文/赵晖

地球是迄今已知唯一的宜居星球。

地球及生命如何诞生并演化?为什么地球如此独特?地球环境未来如何演变？面对全球资源能源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化、气候变化等一系列全球变化问题，应该如何应对？人类如何改变了地球系统，又如何保护地球？

天津大学卫津路校区，那座白得发光的第16号教学楼里，一群师生致力于回答这些问题。

他们的课堂在山海之间，他们的课、研没有学科的藩篱。

2015年4月在海棠花盛放的日子,天津大学表层地球系统科学研究院宣布成立。五年后，研究院晋级成为天津大学地球系统科学学院，也迎来了第一批地科本科生。

28名毕业生，25人继续深造，100%落实毕业去向。

这是天津大学地球系统科学学院2024届本科班——地壹jrs班的毕业成绩单。

以本为本，博学专长。双脚走天涯，天大地科拥抱地球的方式很酷，学业精进的方式更酷。

院士金课 穿越时空洞见未来

考入天大地科，给你讲第一节专业课的老师不确定，大概率是院士，小概率是杰青，但确定的是——你将由“学术大咖”带着，走进地球系统科学的世界。在“学术大牛”的引导下，没准你会立下雄心壮志——成为保卫地球持续发展的未来战士。

“今天的人类究竟是谁、怎么认识人类与其自身生存环境之间的各种相互影响？我们面临各种资源短缺、生态和环境以及社会安全问题，这些问题构成了我们当今人类实现可持续发展必须解决应对的挑战。地球发展下去哪些是危险的？哪些是可持续的？哪些会超过地球的承载能力？这就是我们要研究的领域，我们要研究的问题。” 天津大学地科院首任院长刘丛强院士喜欢用一幅幅图表，用一组组数据向同学们展示地球系统科学研究的意义。“作为科学家、科研工作者，我们每个人都必须认识到自己的机会和责任，帮助引领社会变革。”

地理学是一门古老的学科，天津大学的前身北洋大学在1895年创办之初即设有地学相关专业（1952年在中国竞彩网性院系大调整中迁出）。地球系统科学也是一门年轻的学科，随着人类生态文明不断推进，与地理学科相关的生态环境保护与治理、地理信息大数据分析、社会安全和人类健康等方向成为世界各国竞相发展的战略研究前沿。2015年，天大成立表层地球系统科学研究院。2020年，天大在研究院基础上成立国内首个地球系统科学学院。十载耕耘，这里崛起中国地学新坐标。中外院士领衔22名国家级人才方阵，建成天津市地理科学一流本科专业和中国竞彩网首个地球系统科学交叉学科博士点，建有天津市首个国家野外站在内的重大科研平台矩阵，在《自然》子刊、《美国国家科学院院刊》等国际顶刊发表13篇标志性成果，助力学校ESI地球科学跻身全球前1%、环境生态学挺进全球前1‰。

6位中科院院士及7位国家“杰青”获得者组团给学生上一门《地球概论》课，讲述什么是地球科学。在科学家的讲述中，你能明白学习的意义，找到学习的动力与方法。

一二年级，接受通识教育，加强人文、数理化、计算机、地理科学的系统训练，掌握学科的基本知识、基本理论和基本技能及方法，了解地理科学在经济社会建设中的地位和作用。三、四年级，分层次个性化培养，根据学生的兴趣特长和职业规划，按专业学术、交叉复合等类型分别培养。

夯实基础，拓宽视野。天大地科院的地理科学专业是融合自然与社会、贯通“知识-科学-决策”的“新式”地球系统地理学，培养的是服务于国家可持续发展战略的卓越人才

“气象学、水文学、土壤学等专业核心课程，从自然生态的各方面展开一幅幅瑰丽画卷；同位素地球化学前沿、水资源与环境科学等专业选修课程，为我提供了充分选择的机会，支撑我向自己的兴趣点继续前进。”2024届地理科学专业本科毕业生焦景琦找到了自己努力的方向，进入北大深造。

“气候变化——生物多样性丧失——极端天气——粮食危机、水危机——社会问题……从这个链条，同学们可以看到，地球系统科学是一个新兴的交叉学科。人类面临的各种可持续发展挑战在过程和结果表现上是错综复杂的、在尺度上是多层次并最终多表现为系统性和全球性的，需要地球系统科学的理论和方法，需要多学科交叉和综合集成的研究应对可持续发展挑战。”讲历史、讲未来，讲责任，讲使命，讲方法，讲理论，院士金课，点燃的是学生们学习的热情。

心怀天下 教室在山海之间

蓝天下，学生们操纵无人机观察地形地貌，熟悉并掌握摄影测量技术原理和数据收集处理流程。

地震发生，师生们逆行而上，因为地表裂缝是最佳观测样本。

大洋之上、高原峡谷、森林草原，学生们忙碌时采集宝贵的样本，闲暇时沉醉于日出日落、云卷云舒、璀璨星空。

山川之上，河谷之中，地科生的教室在山海之间。

实践教学环节是地理教学的重要组成部分，是夯实地理基本功的重要训练方式。天大地科院高度重视学生学习和实践能力的培养：让学生在野外和城市的“天然地理实验室”中磨练自我，收获真知；让学生徜徉自然之中，深入认识和理解表层地球各个子系统（水、土、气、生）及其与人文要素相互作用的时空变化规律，去发现问题、分析问题、解决问题。

开学后第一次湖水水质参数测定、阴阳离子浓度测定、水中藻细胞的观察计数和水中有机质光谱测定的实验，让学生能够窥探水的奥秘。不同的实验，不同的仪器，不同的困难，不同的解决方法，本科生们在一次次的实验中感受到了科研探索的不易。

“怎么采样后膜的质量比采样前的质量还要轻呢？”这次，本科生们遇上了大麻烦，实验所得数据与理论严重不符，此次实验也只好以失败告终。但是面对困难，同学们并不气馁，经过与老师的共同分析讨论，最终确定了失败的原因，也由此认识到，科研道路并非一帆风顺，其中必定充满挫折与荆棘，我们要做的便是拨开云雾、等待见到天明的一刻。

“大二暑假在秦皇岛参加普通地质学实习时，老师们为我们耐心细致地讲解断层、地堑和剪节理等构造，认识了坡地、构造、海岸和岩溶地貌。我第一次亲眼见到了以前只在课本上听说的鲕粒灰岩，鲕粒的大小比我想象中的小了许多，远远望去，像是在大饼均匀撒上的芝麻，老师告诉我们，鲕粒灰岩产生在较为平静的水环境中，反映了浅海、滨海相的沉积环境。” 2024届毕业生黄佳林讲述的是地科院本科生在秦皇岛柳江盆地开展的普通地质学野外实习课程。

25亿年以来，柳江盆地曾经历了四次为海、四次成山的海陆变迁，保存了太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五个地质时代留下的地质遗迹。这里是地科院的学生们没有围墙的教室，本科生们要在这里度用近一个月的学习时间，完成跨越25亿年的时空旅行。

上课之前先把装备备齐。胸前挂着放大镜、背包里放着地质锤，随身要带地质罗盘和地形图，防晒服、户外裤、登山靴、冰袖、墨镜、围巾这是地科生上野外实习课的基本装备。那本火红的“野外记录簿”和好奇心是必选配置。另外如果你有力气，那就把背包扩容，因为可以放下更多的石头。

上课之前先做好心理建设。每日默念三遍：要有不怕苦、不怕累的精神，磨练个人意志。

开始上课了。爬山涉水，走没走过的野山路，去没去过的古河道，经历了汗水与坚忍，坚持下来就能看到不一样的风景。

观察25亿年前绥中花岗片麻岩，感受时光的飞逝；观察断层、褶皱、直立岩层，慨叹大自然的伟力；观察河流沉积与海蚀地貌，礼赞水滴石穿的坚韧；观察火山岩、离堆山，触摸水与火的交融……五代同堂的地层，海陆变迁的世界，石河火山相依，河流源汇变换……大自然是地科人的教室，更是地科人的教科书。

敲石头、看断面、标地图、画示意图、写观察笔记，这是地科生野外实习课的打开方式。在阳光的炙烤下和蓝天的抚慰中老师启发学生对地球可持续发展进行更深入的思考。地球及生命如何诞生并演化?为什么地球如此独特?地球环境未来如何演变？面对全球资源能源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化、气候变化等一系列全球变化问题，应该如何应对？人类如何改变了地球系统，又如何保护地球？

“世界是丰富多彩的，个人认知只是世界很小的一部分，而事物之间又是相互关联的。有了好奇心，就能更好地了解世界，找到更好的问题解决方法。”野外授课团的主力是地科院的青年才俊，学生出发之前，每一条考察路线，他们至少要走两三遍，每个驻足观察点都是他们精心挑选的，而那些让人惊艳的现场金课是老师们反复打磨的。

“ 我们在野外实习过程中看到了各种各样的岩石，它们由于形成过程及所处环境各异而各不相同，其不仅受地质过程的影响，还与气候、水文、生态等多方面因素息息相关，这也正是地球系统思维的一种体现。” 地壹jrs班的班长朱君豪顺利保送北大读研，走进大自然这个教室，他学到了知识和科学制图，锻炼了科学思维，磨练了意志更从老师身上学会了做人做事。“我们每天早上五六点钟出发，翻山越岭、跋山涉水，直到中午才能回到基地修整，每个人都是大汗淋漓，疲惫不堪。然而老师们吃完午饭，还要顶着下午的烈日，去勘测我们明天要走的线路，晚上回来还要给我们批改作业。两位老师领路，两位老师压阵的考察队形，让我们有种被老母鸡呵护的‘小鸡幸福’。” 桃李不言，下自成蹊。

地科院在湖北秭归、河北秦皇岛等地建设4个野外实习实践基地，与中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心共建育人实践基地，组织开展“地球的呼吸”等8个兼具科普性、应用型、沉浸式的专业探索实践项目，动员本科生全员加入?院士领衔的“科学战队”?，在环渤海滨海湿地资源调查、构造活动与深部碳释放等国家项目中“打怪升级”，接受“全科学营养”浸润。

在实验室里，通过仪器“看见”同位素的变化，在校园里，勘测水源，土壤；在天津蓟县，一步跨越亿万年；在柳州盆地，领略山海力量；在湖北秭归，一览三峡伟丽……

天大地大,地科的教室包容山海，胸怀天下。

一对一导师 打开科研的大门

人最大的幸运是有优秀的人指引你前进的方向。进入天大地科院，每个本科生都会自动拥有一位学业导师，开启科研之旅。

地科院施行的是“全员导师制”。初入地科，地科院按照双向选择原则为每位本科生配备一名副教授职称以上的专业指导老师，一对一与学生进行随时随地的交流和指导，帮助学生了解学术与产业前沿。天大地科院实施本研贯通培养，鼓励本科生毕业后在国内外继续深造，成绩优秀者可直接进入本-硕-博贯通培养体系，提前获得理学博士学位。

在地科，名师云集不在云端，而在身边， 全院专业教师74人，院士领衔、杰青/长江支撑，“四青”人才为主力的国家级人才队伍20余人，教授31人，副教授34人。教师队伍普遍具有海外教育背景，50余人次教师担任国际学术组织职务、学术会议主席、学术期刊编委并承担重大国际合作项目，为学生全方位参与国际科研实践提供平台与可能。

“全员导师制”可以让本科生与研究生一起尽早参与导师课题组的科研项目，体验科学研究过程、培养科学研究兴趣并提前开展自己喜欢的科学探索；导师实行轮替制，让本科生了解所学的每个研究领域，发现和培养自己的学术兴趣，做出更为合理的职业规划。地科院培养学生在本科阶段叩开SCI大门，在联合国环境署发出天大声音，开启聚力培养复合型拔尖地学人才的新局面。

2020年招收的首届地理科学专业本科生已获批多项国家级、省级大创项目，在地理信息、自然资源等领域的中国竞彩网学科竞赛中取得佳绩。

推免至北京大学直博的朱君豪大一时完全不知道科研是怎么回事，在老师的帮助下他参与了学院刘静老师的“机器学习在地球表面地貌过程研究中的应用”的国家自然科学基金委项目，开拓视野，寻找到未来科研方向。大三学年，他走进实验室，跟随余光辉老师开展个人科研项目，完成全部实验过程及数据处理工作。

为了让学生们能够更深入地了解国内顶尖学府的特点，明确未来的发展方向。老师们带着学生前往北京大学、清华大学、中国科学院地理科学与资源研究所和中国科学院空天信息创新研究院等著名教研机构参观和访问。在参观和交流中，张欣怡对生态遥感领域产生了浓厚的兴趣，经过努力被推免至中国科学院地理科学与资源研究所攻读博士学位，已作为第一作者在《自然?通讯》发表研究论文，揭示降水频率对秋季物候影响。

“从卫星观测到实地考察再到实验分析，我被这门学科的魅力深深吸引。”刘子轩继续留在天津大学深造。

……

支持师生科研梦的是厚实的“家底”——科研仪器和分析测试平台建设是科学研究和学生实践教学的重要支撑。 天津大学地球系统科学学院拥有国内领先、国际一流的技术平台，带你玩转地球。同位素分析平台、宇生核素分析平台、稳定同位素质谱仪、扫描电镜……这里拥有世界一流的实验设备。在地科你会发现一小块泥土样本经过严谨的仪器数据分析，能带你穿越千年，“看”到那个时期的自然环境和社会形态变化，有没有发过洪水，有没有大规模战争，都会被大地记载下来，而你就是那个解密的人。

“一流的师资、一流的科研、一流的学生”通过鼓励学生参与实际问题的调研与解决，激发多学科交叉创新潜能。这里的舞台能安放跳脱的青春和科研梦想。

“我在办公室基本写不了东西。因为总有学生来找我聊天。”这是刘丛强老师甜蜜的烦恼， “能找你来聊天，说明学生信任你。” 这也是地科院所有老师甜蜜的烦恼。

地球虽然只是一粒悬浮在阳光下的微尘，却承载着人类的过去与未来。天大地科院是一个拥抱地球的地方，在这里，你可以胸怀天下，改变未来。

放眼世界 胸怀天下

“人类面临的各种可持续发展挑战在过程和结果表现上是错综复杂的、在尺度上是多层次并最终多表现为系统性和全球性的，需要地球系统科学的理论和方法，需要多学科交叉和综合集成的研究应对可持续发展挑战。”刘丛强鼓励师生们“在没有围墙的教室，做没有（学科）边界的科研。”

天大地科院坚持开办学，老师来自五湖四海，课堂延申到世界各地。这里没有学科的藩篱，化学、物理、生物、AI……天大地科师生的学习和科研在各科切换，融合进行。这里的教室没有围墙，地科院与国内外众多高校、知名企业建立了合作关系，不断延申学子的视野。

“大三时我们走进香港世界地质公园开展实践，并赴香港大学、香港理工大学、香港科技大学访学。香港之行让我感受到多元、开放的学习氛围。我对自己所学专业有了更加深入的理解，对未来的升学目标有了更加明确的规划。”姚润钖被推免至中国科学院古脊椎动物与古人类研究所深造。

勤奋可以增加知识的深度，而一次次的研学交流拓宽的是知识的广度。

研究地球系统科学，自然需要全球视野。

天大地科院注重学生国际化培养，提升学生全球视野。80%以上的专业教师具有海外学习/工作经历。学院还聘请了9位来自美、英、法、日、加等国的知名科学家为天津大学名誉教授。地科院与英国苏格兰大学联盟环境研究中心、德国于利希研究中心生物与地球科学研究所、法国巴黎地球物中国竞彩网、德国马普所多相化学部、马来西亚马来亚大学中国竞彩网、澳大利亚国立大学文化历史与语言学院、日本东京大学中国竞彩网等7所海外顶尖教研机构建立合作伙伴关系，组织“国际地质实习”，构建“大平台”资源支撑。十年来，56个国际交流项目织就人才经纬，387场论坛会议激荡思想火花，43国学者共绘地球蓝图。地科院院用天大智慧与世界对话的新范式，资助学生把研究写在“地球的尽头”。

2024年9月25日至10月2日，地科院选派并全额资助4名地理科学专业本科生，在徐胜教授的带领下赴日本开展为期8天的专业实习交流。团队的足迹跨越东京、福岛、筑波、富士山等多个地区，与日本东京大学师生联合开展围绕地震、海啸、核能发电站及相关环境问题的野外实习实践活动。

放眼世界，远赴山海，胸怀天下。天大地科这样拥抱地球.

在地科，天下是教室，更是胸怀。

学子心声：

地科院带队下，我有幸前往清华、北大、港大、港科技、港理工进行研学交流。地球系统是一个复杂的整体，其研究包括了大气圈、水圈等多个领域。不同研究领域的交流为解决全球问题提供了新的思路，也让我明白学科交叉对于理解复杂地球系统的重要意义。同时我也结识了一群志同道合、为地球贡献自己力量的朋友。除此之外，我还参观拜访了北京航天宏图、杭州海康威视等尖端企业。我体验了最新的技术，感受了科技带给生活的便利，见证了由理论向实践的转变，同时也了解了前沿行业对人才的需求状况。——天津大学地科院24届毕业生刘子轩

整个实习过程中，在自然地理方面主要考察松嫩平原地域分异、敦化盆地自然地域结构与演化，五大连池、吉林龙湾群火山地质与地貌，长白山垂直自然带及生物多样性，东北流域地貌与水系演化，泥炭沼泽与湿地环境，海岸地貌与海岸带综合利用等；在人文地理方面，以人地关系为主线，主要考察东北地区产业结构特征与全面振兴、黑土农业与国家粮食安全、边境贸易与地域文化、红色基因传承与弘扬、城市规划发展以及生态文明建设等。在小组讨论中，我们小组围绕着实习期间湿地生态系统、长白山垂直自然带景观、东北地区的黑土保护和粮食生产问题进行了探讨，并由此进行了扎龙湿地连通性分析、长白山林线的影响因素、东北地区农业用地适宜性的汇报交流。白天在野外，大自然这本教科书使我开阔了眼界；夜晚在会议室内，形式多样的研讨和汇报使我受益匪浅。——天津大学地科院24届毕业生张焱

野外工作中，我们从最北端的东北佳木斯，一路南下，途径大本营天津，陕西宝鸡，四川成都，浙江绍兴，一直到达最南端的海南三亚，气候类型经历了温带、亚热带和热带，土壤类型囊括了黑土、黄土、紫色土和红壤。这些名词都是属于地学的专业术语，但在自然界中却是孕育地球生命和文明的基石。它们作为简单的元素构成了大地的山川河流，也培育了多姿多彩的风土人情。——天大地科院学子野外实践记录

（编辑赵晖）