人類對地球和生命起源的好奇心和探索精神是近代科學的啟蒙，從古希臘到文藝復興，再到工業革命，始終如此。回顧上世紀地學發展史，板塊構造理論的建立，行星地球的動力學特徵得以顯現，並引發了20世紀的地學革命，極大地改變了人類對地球演化歷史的認知。面對第四次工業革命的前夜，地學前沿科學問題究竟是什麼？
世界科技強國——美國提出“未來地球”、“時域地球”等十年發展願景，歐洲提出“地球生存計劃”，歐洲地球科學聯合會（EGU）和美國地球物理聯合會（AGU）等六個地學學會發布了“地球科學專門知識對應對全球社會挑戰的重要性宣言”。中國科學家提出，地球宜居性的科學內涵和規律是21世紀的前沿科學問題。金星、地球和火星都位於天文學定義的太陽系宜居帶，但只有地球演化為生命的適宜星球。從人類宜居的角度，需要所居住的星球具有如下特徵：①清潔的空氣、水及營養元素，②可提供健康舒適的生存空間，③對各種地內外災害具有自我修復能力，④可調節氣候、生態與環境變化，⑤有維繫生命的充足賦存與再生資源能源。為應對人與自然變化的挑戰，需要充分利用新興技術、大資料以及綜合觀測資料，提高科學洞察力與原創能力，提升人類對地球宜居性演化的評估能力。不斷擴充套件的知識正在改變已有的研究正規化，變革性技術的突破以及多學科交叉融合，將為地球宜居性研究提供新的途徑。
地球系統科學發展的有限戰略研究領域
近十年來，由科學家建議，國家自然科學基金委主持資助了“華北克拉通破壞”等一系列重大研究計劃，開展了對地球演化規律的研究。在相關前沿研究的基礎上，本書彙集我國地球科學家的知識和智慧，共同思考。從宇宙與地球基本性質、狀態、演化規律，探討人類生存條件的變化趨勢及應對策略；深入討論“地球宜居性”這一重大科學問題所涉及的科技支撐以及實現途徑，提出了開拓交叉研究領域的建議，寫成《2021—2030地球科學發展戰略》。
全書由五部分組成，在“總述”部分，從深地、深海、深空、地球系統和科研政策幾個方面，闡述了“掌握地球作用人類的發展規律，指導人類的生存活動，進而實現可持續發展是地球科學研究未來面臨的重要科學命題”新觀點；第二部分“科學視野”，在拓展科學視野的基礎上，探討了“地球宜居性”的科學內涵；第三部分“科學攻堅”， 從國家需求視角闡述“地球宜居性”研究中的基礎理論問題；第四部分“科技支撐”，闡述了為支撐“地球宜居性”研究需要突破的變革性技術；第五部分，就開展上述研究的實現途徑，平臺建設與資料共享，學科交叉與協同攻關，國際合作交流等方面提出一些想法與建議。
《2021—2030地球科學發展戰略》是研究組歷時兩年，在廣泛調研基礎上，對未來10~15年地球科學發展願景的展望。這項工作對中國地球科學來說是“處女作”，肯定有許多不足甚至錯誤，請學界同仁批評與指正。期望《2021—2030地球科學發展戰略》能行穩致遠。該發展戰略是在國家自然科學基金委員會地球科學部的資助下完成的，但書中涉獵的所有內容是研究組科學家團隊的觀點，不代表任何組織或部門。《2021—2030地球科學發展戰略》的問世得益於眾多科學家的參與和貢獻，在此一併致謝。
本文摘編自《2021—2030地球科學發展戰略：宜居地球的過去、現在與未來》一書前言，標題為編者所加。
文章來源：賽傑奧
