程海：让石笋同位素“说话”

“科研探索，不可能一帆风顺，在遇到荆棘时，或许，就是突破之时。”所以，程海的探索之路，虽然充满挑战，但他，从未放弃，始终保持初心，坚定执着。而诸多的科研成果，也在这种坚持不懈中，诞生了。

科研探索，技术先行。在铀系质谱测量技术领域，程海一直走在发展的前沿，提供了许多重要和精确的晚第四纪气候变化绝对年代尺标，精确测量了海水等地质样品中一些极微量元素及其同位素，被广泛应用于古气候学、古海洋学和全球气候变化研究。

每位科研人都有其“代表作”，在铀系测年领域，程海最受关注的是对铀系测年技术的改进，包括重新测定²³⁰Th和²³⁴U半衰期，这些成果已被广泛接受和使用。运用，才是对技术最好的回馈，作为铀系测年技术的探索者，程海将该项技术运用在了石笋古气候研究领域，并取得了一系列丰硕的科研成果，使得石笋成为了古气候研究领域的第四大支柱。

 

 

将石笋古气候研究进行到底

选择了，就全力以赴。对科研探索，程海极度认真负责。基于最先进的铀系测年技术，程海在利用石笋记录重建不同区域不同时间尺度的气候历史方面发挥了重要作用，包括最长的东亚（64万年）和印度（28万年）季风石笋记录、最长的西风带气候记录包括中国西部（50万年）、中亚（35万年）和北美（33.5万年）的石笋记录、最长的亚马逊流域石笋记录（25万年）。每一组数据都有其用武之地，这些记录同样如此，在重建不同气候系统古气候变化的过程中，这些记录在理解、关联和校准全球气候变化领域发挥了重要作用。

在未知中前行的程海，从不满足现有的探索成果，“唯有不断前行，才能发现更多的未知和精彩。”因此，他在利用石笋进行¹⁴C校准中发挥主要作用，为大气¹⁴C的重建提供了一个关键的¹⁴C数据集，并将校正极限扩展到¹⁴C的定年极限（约5.4万年）。

值得关注的是，由程海引导的西安交通大学同位素实验室建立了高精度石笋三氧同位素（¹⁶O-¹⁷O-¹⁸O）分析技术，并首次获得了一组石笋¹⁷Oexcess数据，他们将新的¹⁷Oexcess指标与δ¹⁸O指标结合，用以研究洞穴石笋古气候变化，为水文气候变化及潜在动力学机制提供了新的见解。

合作，才能将科学推向新的高度。程海为众多合作单位提供了大量的²³⁰Th测年数据，这些精确的年代数据被应用于亚洲、非洲、欧洲、热带太平洋等区域的不同时间尺度的古气候变化的突破性研究中，也为中国、印度及其他区域的古人类进化等考古研究做出了突出贡献。

 

让科研走的更远更稳

会议是科研交流的主要方式之一。程海对此极为关注，并承办了多次研讨会，讨论、交流石笋同位素的最新研究进展。

2021年在西安交通大学全球环境变化研究院同位素实验室发起承办的“石笋古气候研讨会”的闭幕致辞中，程海不仅回顾了20年来石笋古气候研究领域的关键节点和突破，还对未来做出了判断。

2019年12月，程海教授荣获美国地球物理联合会年会“Emiliani Lecturer”称号，并应邀在“切萨雷·埃米利亚尼讲座”上作了名为“石笋氧同位素与全球气候变化”的主题报告。该讲座以著名地球科学家切萨雷·埃米利亚尼的名字命名，演讲者由古海洋学和古气候学的专家组共同推举产生。

2022年5月，奥地利科学院发布新增院士名单，程海教授当选数学自然科学学部外籍通讯院士。

提到程海，人们很自然的联想到其身后的西安交通大学全球环境变化研究院同位素实验室。程海清楚的记得，2010年，他来到西安交通大学，开始着手建立同位素实验室。那时的西安交大并没有地学学科的相关基础，一切都要从零开始。当时的他，独自一人带领人数不多的团队，把实验室当家，克服了重重困难，最终建立起了一个极具发展潜力的实验室。

作为负责人，程海对实验室投入了极大的精力，他将实验室成员凝聚在一起，同研发，共拼搏。承担了多项国家级科研项目，并在高精度铀系质谱测量技术、基于石笋古气候重建的全球气候变化研究、¹⁴C年代校准、三氧同位素分析测试新技术等方面取得国际领先水平的研究成果。

近年来，程海致力于建立“XJTU过去6万年以来高精度石笋集成序列”，以此作为国际古气候变化研究年代学领域的重要标准，期望通过这样的契机，带领西安交通大学全球环境变化和地球系统科学研究走向世界，进一步促进石笋成为坚实的全球古气候研究第四大支柱，在多尺度气候变化研究方面发挥不可替代的重要作用。（供稿单位：西安交通大学全球环境变化研究院）

（责编：崔宝友）