时,为了搞清楚“流体”的秘密,经过深思熟虑,陆萌茜远赴美国哥伦比亚大学,师从国际水文气象与可持续发展领域的权威专家劳尔(.Upmanu Lall)教授,攻读地球与环境工程博士。

  哥伦比亚大学长达5年的求学经历,令陆萌茜获益匪浅。在那里,陆萌茜首次将机器学习、“大气河”新概念与气象数据融合,探索如何更精准地捕捉由强水汽输送引发的暴雨行进轨迹。那时,人工智能尚未掀起浪潮,而她的这种跨学科前瞻探索在挑战中孕育突破——学术生涯的第一篇论文被美国地球物理协会评价为“或可改变未来洪水预报的新突破”。

  彼时,陆萌茜在大洋彼岸孜孜不倦、不舍昼夜地钻研,不断试错前行,逐步形成了自己在暴雨、洪水、热带气旋、热浪等水文气象极端事件及复合灾害研究中的独到见解与技术体系,取得了一系列原创成果。

  2014年博士毕业,陆萌茜在完成了8个月的博士后研究后,顺利获得哥伦比亚大学新建立的数据科学院和统计系的教职。能在拥有世界前沿科研资源和技术的环境中继续深耕研究,她感到欣慰,却并不满足。她内心始终怀揣着一份憧憬——何时能够建设起一支由中国人主导的一流团队,从中国实际出发,面向世界解决气候变化问题?

  这份使命感,随着母校香港科技大学抛来的橄榄枝,逐渐化为现实。彼时,港科大土木与环境工程系正值扩招,系主任派出资深教授远赴纽约,诚邀陆萌茜回港发展,为母校和国家贡献力量。面对这一机会节点,在海外名校深耕多年、对气候与地球系统科学领域有深刻理解且已形成自身科研方向的陆萌茜,看到国内科研环境的快速发展和对新兴领域的开放接纳,她果断决定,“反正早晚都要回去的”,便毅然放弃在美国的科研工作,回到香港。


有温度的科研

  当时,香港科技大学已经发展成为亚洲顶尖的研究型大学,尤其在人工智能、数据科学等领域处于领先地位。.像陆萌茜这样在海外崭露头角、被学术界关注的年轻学者,通常会在这样优秀的高校或实验室里安定下来,按部就班地推进工作,前途清晰可见。但比起“按部就班”和“稳步上升”,她更在意挑战的难度等级。“科研是一个不断向前奔跑的过程。”陆萌茜说,“我们的工作,就是去探索未知、解决难题。在这个过程中,总要去做没有做过的事,学习没有掌握过的方法,一次次突破自己的能力边界。”在她看来,正是这种不断挑战与成长,让科研充满了意义,也让研究者变得越来越强大。

  回到港科大后,陆萌茜将目光投向在国内几乎空白的领域——东亚“大气河”研究。“什么是大气河?简单说就是天空中的‘亚马孙河’。”陆萌茜用通俗的比喻解释道,这是大气中一条狭长的水汽输送带,宽度可达几百公里,长度能绕地球半圈,每秒输送的水汽量和亚马孙河的径流量相当。大气河研究之所以重要,是因为它与暴雨、洪涝等极端天气事件密切相关,强大的大气河能够带来巨量的降水,在短时间内引发严重的洪涝灾害,对人们的生命财产安全造成巨大威胁。欧美国家早已开始研究,但东亚的大气河受季风影响,特征和欧美完全不同,当时还没人做过系统的梳理和分析,甚至东亚大气河的概念都没有提出过。

  这是从01的开始。最初的研究步履维艰,陆萌茜带领着当时规模尚小的团队,在鲜有人涉足的领域摸索前行,像一群执着的拓荒者,在未知的土地上扎下了他们逐梦的第一根科研柱。没有现成的数据库,他们便一头扎进多源数据的海洋,借助机器学习方法,梳理和分析几十年的观测与再分析资料;没有成熟的针对东亚大气河的算法,他们就从头开始,一次次调试参数、优化提速代码。

  每次遇到瓶颈,陆萌茜就会想起少年时代在跑道上的坚持:“科研就像跨栏——先过数据误差,再调模型参数,一关一关地突破。只要不放弃,总能跨过去。”最终,他们构建出首套覆盖全球19802100年的“大气河”高分辨率事件数据库,开发了适配东亚特性的追踪算法,不仅揭示了区域大气河的演变规律,也为全球强降水与水循环研究提供了关键数据支撑。

  但陆萌茜没有止步于“发现”。“科研不是写几篇论文就完事了,最终要落到解决实际问题上。”2022年,美国加州遭遇罕见的旱涝急转——长期干旱引发大规模山火,暴雨又带来洪灾,这一幕让她敏锐地意识到一个新问题:“气候变暖下的极端天气,正在变得越发‘喜怒无常’。”

  陆萌茜将这种现象形象地称为“降水鞭打”,并进一步延展到“天气鞭打”——不仅是旱涝的急转,也包括温度、风速等要素的剧烈反复,偏离季节平均值。团队分析了全球近百年的气象数据,结果令人忧心——自20世纪中叶以来,这类极端事件的发生频率已增加31%66%,若全球高排放模式持续,2028年起将进入更频繁的爆发期。

  “比如我国南方地区,可能前一个月还在抗旱,下一个月就面临暴雨洪涝。”陆萌茜解释道,“这对水库调度、农业生产都是巨大挑战。对风电、水电、光伏等新能源产业而言,天气波动也意味着产能不稳定。”为提升预测能力,她创新性地将AI模型与气候动力模式结合,将预警时间从几天延长至45周。“现有的天气预报在精度上已非常成熟,我们希望进一步拓展它的时间维度——让预报不仅准确,还能更早。就像导航一样,提前提醒前方的‘天气风险’,给社会各界留出充分的应对窗口。”

  在快速变化的时代,科研热点层出不穷,随着人工智能炙手可热,各类“AI+”应用如雨后春笋般涌现。陆萌茜在深耕的领域顺势而为——用AI赋能气象研究,让模型更高效、预测更精准。从大气河到水汽循环网络,从东亚季风到极端天气,再到水资源管理,她步步为营,扎扎实实,钻研的每一个领域都和人类生产生活紧密相关。相应的研究成果陆续发表在国际权威的期刊上,甚至被选为封面特色文章。但比论文发表更让陆萌茜关切的,是科研能否真正落地,服务现实世界。

  在更广阔的时空尺度上,气候预测支撑着国家水资源的跨季度调度,可以为南水北调这样的工程提供科学依据;长期气候变化研究指导着沿海城市的海堤建设标准,守护着千万人口的安全底线。小到一场婚礼的户外场地选择、清晨出门是否带伞的决策,大到全球供应链的物流规划、国家碳中和路径的战略制定——气象信息如同空气般融入现代社会的每个毛细血管,默默构筑着人与自然和谐共生的安全基石。

  气象信息始终是人类生产生活的重要坐标。这些实实在在的需求,让陆萌茜更加坚定科研服务社会的初心。在她看来,气候研究的目的,远不止于传统的“减灾”——通过精准预报减少灾害损失。她更看重的是另一片更广阔、更具赋能价值的天地——“可持续发展”。

  “比如建海上风电场,要知道未来若干年的风速变化,不然投资可能打水漂。我们的模型能做出预测,银行就可以根据这个设计绿色金融产品——给未来产能和收益稳定的地区发放贷款,风险更低。”陆萌茜提到“金融气象”的案例,“又如光伏发电,如果能预测未来5年的发电量,投资者可以据此判断是否投入,政府也能据此制定更合理的补贴政策。”

  “这就是气候科研的价值,让科学跨出实验室,融入产业与生活,把理念变成行动,把研究变成解决方案。”陆萌茜主张把气象数据转化为“看得见的服务”:给农民发“灌溉提醒”,给城市管理者发“暴雨预警”,给新能源企业发“产能预测”。在她看来,好的科研要有温度——不再是冷冰冰的数据和文章,而是能回应政府、企业和老百姓对美好生活的期待。


使命感

  在港科大组建团队的过程,也是陆萌茜寻找同路人的过程。10年里,她的身边会聚了一批来自五湖四海、由多学科力量组成的年轻人。在项目推进过程中,陆萌茜组织定期的头脑风暴会议,让不同背景的成员充分交流想法。当算法遇到瓶颈时,大气动力学的专业知识能提供新的思路;当模型与实际应用脱节时,工程领域的经验又能及时调整方向。大家彼此支撑、协同创新,就像一台精密运转的机器,每个零件都在陆萌茜的巧妙整合下,发挥着最大的效能。

  “在准备申报‘SEPRESS计划’材料的时候,我正好在美国出差,那一周的白天都在开会,事情很多,我就每天凌晨3点起床来写这个材料。”陆萌茜回忆那段冲刺联合国教科文组织(UNESCO)“科学促进可持续发展国际十年”全球计划的时光,语气平静却带着自豪,“我和十几个国内国外的科研伙伴一起讨论,大家当时心里都没有底,但我觉得你不去做,你永远不知道能不能成,只有你做了,才有成功的可能性。”陆萌茜这种敢想敢干的冲劲和那股不服输的劲头,把整个团队的伙伴们拧成了一股绳。

  “SEPRESS计划”的核心理念是“无缝隙预测”——依托自主研发的全球动力模式与人工智能技术相结合,实现从天气到次季节-季节乃至更长时间尺度的连续、精准预测。这是一个宏伟的目标,要把中国的先进技术带出去,也把国外的优秀经验引进来,共同应对气候变化这个全球性挑战。

  一群年轻人为了共同的目标携手向前,听起来励志而热血,然而,落在实际的工作中,可能是大量枯燥的重复、数不清的失败结果。科研的道路不光有关注与鼓励、鲜花与掌声,迎接大家的,还有艰辛、困峻,甚至是质疑。在曲折的前进道路中,年轻的陆萌茜也在不断成长成熟。在做科研时,她可以连续几个月工作只聚焦在一个问题上,刨根问底;而作为一个团队带头人,她却不能只顾着眼前,而是要不断切换场景站在大家的角度思考问题,求同存异。“无论是做科研还是做管理,都要站在更高的位置,用发展的眼光和超前的意识来思考项目的发展。”陆萌茜如是说。

  “香港科技大学作为亚洲高性能计算的重要枢纽,为我们研发全球气候模式提供了强大的算力引擎。”陆萌茜强调。正是依托学校领先的超算中心,团队才能处理海量的气象卫星资料和复杂的物理方程,让无缝隙预测从理论走向实践。

  202510月,在潘乐陶气候变化与可持续发展研究中心成立仅仅3个月后,陆萌茜就带领团队启动了“香港首个全球气候模式”项目,目标是对标欧洲中期天气预报中心(ECMWF),解决气象数据“卡脖子”问题。

  “以前我们做研究,很多关键气象数据都依赖欧美机构提供,数据获取受外部因素影响较多,灵活性也有限。”陆萌茜说,“所以我们要先实现模式的自主化,再实现数据的自主化,两者相辅相成、缺一不可。”她提到,2025年年初部分国际气候数据的全球开放供应逐步收紧,对全球气候变化研究与政策制定带来了一定挑战,也让各国更加意识到建立自主系统的重要性。这件事让她更加坚定了方向:“我们必须建立一套属于自己的全球气候系统模式,不仅要服务中国,也要为‘一带一路’沿线国家和全球应对气候变化提供支持。”

  如今,依托港科大持续扩容的算力集群,中心团队还在不断壮大。“在大项目立项之后,我们会有金融行业的专家、定价和企业收益管理的专家、人工智能的专家,还有生态学的、海洋科学的、海洋工程的专家学者,陆续加入团队中。正因为来自不同的背景,不同的学科交叉,大家从不同的角度探讨问题就非常热烈,特别是不同思维模式碰撞在一起能够产生很多意想不到的火花。”陆萌茜介绍道,他们构建大平台、组建大团队,通过团结协作,为一个更大的、一致的理想和目标而努力。

  研究中心每月有一期《月刊》,记录和更新团队的最新进展。“它既是我们工作的回顾,也是一扇通向外界的窗口。”国内不少院士和行业专家都会定期翻看,面对成果,当初提出过质疑和有过反对意见的专家学者,也都纷纷转换了观念,为陆萌茜和中心团队鼓劲与出谋献策。

  面对全球化的竞争,谁拥有更多更好的人才,谁就能取得主动,赢得未来。在港科大,陆萌茜始终把延揽和支持青年人才看作学科长远发展的一项重要工作。“现在的学生有主见,有想法,愿意尝试新事物,再沉淀一些经验,锤炼出更多韧劲,他们会走得更远。”陆萌茜注重为青年人寻求更稳定的支持,鼓励他们心无旁骛地专心从事研究工作,培养经验和磨炼韧性。

  在自己的团队里,陆萌茜和学生们建立了亦师亦友的融洽关系。一方面,对他们十分严格,培养学生的科学作风和独立创新精神。学生们都知道,在陆老师的项目里,不能“差不多得了”,她对细节有近乎严苛的要求。学生们笑称,陆老师总能在别人觉得已经很好的地方,发现那处“点石成金”的细节。另一方面,陆萌茜对待学生如同对待弟弟妹妹,悉心引导,鼓励他们大胆提出想法,哪怕还不够成熟也没关系。“科研的过程,本就是在不断尝试中积累经验,在一次次修正中逼近真相。”在风险可控的范围内,她放手让学生们在实践中摸索、试错,从挫折中汲取经验、不断成长。正是在这样的信任与磨炼中,越来越多的青年才俊走上重要岗位,发挥着自己的力量。

  陆萌茜常说,没有完美的个人,只有更好的团队。个人的能力或许有限,但当一群人拥有共同理想与价值观时,团队的力量就会变得无穷。如今,作为中生代科学家,她肩负着前辈的期待,与团队一起去探索更多的未知领域。“科研要承上启下,接力的不只是课题,更是一种精神。”陆萌茜认真地说,“传递的不仅是知识与方法,更是对科学的信念与品格。”她尤其看重学生身上的“坚韧”,做科研没有轻而易举的时候,尤其是在开拓前沿时,质疑声总会存在。她希望学生能真正理解自己工作的意义,并在面对挑战时保持坚定与韧性,“这是我觉得非常重要的”。

  陆萌茜始终相信,科研是一种长期主义。而气候研究更需要时间的积淀——每一年的雨雪风霜,都是数据积累的一笔。“既然选择了气候科学,就要经得起风吹雨打,也要耐得住寂寞。”陆萌茜说,“支撑我们的,从来不是论文数量,而是一种更大的目标——用科学创造社会价值。”

  “我是北方人,在南方求学,又在西方生活深造过几年,深刻体会到不同文化的各自优势。”陆萌茜笑着给自己做总结。这种“东西南北大融合”的经历,使得她身上散发着西方式的直率和自信,而骨子里仍铭刻着东方式的“家国情怀”。“身上还是有一种使命感吧,中国科技正处在加速向上的阶段,我们这一代人,应该做些不一样的事情。”在陆萌茜眼里,香港是连接中国与世界的重要纽带,她和团队正站在这个枢纽上,把中国的气候科研成果,转化为全球的解决方案。

  长久以来,陆萌茜始终专注于自己热爱的关键技术研究。面对那些尚无定论的领域,她愿意留下来,沉下心去耕耘,寻找属于自己的答案。从在美国深造算起,这十多年里,她专注于大气河、水汽循环网络、东亚季风、极端天气和水资源管理等多个业务领域,拥有丰富的理论、技术和管理经验。身处技术变革的浪潮之中,能做出于国于民有用的科研,她觉得很兴奋,也很幸福。

  好奇心和好胜心始终都在。如今,这位曾经的短跑健将,正全力奔跑在气候科学的前沿。她的赛道,从香港的实验室,延伸至联合国会场,再通过无缝预测模型,连接到东南亚的稻田、北极的航道、城市的电网和金融家的决策中。

  每天晚上,陆萌茜办公室的灯光都会穿透港科大静谧的夜色,在周围投下温暖的光晕。她和团队成员分析问题、讨论数据,常常忘了时间。“希望有一天,我们的气候预测系统,能像这些灯光一样,照亮每一个需要的地方。”说话的那一刻,陆萌茜的眼神坚定,仿佛又回到了当年那个蹲在跑道起点、听候枪响准备起跑的瞬间——只不过现在,她要带领整个团队奔向更宏大的目标。

专家简介

  陆萌茜,现任潘乐陶气候变化与可持续发展中心主任、世界可持续发展研究中心主任及港科大上海中心数字气象服务创新实验室主任,同时担任港科大土木与环境工程系、海洋科学系和金融学系副教授。她是国际水利与环境工程学会香港分会主席、气候天气与水资源国际论坛(CWWF)的创始人兼主席。此外,她还担任联合国教科文组织科学十年计划“推动自然和人为环境可持续性的无缝预测与服务计划”(SEPRESS2025-2032年)项目主席。

  作为将人工智能和数据科学应用于水文气象学、水资源和气候风险管理的前沿学者,陆萌茜的研究涵盖5个关键领域:大气河、水汽循环网络、东亚季风、极端天气和水资源管理。工作获得了广泛认可,包括《水资源研究》(WRR)年度特色贡献,并在美国地球物理联盟(AGU)研究亮点、《自然》(Nature)研究亮点中被重点报道,论文多次被作为《Npj气候和大气科学》和《地球与环境通讯》的封面文章。在国际重要创新展览中3次获得金奖,分别为香港(2023年)和日内瓦(2024年和2025年)。她还获得了清华大学-浪潮集团计算地球科学青年人才奖。她对大气河和气候相关极端天气的见解引起了媒体的广泛关注,曾接受《新闻周刊》和英国广播电台(BBC)的采访。

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2025年12月

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