李 際
(云南師范大學(xué)馬克思主義學(xué)院,云南昆明 650500)
弗拉瑟科研創(chuàng)新案例研究
李 際
(云南師范大學(xué)馬克思主義學(xué)院,云南昆明 650500)
協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)解決了生態(tài)學(xué)全球多站點(diǎn)同步野外實(shí)驗(yàn)的操作難題,取得了巨大關(guān)注。提出者所在的加拿大湯普森河大學(xué)并非國際世界著名研究機(jī)構(gòu),但詳實(shí)的證據(jù)表明弗拉瑟教授具有忠誠的學(xué)緣繼承、積極但謹(jǐn)慎的創(chuàng)新探索、堅(jiān)決的學(xué)術(shù)捍衛(wèi)、多元的社會(huì)責(zé)任和豐富的人文情懷等五項(xiàng)個(gè)人特質(zhì),使得他的職業(yè)、事業(yè)與興趣得到統(tǒng)一,不僅對(duì)學(xué)科、學(xué)生和學(xué)校做出了獨(dú)特貢獻(xiàn),也對(duì)社會(huì)發(fā)展和人文關(guān)懷起到了促進(jìn),對(duì)我國學(xué)者有啟發(fā)意義。
弗拉瑟;協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn);草本植物多樣性網(wǎng)絡(luò);野外實(shí)驗(yàn);科研創(chuàng)新
作為新興的學(xué)科,生態(tài)學(xué)有著自身的學(xué)科自主性。已故的《生態(tài)學(xué)家》(Ecologist)創(chuàng)世主編高德史密斯(Goldsmith)在《道:一種生態(tài)世界觀》(TheWay:AnEcologicalWorldview)一文中認(rèn)為,存在“介于物理學(xué)和生態(tài)學(xué)兩者的基本不同”,并認(rèn)為生態(tài)學(xué)中存在著不同于物理學(xué)和化學(xué)的概念,“迄今物理學(xué)與化學(xué)定律仍舊被關(guān)注……但沒有這些和相似的概念,就沒有醫(yī)學(xué)和真正的生物學(xué)科學(xué)”[1]。
生態(tài)過程的不確定性和復(fù)雜性使得生態(tài)學(xué)研究比物理學(xué)困難,甚至比傳統(tǒng)的個(gè)體和種群研究為主的生物學(xué)也遠(yuǎn)為困難。目前主要的研究手段是文獻(xiàn)分析、建模與實(shí)驗(yàn)[2]。研究表明,實(shí)驗(yàn)是當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究的主要手段。遜納和谷瑞威特(Scheiner &Gurevitc)也認(rèn)為,“生態(tài)學(xué)日益發(fā)展成為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)?!保?]肖顯靜和林祥磊主張,“對(duì)研究大的、存活時(shí)間長的,或行為復(fù)雜的生物,野外實(shí)驗(yàn)是唯一可行的方法?!保?]威廉姆斯(Williams)對(duì)于解釋外來物種在新生境中高密度生長機(jī)制的兩種假說的野外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果,因?yàn)閰^(qū)組(block)過少(僅3個(gè)),他們承認(rèn)他們的研究不是判決性實(shí)驗(yàn)[5]。賈謝科(Jaeschke)總結(jié)生態(tài)學(xué)野外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證失敗的原因在于“不能包括所有的多樣性和空間”[6]。鑒于生態(tài)圈是一個(gè)從地下1米到大氣圈內(nèi)的宏觀復(fù)雜巨系統(tǒng),不同地點(diǎn)的時(shí)間和空間尺度的多樣性導(dǎo)致的異質(zhì)性使得傳統(tǒng)的單一站點(diǎn)的野外實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有普遍性??朔@一問題,必須同時(shí)在全球各地進(jìn)行統(tǒng)一的同步實(shí)驗(yàn),結(jié)果才可能有普遍性的解釋力,即生態(tài)學(xué)全球多站點(diǎn)同步野外實(shí)驗(yàn)。但傳統(tǒng)的生態(tài)學(xué)野外實(shí)驗(yàn)受制于時(shí)間、成本與人力資源,不可能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。由此,發(fā)展出基于適合生態(tài)學(xué)野外實(shí)驗(yàn)的新標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(protocol)(即處理的規(guī)程)的方法成為生態(tài)學(xué)研究取得重大突破的瓶頸之一。
弗拉瑟(Lauchlan Hugh Fraser)率先提出了具體的新方法,并稱之為“協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)”(coordinated distributed experiments,CDEs)的生態(tài)學(xué)野外實(shí)驗(yàn)新方法。他認(rèn)為這種方法是“同時(shí)研究全球環(huán)境問題并且探索一般性生態(tài)學(xué)理論的優(yōu)勢,并提供受控實(shí)驗(yàn)內(nèi)在的精確性”,認(rèn)為這是“涌現(xiàn)出來的全球生態(tài)和環(huán)境科學(xué)假說驗(yàn)證的新工具”并具有五個(gè)屬性(假說驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究、多地理地點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)和協(xié)作的數(shù)據(jù)管理、知識(shí)產(chǎn)權(quán)共享)和三個(gè)特點(diǎn)(同步的數(shù)據(jù)收集、多研究團(tuán)隊(duì)、低預(yù)算)[7]。自《生態(tài)學(xué)和環(huán)境前沿》(Frontiers in Ecology and The Environment)刊出后,①迅速受到生態(tài)學(xué)界的關(guān)注并被大量引用[8]。
作為一位在不知名的普通高校工作的學(xué)者,②能取得如此矚目的成果較為少見。研究弗拉瑟的學(xué)術(shù)經(jīng)歷、成功要素和個(gè)人特質(zhì),對(duì)我國一般高校的廣大普通學(xué)者的科研生涯規(guī)劃具有重要啟發(fā)意義。
弗拉瑟出生于加拿大英屬哥倫比亞省溫哥華,現(xiàn)為加拿大湯普森河大學(xué)(Thompson River University)科學(xué)系生物科學(xué)專業(yè)全職教授和加拿大聯(lián)邦政府資助的首席研究員(Canada Research Chairs,CRC)(二級(jí))(全校僅三位)。研究領(lǐng)域?yàn)椴莸睾蜐竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)的開墾、生物多樣性、草原管理、氣候變化和食物網(wǎng)理論,是“草本植物多樣性網(wǎng)絡(luò)”(HerbDivNet)主席。已公開發(fā)表論文約100篇且多篇發(fā)表于Science[9]。
1990年獲加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)(UBC)生物學(xué)學(xué)士學(xué)位,1993年獲加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)植物學(xué)碩士學(xué)位(師從特金頓),1996年獲英國謝菲爾德大學(xué)植物生態(tài)學(xué)博士學(xué)位(師從著名生態(tài)學(xué)家格瑞姆)。③1996-1999在美國渥太華州立大學(xué)從事博士后研究(師從著名濕地生態(tài)學(xué)家凱迪)。1998-1999年在加拿大卡爾頓大學(xué)(Carleton University)生物系擔(dān)任講師,1999-2004年在美國阿克倫大學(xué)(University of Akron)擔(dān)任助理教授、副教授,2004至今在加拿大湯普森河大學(xué)工作,歷任助理教授、教授和首席研究員(群落和生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)方向),教授“研究設(shè)計(jì)、分析與報(bào)告”(本科)以及“研究方法、準(zhǔn)備和陳述”和“演化和生態(tài)前沿話題”(研究生)[10]等課程。
弗拉瑟忠誠于自己所受的研究生教育,積極研究導(dǎo)師的成果并和導(dǎo)師開展學(xué)術(shù)合作。他在取得教授職位后,還與碩士生導(dǎo)師聯(lián)合研究[11-12]。博士后階段的濕地生態(tài)系統(tǒng)的研究經(jīng)歷不僅促成了他和凱迪的論文[13],還聯(lián)合出版了《世界最大的濕地:生態(tài)和保護(hù)》(The World's Largest Wetlands:Ecology and Conservation)。④該書2015年由劍橋大學(xué)出版社出版,共498頁[14]。
啟發(fā)弗拉瑟思考生態(tài)學(xué)全球同步野外實(shí)驗(yàn)并創(chuàng)立草本植物多樣性網(wǎng)絡(luò)和提出協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)的正是他博士生導(dǎo)師格瑞姆在1979年提出的解釋植物種群多樣性和生產(chǎn)力關(guān)系的單峰模型(unimodal)假說,格瑞姆稱之為駝背模型(hump-backed model,HBM)。這個(gè)假說認(rèn)為植物群落中物種豐富度和生產(chǎn)力存在著單變量關(guān)系,當(dāng)群落的生產(chǎn)力(用生物量衡量)達(dá)到了中間值,而物種豐富度(即物種多樣性)到峰值,兩者的關(guān)系曲線隨時(shí)間表現(xiàn)出呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢,因而稱之為駝背模型。該模型一經(jīng)提出,備受認(rèn)可或質(zhì)疑。弗拉瑟為了驗(yàn)證格瑞姆的假說,從博士生階段開始持續(xù)二十年,并在2012年組織了草本植物多樣性網(wǎng)絡(luò),利用他的協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了全球同步野外實(shí)驗(yàn),結(jié)果支持了格瑞姆的假說。這也是對(duì)格瑞姆假說的首次全球同步野外實(shí)驗(yàn)[15]。
弗拉瑟的學(xué)術(shù)成就中分別有碩士生、博士生和博士后導(dǎo)師的身影,對(duì)于學(xué)緣的忠誠使得他取得了卓著的學(xué)術(shù)聲譽(yù),才能成為加拿大首席研究員。忠誠于學(xué)緣的意義不僅在于此,還在于長期的學(xué)緣繼承才可能進(jìn)行持續(xù)的研究,科學(xué)研究才能從發(fā)散逐漸走向收斂,有助于一般性理論和突破性進(jìn)展的出現(xiàn)。
弗拉瑟的創(chuàng)新探索主要體現(xiàn)在組織創(chuàng)新和方法創(chuàng)新,即草本植物多樣性網(wǎng)絡(luò)和協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)。弗拉瑟和格瑞姆在上世紀(jì)90年代就對(duì)駝背模型進(jìn)行了單一站點(diǎn)的野外實(shí)驗(yàn),但被質(zhì)疑在公開發(fā)表時(shí)隱藏了影響結(jié)果的處理且存在偽重復(fù)(pseudoreplication)[15]。但正是遇到了跨尺度研究的挑戰(zhàn),萌發(fā)了在全球組織同步野外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的想法,發(fā)起建立了研究草本植物群落及相應(yīng)模式的影響因子的全球科學(xué)家網(wǎng)絡(luò)(即草本植物多樣性網(wǎng)絡(luò))[16]。該網(wǎng)絡(luò)第一個(gè)研究項(xiàng)目就是駝背模型的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),弗拉瑟親自設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)協(xié)議(protocol)。參與實(shí)驗(yàn)的所有站點(diǎn)和科學(xué)家必須遵循這個(gè)協(xié)議,獲得的數(shù)據(jù)才被接納,然后進(jìn)行分析。這樣的方法就是協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)。在日常研究中,他不拘泥于傳統(tǒng),甚至采用了包括數(shù)字?jǐn)z像在內(nèi)的新穎手段[12]。
但弗拉瑟的科學(xué)探索并不武斷,保留著科學(xué)研究必須的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,且勇于承認(rèn)錯(cuò)誤。他提出的協(xié)議非常細(xì)致,結(jié)合了一般性的實(shí)驗(yàn)處理標(biāo)準(zhǔn)和針對(duì)所研究的具體科學(xué)問題設(shè)計(jì)的特定試驗(yàn)處理標(biāo)準(zhǔn)且有操作性。比如,他對(duì)站點(diǎn)要求設(shè)計(jì)長寬各為1米的8*8的大樣方并采取標(biāo)準(zhǔn)的隔離措施,以確保隨機(jī)[17];此外,還要標(biāo)注特別濕潤或干燥年份的數(shù)據(jù),以剔除無關(guān)的干擾因素或發(fā)現(xiàn)未知的生態(tài)過程與模式[18];還要求各個(gè)站點(diǎn)從當(dāng)年的生長季(growth season)的峰值日期開始采樣,還強(qiáng)調(diào)了南北半球站點(diǎn)的季節(jié)性差異,并特別指出采樣包括死亡的凋落植物。把死亡的凋落植物也看作是群落內(nèi)的物種的觀點(diǎn)對(duì)于駝背模型有特別重要的意義,格瑞姆指出凋落植物也參與了生產(chǎn),而不僅僅是活的植物,而這恰是很多不考慮凋落植物的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果與駝背模型不吻合的重要原因之一[19]。在反駁對(duì)他和格瑞姆上世紀(jì)90年代的早期實(shí)驗(yàn)研究質(zhì)疑時(shí),他在《生態(tài)學(xué)》(Oecologia)上公開承認(rèn)此前提交的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的,并重新提交了證據(jù)[15];他也承認(rèn)當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)僅僅停留在采集“純粹的描述性數(shù)據(jù),并沒有基于實(shí)驗(yàn)操控”[20];甚至還認(rèn)為駝背模型僅僅是解釋植物群落多樣性和生產(chǎn)力關(guān)系的一個(gè)理論,明確表示存在多變量關(guān)系,強(qiáng)調(diào)了邊界的決定性作用[21],承認(rèn)“試圖畫出一個(gè)關(guān)系的描述并不會(huì)解釋太多的變量。換言之,定義邊界更有用”。④他立場的修正使得爭鳴從單變量的實(shí)驗(yàn)處理轉(zhuǎn)向了單變量與多變量之爭,并向更為復(fù)雜的多模式假說發(fā)展。
弗拉瑟實(shí)事求是的態(tài)度不僅維護(hù)了駝背模型,也維護(hù)了科學(xué)的權(quán)威性。尤其是他對(duì)于操作錯(cuò)誤與理論局限性的公開承認(rèn),進(jìn)一步厘清了相關(guān)爭鳴并促進(jìn)了科學(xué)理解,也為下一階段的相關(guān)研究指出了方向。
弗拉瑟的研究具有開創(chuàng)性,存在著爭鳴,但他堅(jiān)決的捍衛(wèi)學(xué)術(shù)觀點(diǎn),在爭鳴中逐漸完善。這在他與另一個(gè)生態(tài)學(xué)全球野外實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)始人鮑瑞爾(Borer)等人關(guān)于駝背模型的爭鳴中表現(xiàn)的尤為突出。
鮑瑞爾就職于美國明尼蘇達(dá)州立大學(xué),她和其他六位美國青年生態(tài)學(xué)家共同發(fā)起了對(duì)草本植物營養(yǎng)關(guān)系進(jìn)行全球同步野外實(shí)驗(yàn)的“營養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)”(NutNet),并晚于弗拉瑟提出了類似協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)的分布式協(xié)作實(shí)驗(yàn)(Distributed Collaborative Experiments,DCEs),已發(fā)表了27篇論文[22]。⑤他們和弗拉瑟在《科學(xué)》(Science)上輪流發(fā)表了5篇論文。鮑瑞爾等人于2011年首先發(fā)難,在《科學(xué)》上用營養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)疑了駝背模型,認(rèn)為“站點(diǎn)、區(qū)域和全球范圍的精細(xì)的尺度(平米)上的豐富度和生產(chǎn)力沒有明確的關(guān)系”[23],否定了兩者間的單變量關(guān)系的存在,主張?zhí)剿骺赡艿亩嘧兞筷P(guān)系,并在2012年繼續(xù)在《科學(xué)》發(fā)文,強(qiáng)調(diào)了同樣的觀點(diǎn)[24]。對(duì)此,弗拉瑟在認(rèn)可鮑瑞爾等人關(guān)于邊界非常重要的觀點(diǎn)的前提下,針鋒相對(duì)的組織了草本植物多樣性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)對(duì)駝背模型再次進(jìn)行驗(yàn)證[19],中期成果在2014年第56屆國際植物科學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)(the 56th Annual Symposium of the International Association for Vegetation Sciences)中宣布[20],最終成果2015年發(fā)表在《科學(xué)》[25]。但鮑瑞爾等人繼續(xù)在2016年的《科學(xué)》中質(zhì)疑弗拉瑟并沒有隨機(jī)采樣,才出現(xiàn)了符合駝背模型假說的結(jié)果,繼續(xù)重申放棄單變量的單峰模型,采取多變量假設(shè)的研究思路[26]。弗拉瑟于當(dāng)年投稿《科學(xué)》(已錄用),駁斥了鮑瑞爾等人的質(zhì)疑,指出了他們對(duì)協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析存在錯(cuò)誤[27]。
在這場還未結(jié)束的學(xué)術(shù)爭鳴中,弗拉瑟所捍衛(wèi)的不僅僅是其導(dǎo)師提出的假說,更重要的是通過驗(yàn)證與反駁,深化了對(duì)于植物群落物種豐富度與生產(chǎn)力關(guān)系和駝背模型假說的理解。即使未來證明駝背模型是錯(cuò)誤的或僅僅在特定條件下才有效,他做出的所有努力都是人類在認(rèn)識(shí)自然過程中的知識(shí)積累。
弗拉瑟并不滿足于自身取得學(xué)術(shù)成果,也在科研及社會(huì)普及中承擔(dān)了不同的社會(huì)責(zé)任。
在學(xué)術(shù)領(lǐng)域,他不僅參與了高水平的學(xué)術(shù)出版工作,擔(dān)任了《應(yīng)用植物科學(xué)》(Applied Vegetation Science)(SCI II區(qū))和《植物生態(tài)學(xué)》(Plant Ecology)(SCI III區(qū))副主編,還回報(bào)母校,兼任加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)植物學(xué)系研究助理。同時(shí),他在長期的科研工作中,重視對(duì)于學(xué)生的培養(yǎng),累計(jì)已獨(dú)立完成了3位榮譽(yù)學(xué)士、7位碩士研究生和2位博士的培養(yǎng),還參與培養(yǎng)了45位本科生、21位碩士研究生和2位博士研究生[10]。
科學(xué)無國界。對(duì)于學(xué)界的社會(huì)責(zé)任也無國界,他積極參與國際科學(xué)研究合作。由英國發(fā)起的“變化的地區(qū)系統(tǒng)中的生態(tài)多樣性的投射響應(yīng)”(Projecting Responses of Ecological Diversity In Changing Terrestrial Systems,PREDICTS)項(xiàng)目,由全球245個(gè)科研機(jī)構(gòu)中的科學(xué)家共同參與,建成的樣本數(shù)據(jù)庫收集了78個(gè)國家的超過28 000種物種的160萬樣本,這些樣本涉及了全球超過1%的現(xiàn)有物種,涵蓋了全球814個(gè)生態(tài)區(qū)(ecoregion)中的208個(gè),14個(gè)生物區(qū)系(biome)中的13個(gè),35個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)(hotpot)中的25個(gè)及17個(gè)超級(jí)生物多樣性(megadiverse)國家中的16個(gè)。弗拉瑟成為了其中的一員[28]。此外,他也扶持科學(xué)欠發(fā)達(dá)國家的進(jìn)步,在駝背模型研究中,就引進(jìn)了我國蘭州大學(xué)龍瑞軍和尚占環(huán)教授的團(tuán)隊(duì)和“高寒草甸與濕地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站”[29]。
在社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域,首先已經(jīng)為所在學(xué)校獲得了“全球傳播”的聲譽(yù)。其次,還爭取各項(xiàng)資助,使得該校先后獲得三筆有史最大的企業(yè)資助得以籌備“生態(tài)系統(tǒng)開墾中心”(Centre for E-cosystem Reclamation)并設(shè)立“國家科學(xué)和工程研究委員會(huì)工業(yè)研究首席研究員”(industrial-research chair,the Natural Science and Engineering Research Council)崗位,讓該校的草地恢復(fù)研究有望未來在“國際水平上產(chǎn)生影響”。再次,他的部分工作將通過“研究如何保護(hù)當(dāng)?shù)氐谋镜匚锓N與土地免于遭受經(jīng)濟(jì)開發(fā)的破壞并給予市政委員會(huì)相應(yīng)的建議”[30-31],以促進(jìn)該校所在城市的環(huán)境可持續(xù)性。對(duì)此,弗拉瑟的解釋是“可持續(xù)(發(fā)展)管理意味著我們迎合我們當(dāng)前的需求,但犧牲未來后代包括環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)需求的需求??沙掷m(xù)(發(fā)展)管理的一個(gè)關(guān)鍵方面對(duì)因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)實(shí)踐而已經(jīng)被干擾的土地的恢復(fù)和修復(fù)”[32],因此,“我們現(xiàn)在用現(xiàn)代遺傳工具區(qū)幫助解決由開采、砍伐和放牧造成環(huán)境擾動(dòng)和面對(duì)氣候變化的(環(huán)境)恢復(fù)挑戰(zhàn)是恰當(dāng)?shù)摹保?3]。鑒于他的卓越貢獻(xiàn),該校分管學(xué)校發(fā)展的副校長評(píng)價(jià)他的工作“圍繞著創(chuàng)造一個(gè)更加健康的環(huán)境,這對(duì)湯普森河大學(xué),進(jìn)一步的,對(duì)地方經(jīng)濟(jì)和當(dāng)?shù)囟挤浅V匾?,稱他為“一個(gè)對(duì)我們而言的全明星研究員”,科學(xué)系主任更是明確表示他因?yàn)椤疤昧硕荒苁ァ保?0]。弗拉瑟的研究生涯不僅對(duì)學(xué)科、學(xué)生和學(xué)校做出了獨(dú)特貢獻(xiàn),還對(duì)當(dāng)?shù)氐奈磥戆l(fā)展和自然環(huán)境起到了引領(lǐng)作用。
作為一位生態(tài)學(xué)家,弗拉瑟的道路選擇并不是一開始就確定的。可能因?yàn)樗錾谌宋牡乩韮?yōu)秀的溫哥華地區(qū),自小培養(yǎng)了親近自然和悠閑生活的喜好,最初僅僅是希望成年后成為“一個(gè)大男孩式的農(nóng)場工人”(rancher)[30]。在成為父親后,他仍舊清晰的記得小時(shí)候“在整個(gè)夏天用一個(gè)32英尺的小舟探索海灣群島”的第一次體驗(yàn)大海的經(jīng)歷[31]。但可能恰恰是這份情懷,使得他最終走上了生態(tài)學(xué)家的職業(yè)道路。在本科階段,他發(fā)現(xiàn)自己最初“花了成千上萬小時(shí)在一小塊樣方上”,最終卻“不得不在大草原走上300英里尋找同樣的事物”,激發(fā)他成為一位“少數(shù)能在很小一塊土地上進(jìn)行氣候變化研究”的野外研究的生態(tài)學(xué)家[30]。和凱迪寫作《世界最大的濕地:生態(tài)和保護(hù)》一書的初衷是因?yàn)椤霸谶^去的一個(gè)世紀(jì),世界上大約一半的濕地被破壞了,很大程度上是由于人類的行為?!谑澜缱畲蟮臐竦?,發(fā)現(xiàn)了很多存留的原始濕地系統(tǒng),但這些地區(qū)至今令人驚訝的很少得到科學(xué)研究或關(guān)注?!窒砹怂麄儗?duì)于大濕地和重要性的生態(tài)動(dòng)力學(xué)理解并強(qiáng)調(diào)了保護(hù)的需要”[14]。而他最初在美國阿克倫大學(xué)工作時(shí),僅僅因?yàn)樵撔8浇摹耙晾赡芎艽?,但不能和太平洋相比”,就回到了故鄉(xiāng)加拿大英屬哥倫比亞省,在知名度和科研條件遠(yuǎn)遜于前者的湯普森河大學(xué)工作,但他很滿意自己的選擇,因?yàn)樵撔K诘母事妒小熬嚯x大海非常近”[34]。
他業(yè)余時(shí)間喜好廣泛,涉獵了足球、跑步、登山、閱讀、寫作和吉他[10]。作為個(gè)人愛好,他甚至出于對(duì)孩子的愛這一人類本能而為他的孩子們寫了一部以18世界末英格蘭國王喬治三世遇害為時(shí)代背景的科幻歷險(xiǎn)小說《升起的亞特蘭蒂斯》(Atlantis Rose)[34]。④
他豐富的人文情懷與凱迪一脈相承,后者目前“正追隨查爾斯·達(dá)爾文和‘亞西西的方濟(jì)各’(St.Francis of Assisi),常年居住在森林的時(shí)間比梭羅(Thoreau)還長”[35]。
弗拉瑟的人文情懷并沒有隨著科學(xué)研究而消散,反而是人文情懷引導(dǎo)了他的學(xué)術(shù)熱情,他的研究選題完全是受著自小形成的對(duì)自然的熱愛而驅(qū)動(dòng)的。在這個(gè)意義上,他目前的生活狀態(tài)就是一個(gè)大男孩式的農(nóng)場工人,只不過他不是一個(gè)在農(nóng)場上從事具體放牧工作的大男孩,而是一個(gè)在農(nóng)場上向自然發(fā)問、悉心呵護(hù)并沉浸于其中的大男孩罷了。
協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)對(duì)于生態(tài)學(xué)研究的價(jià)值毋庸諱言。提出者弗拉瑟本人具有很多個(gè)人特質(zhì),使得他對(duì)于生態(tài)學(xué)研究做出了重要貢獻(xiàn),其價(jià)值超越了科學(xué)本身,延伸到了社會(huì)發(fā)展和人文關(guān)懷。這些值得正處于“躍進(jìn)”階段的我國學(xué)術(shù)界對(duì)照與反思。
[注釋]
①該刊系SCI(2014)的1區(qū)期刊,位列環(huán)境科學(xué)312本期刊的第2位,2011-2014的年度平均影響因子8.285。
②湯普森河大學(xué)位于加拿大英屬哥倫比亞省的甘露市(Kamloops),該市位于英屬哥倫比亞省中部,系該省第三大城市,人口僅約十萬,周邊主要是光禿的荒原,傳統(tǒng)以葡萄種植為主要經(jīng)濟(jì)來源,近年也開始石油開采,是一座新興的中型城市。湯普森河大學(xué)成立于1070年,現(xiàn)有在校生2萬6千名,是一所新興的綜合性大學(xué)。
③凱迪生于1953年5月29日生于加拿大安大略省倫敦市,美國東南路易斯安納大學(xué)退休教授,世界著名的濕地生態(tài)學(xué)家,發(fā)表超過150篇論文并出版9部專著,被Web of Science列為高引研究人員(Highly Cited Researcher)。Keddy P.Biography[EB/OL].2016-10-09.http://drpaulkeddy.com/bio.html.
④見作者和弗拉瑟2016年10月間的郵件通訊。
⑤鮑瑞爾等人直到2014年才正式提出分布式協(xié)作實(shí)驗(yàn),晚于弗拉瑟的協(xié)同分布式實(shí)驗(yàn)兩年。
[1]Goldsmith.Theway:Anecologicalworld-view[M].London:Rider,1992:20.
[2]李際.生態(tài)學(xué)假說實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的原假說困境[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2016(6):2031-2038.
[3]Scheiner-Gurevitch.生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析[M].牟傅主,譯.北京:高等教育出版社,2000:1.
[4]肖顯靜,林祥磊.生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的分類概況、欠缺及其完善[J].地理研究,2013(4):653-662.
[5]Williams L,Auge H,Maron J.Testing hypotheses for exotic plant success:parallel experiments in the native and introduced ranges[J].Ecology,2010,91(5):1355-1366.
[6]JaeschkeA,BittnerT,JentschA,etal.Thelastdecadeinecological climate change impact research:Where are we now[J].Naturwissenschaften,2014,101(1):1-9.
[7]Fraser L,Henry H,Carlyle C,etc.Coordinated Distributed Experiments:An Emerging Tool for Testing Global Hypotheses in Ecology and Environmental Science[J].Frontier in Ecology and Environment Science,2013,11(3):147-155.
[8]李際.生態(tài)學(xué)假說判決性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證方法[J].科技導(dǎo)報(bào).2016,34(13):93-98.
[9]Fraser L.Homepage of Lauchlan Hugh Fraser[EB/OL].2016-10-09.http://www.researchgate.net/profile/lauchlan_fraser.
[10]Tompson River University.Faculty[EB/OL].2016-10-09.http://faculty.tru.ca/lfraser/.
[11]Carlyle C,F(xiàn)raser L,Turkington R.Using Three Pairs of Competitive Indices to Test for Changes in Plant Competition under Different Resource and Disturbance Levels[J].Journal of Vegetation Science,2010(21):1025–1034.
[12]Carlylea C,F(xiàn)raserb L,Haddow C,etc.The Use of Digital Photos to Assess Visual Cover for Wildlife in Rangelands[J].Journal of Environmental Management,2010(91):1366-1370.
[13]Fraser L,Keddy P.The Role of Experimental Microcosms in Ecological Research[J].Trends in Ecology &Evolution,1997(12):478-481.
[14]Amazon.The World's Largest Wetlands:Ecology and Conservation(1st Edition)[EB/OL].2016-10-09.https://www.a(chǎn)mazon.com/Worlds-Largest-Wetlands-Ecology-Conservation/dp/0521111366.
[15]Fraser L,Grime P.Experimental Tests of Trophic Dynamics:Towards A More Penetrating Approach[J].Oecologia,1999,119:281-284.
[16]Fraser L.Fraser’s Lab[EB/OL].2016-10-09.https://lfraserlab.wordpress.com/.
[17]Phillips M,Gardner M,F(xiàn)raser L,etc.Effect of Soil Amendments(Mats and Hydroseeding)on Estbalishment Success of Four Native Grassland Species[C].U-niversity of British Columbia:British Columbia Mine Reclamation Symposium,2014,doi:10.14288/1.0042685.
[18]Knapp A,Avolio M,Beier C,etc.Pushing Precipitation to the Extremes in Distributed Experiments:Recommendations for Simulating Wet and Dry Years[J].Global Change Biology,(accept),doi:10.1111/gcb.13504.
[19]Fraser L.A Multi-Scale Meta-Experiment to Test the Species Richness-Productivity Relationship[EB].2016-10-08.(manuscript).
[20]Fraser L,Jentsch A,Sternberg M..What Drives Plant Species Diversity?A Global Distributed Test of the U-nimodal Relationship between Herbaceous Species Richness and Plant Biomass[J].Journal of Vegetation Science,2014(25):1160-1166.
[21]Opik M,Price J,F(xiàn)raser L,etc.New Insights into Vegetation Patterns and Processes[J].New Phytologist,2014(201):383–387.
[22]Anonymous.Nutrient Network:A Global Research Cooperative[EB/OL].http://www.nutnet.umn.edu/acknowledgments.2016-10-16.
[23]Adler P,Seabloom E,Borer E,etc.Productivity Is a Poor Predictor of Plant Species Richness[J].Science,2011,333:1750-1753.
[24]Grace J,Adler P,Seabloom E.,etc.Response to Comments on“Productivity Is a Poor Predictor of Plant Species Richness”[J].Science,2012(335):1441c.
[25]Fraser L,Pither J,Jentsch A,etc.Worldwide Evidence of A Unimodal Relationship between Productivity and Pant Species Richness.Science.2015(349):302-305.
[26]Tredennick A,Adler P,Grace J,etc.Comment on“Worldwide Evidence of A Unimodal Relationship between Productivity and Pant Species Richness”[J].Science,2016(351):457-a.
[27]Pither J,F(xiàn)raser L,Jentsch A,etc.Response to Comment on“Worldwide Evidence of A Unimodal Relationship between Productivity and Plant Species Rich-ness”[J](accept).Science,2016(351):457b.
[28]Hudson L,Newbold T,Contu S,etc.The PREDICTS Database:A global Database of How Local Terrestrial Biodiversity Responds to Human Impacts[J].Ecology and Evolution,2014,4:.4701-4735.
[29]蘭州大學(xué).蘭州大學(xué)教師參與的HerbDivNet國際合作項(xiàng)目研究成果在《Science》上發(fā)表[EB/OL].2015-07-30.http://news.lzu.edu.cn/c/201507/35908.html.
[30]Anonymous.Lauchlan Fraser:‘An All-star at TRU Too Good To Lose’[EB/OL].2014-08-21.http://www.kamloopsthisweek.com/lauchlan-fraser-star-tru-good-lose/.
[31]Anonymous.New Gold Pledges$200Ktoward Ecosystem Reclamation Research[EB/OL].2016-06-17.http://inside.tru.ca/2016/06/17/new-gold/.
[32]Anonymous.Real Estate Foundation Commits$150K Towards Environmental Leadership[EB/OL].2015-12-03.http://inside.tru.ca/2016/04/27/real-estate-foundation-commits-150k-towards-environmental-leadership/.
[33]Anonymous.Genome BC Pledges Support for A Research Chair in Ecosystem Reclamation[EB/OL].2015-12-03.http://inside.tru.ca/2015/12/03/genome-bc-pledges-support-for-a-researchchair-in-ecosystem-reclamation/.
[34]Amazon.Atlantis Rose[EB/OL].2016-10-09.https://www.a(chǎn)mazon.com/Atlantis-Rose-Lauchlan-Fraser/dp/0981232949/ref=sr_1_5?s=books&ie=UTF8&qid=1475991146&sr=1-5&keywords=atlantis+rose.
[35]Keddy P.Biography[EB/OL].2016-10-09.http://drpaulkeddy.com/bio.html.
Case Study on Fraser's Research Innovation
LI Ji
(School of Marxism,Yunnan Normal University,Kunming,Yunnan 650500,China)
With the great concern,the Coordinated Distributed Experiments(CDEs)has settled the operational difficulties in global multi-sites synchronous field experiment for ecology.Thompson River University,the proposer's employee,is not an internationally famous research institute.However,the full and accurate evidence has demonstrated professor Fraser's five individual traits,namely loyal academic heritage,active and cautious innovative exploration,determined academic defense,multiple social duty and abundant humanistic feeling,which has united his profession,career and interest.Frazer has uniquely contributed a lot to the discipline,his students as well as his university on the one hand,and has promoted grossly social development and humanistic care on the other hand,which stimulated significantly China's scholars.
Fraser;coordinated distributed experiments;herbage diversity net;field experiment;research innovation
N091
A
1672-934X(2017)02-0022-07
10.16573/j.cnki.1672-934x.2017.02.004
2017-02-01
教育部2014年度人文社科研究基金青年項(xiàng)目(14YJCZH072)
李 際(1976-),男,上海人,講師,博士,中國科學(xué)院大學(xué)博士后(管理科學(xué)與工程),主要從事生態(tài)學(xué)哲學(xué)、原理與方法研究。