清华大学师生“姐妹花”，4年联手发表重磅研究—新闻—科学网

文｜《中国科学报》记者冯丽妃 见习记者 蒲雅杰

七八月的大学清华园，草木葱茏。师生手一间静谧的年联图书室内，记者见到了地球系统科学系副教授王焓与博士生张瀚。表重磅研近日，究新师生两人并肩合作，闻科收获了一篇《科学》成果。学网

随着话匣子打开，姐妹花能感受到两人日常相处时的清华融洽。两人向《中国科学报》回忆，大学初次见面时，师生手王焓曾和张瀚分享了自己长期思考的年联一个科研问题：为什么自然界在演化的过程中，没有出现“达尔文魔鬼”，表重磅研即具备使繁殖力达到最大的一切特征的物种。

这个问题引发了张瀚的共鸣，她最终选择师从王焓攻读博士学位。尽管相差16岁，这对师生有时却像一对“姐妹”，总能看到对方身上的优点。王焓认为，张瀚身上有着科研所需的认真与严谨。而张瀚也坦言，王焓对科学的专注和品味让她看到了科研工作者应有的样子。

如今，这对师生已并肩合作4年。此次采访中，两人向记者介绍了最新的研究成果，并回忆了4年相处中的点滴故事。

王焓（右）与博士生张瀚。受访者供图

锚定“树干”，一次“反常识”的试验

在最新的研究中，王焓带领张瀚与来自澳大利亚、德国、英国、美国、捷克等全球各地的合作者证明了一件事：树干呼吸具有热适应性。这一发现对理解全球气候变化具有重要意义。

传统观点认为，升温会急剧增强植物的呼吸作用，进而加剧气候变暖。然而，近年来的研究表明，植物可通过热适应机制减弱呼吸作用对升温的响应。长期以来，叶片和根系组织的呼吸热适应已得到较多关注。但树干是否也存在呼吸热适应现象？这个问题始终缺乏系统研究。

“所谓的呼吸热适应，就是说植物不会因为气候变暖就无限制地加速释放二氧化碳，而是会通过自我调节，进入一个新的稳定状态。”王焓解释说，“就像运动员或经常锻炼的人，平静情况下心跳会比不常锻炼的普通人慢。”

可树干呢？王焓表示，大家可能以为树干只有“死结构”，像建筑的承重墙，只负责支撑。“但树干是活的！”王焓加重了语气，只要是活生生的机体就会有呼吸，可惜鲜有人关注它的“呼吸”，更别提“热适应”了。“它像一台持续运转的机器，需要呼吸维持细胞活性，怎么能够被忽视？”

为解答这个“少有人问津”的问题，师徒俩跳出了生态学“观察—归纳”的常规路径，借鉴类似于物理学研究中“理论预测—观测验证”的方法，为得出结论打下更加坚实的理论基础。“我们先推测：升温1℃，单位质量树干的基础呼吸速率大约会下降十分之一——这不是拍脑袋，是基于生理机制和适应理论推导的定量预测。”王焓说，“这种定量的预测不仅关注方向性，还强调对强度的可靠预测，可以确保模型的严谨性。”

验证之路却步步是坎。树干呼吸的观测研究始于20世纪五六十年代，但老方法缺乏统一的测定标准；现代红外传感器测量的数据，全球范围内寥寥无几。

“没数据？自己测！缺文献？全世界找！”张瀚回忆，她们翻遍了全球各类生态系统的文献，从热带雨林到寒带针叶林，逐篇筛选可用数据；又联合澳大利亚、英国、美国的合作者开展联动试验，在陡坡上爬树，在雨林里蹲守，一点点攒数据。

历时四年，她们建起全球首个树干呼吸数据库：涵盖68个野外站点、187个物种，共8782条数据。结果令人振奋：全球空间温度每升1℃，树干基础呼吸速率的热敏感性下降10.6±0.5%，与理论预测高度吻合。

这意味着什么？“到2100年，仅树干的热适应，就可能让陆地生态系统少排24%～46%的碳。”王焓解释，现有气候模型没算上这部分，可能高估了未来碳排放——她们的研究，相当于给地球系统模型“校准了刻度”。

一个失误，导师的反应却出乎意料

2024年7月，稿件投出一个多月后，《科学》期刊编辑的回复出现在王焓的邮箱里：interested（感兴趣）。

这一积极信号让她们备受鼓舞，但同时也收到了“6周内完成修改意见”的要求。其中一位审稿人对数据处理提出了更高标准的建议，对这项研究而言，这意味着要重新分析近万条数据，将研究工作全盘翻新。

张瀚进入了“连轴转”模式，开始晚睡早起地修改论文。临近最后期限时，她依旧坐在屏幕前调试代码。然而，就在即将大功告成时，她却发现一个基础参数从最开始就搞错了……一时间，自责与焦虑涌上心头。

起初，张瀚不愿告知导师，试图加班加点解决问题。王焓察觉她状态异常后主动询问，得知情况后，只是平静地说：“先休息一下，我们一起看看怎么处理。”

导师平静的反应让张瀚感到意外的同时，也让她意识到，科学探索中，遇到问题、困难和挫折是常态，在困境中保持冷静才能更好地解决问题。

2021年暑假，张瀚本科毕业。当时，清华的宿舍还未对新生开放，王焓邀请张瀚住在家里，让她能专注于工作，也方便随时交流讨论。王焓发现，这个开朗爱笑的女孩工作时十分认真，有时自己站在她身边好一会儿，她看见时“会吓一跳”。文献中的测量数据没有统一标准——有的采用“单位质量”，有的采用“单位体积”，张瀚就边换算、边记录，像拼图一样，一点点统一标准，建起全球首个以“单位质量”为基准的树干呼吸数据库。

面对这个“突然冒出来”的数据库，王焓的同事一边感到震惊，一边感叹这项工作的不易。在王焓看来，科研中师生需要相互配合、互相成就。而张瀚，是一个她觉得“可以放心托付的人”。

回忆起那段跟导师“同住在一个屋檐下的日子”，张瀚觉得既忙碌又温馨。除了每天窝在房间，对着电脑分析数据，她们也会在傍晚一起到公园散步，看植物、聊科研。有时，师徒两人会为对方秀一把“厨艺”。张瀚对自己当时做的一道红烧鱼感到十分满意，王焓笑着“拆台”：“哪有那么好吃？”

2023年王焓被评为清华大学“良师益友”。图为王焓（左前二）与课题组学生在“良师益友”活动中。受访者供图

科研是一种共同奋斗、彼此陪伴的生活方式

作为一名植物生态学领域的科学家，王焓爱野外就像候鸟依恋森林。她会带着学生们“扎进”山林——在福建龙岩的常绿阔叶林里，她们抱着树干装仪器；在海南雨林里，踩着泥泞爬坡，像“猿人”一样用藤蔓做秋千“荡”过陡坡。

“只有真的站在树下，才能感受到树干的呼吸有多奇妙。”张瀚说。

每当学生流露出对野外的热爱时，王焓都倍感欣慰，“这才是做生态研究该有的样子。”

“生态学家们往往正是在野外的测定、观察和追问中，捕捉到了那些关键的变异来源，以及那些对理论构建最具启发性的灵光乍现。”王焓说。

在她看来，科研不是为了赶任务、发文章，而是“集结一群真正热爱自然、充满探索精神的人”，在轻松自由的氛围中，“用眼睛去发现、用心去提问、用思维去延伸”。

王焓（右）与张瀚在福建龙岩亚热带山区的常绿阔叶林测量和记录树干的呼吸速率。受访者供图

在张瀚和同门师兄弟姐妹的心里，王焓既是良师，更是益友。王焓指导学生不会仅仅停留在技术层面，而是着重培养其科研品味、自主思考能力和对学术问题的理解方式。

张瀚本科学的是地理学，这使她刚进入生态学领域时，在思维方式上存在一定的不适应。因为地理学研究更偏向宏观视角与空间特征分析，而生态学更注重机制探索与问题导向的研究方法。在王焓的指导下，她的思维逐渐打开。

“我们的实验室就是王老师为大家搭建起的自由探索的科学天地。”张瀚说。

王焓来自陕西，张瀚来自山东，课题组的其他成员也都来自五湖四海。尽管背景不同、研究方向各异，但大家相处得却像一家人。每年年终，课题组都有一个传统：每人用5分钟回顾过往、展望未来。那不是严肃的汇报，更像是一场轻松的聚会。

王焓（右五）课题组合影。受访者供图

2024年底的聚会上，王焓与学生们一起买了一个蛋糕，边吃边聊，庆祝这一年的收获与成长。张瀚和同门收集了一年中的照片，出野外、聚餐、放风筝……在这样的氛围中，科研不再是冷冰冰的数据和实验，而是一种共同奋斗、彼此陪伴的生活方式。

采访尾声，话题又回到最初。“所以，那个‘达尔文魔鬼’你们找到了吗？植物入侵物种算不算？”

“算一定程度上的‘小魔鬼’，但肯定不算全球霸主。这个问题，我们会一直追下去。”王焓说。

相关资料信息：

https://doi.org/10.1126/science.adr9978

https://mp.weixin.qq.com/s/SMkb-DPdzhC-18Im66J8UA