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南方科技大学环境科学与工程学院李钰敏博士迎来了自己人生中第一篇顶刊论文。她以第一作者的身份，首次揭示了大气有机气溶胶中“棕色氮”的吸光效应，为理解全球变暖带来全新的视角和依据。相关成果日前发表于国际顶级学术期刊 Science。

以氮为钥：揭秘大气有机气溶胶的气候效应

李钰敏回忆，2019年，她正式成为了一名南方科技大学—香港科技大学联合培养博士生。“气候变化是当前全球面临的重大挑战，在入学之初，我和导师们就已经决定了要做和吸光性有机氮相关的研究。”

由李钰敏绘制的论文主图

研究团队以生物质燃烧——这一有机氮最主要的一次排放源为起点，逐步将研究范围扩展至有机氮气溶胶的全球尺度模拟。随着对大气有机氮模式的持续完善和数据积累，团队开始深入探究有机物中的含氮吸光性组分，即棕色氮。

通过大量的研究和实验，研究团队最终构建了全球大气有机氮模型，将有机氮分为吸光的棕色氮和不吸光的白色氮，并模拟了棕色氮向白色氮的光化学演化过程。该模型在与全球及区域多个站点的观测数据对比中，成功复现了有机气溶胶的吸光特性。

他们发现，大气中的棕色氮的全球平均吸光性直接辐射效应为0.034瓦每平方米。其中，棕色氮气溶胶贡献了全球有机气溶胶约70%的吸光效应，且其化学演化过程主导了有机气溶胶吸光的时空变化。

全球变暖导致更多的生物质燃烧，释放更多棕色氮，这些物质又加剧升温，促进气候变暖，形成一个此前未知的正反馈机制。这一研究为理解大气有机气溶胶的气候效应提供了以氮为核心的新的视角，对理解地球气候—化学相互作用具有重要意义。

“遇到合拍的导师是我科研路上最幸运的事情”

“其实我之前并没有做过和大气相关的研究，所以最开始看文献看得格外磕绊。更棘手的是，有机氮气溶胶在当时还是一个略微小众的研究方向，连一篇综述都没有，不同研究之间测量方法各异，命名标准不统一，同一个物质的组分甚至单位都存在多种表述方式。而它们的误差来源又经由不同的观测手段，需要分别考虑。更不巧的是，有机氮气溶胶本身就是由复杂多样的含氮有机物组成的混合物。”经李钰敏回忆，在研究初期，需要查阅海量的文献。在文献调研过程中，有机氮试验以及观测高度分散且未标准化的状况，使得测量结果难以直接应用或者比较，数据整合与分析面临显著挑战。她发现有机气溶胶的特色就是组分多、演化复杂，与之对应的测量技术、校准假设也各有千秋，导致观测数据存在差异，需要反复斟酌“因时制宜”的梳理统一标准。

“就像爱丽丝掉进了兔子洞，我们要做的就是尽力探索和还原真相。”李钰敏说，研究团队从零散的实验和观测中提炼规律，最终完成了全球模型的构建。

但这一过程并非一帆风顺。研究需将有机氮复杂的大气物理化学演化过程及其光学性质整合进全球模式中进行验证，这涉及大规模的模型编码集成工作，编码过程中不仅需注重模块化设计以提升可调试性，还常面临复杂的模型调试与验证工作。在比对实际观测数据时，受现有测量技术的限制，有机气溶胶常与黑碳混合测量，必须进行额外计算以准确分离二者贡献。此外，不同来源的观测数据基于的观测波段和处理标准不一，进一步增加了数据比对与整合的复杂度，导致研究过程中需多次返工尝试，最终得到合适的方案。

“在这个拨开迷雾的探过程中，导师于我，既是指引方向的灯塔，也是科研方法与思维的传授者。 每个导师都有自己独特的‘教学模式’和‘科研功法’，遇到了合拍的导师是我科研路上最幸运的事情。”她表示，导师们的科研风格及其独特的人格魅力，正是引领她踏上大气探索之路的关键因素。

课题组合影（傅宗玫组）

                                           与郑春苗老师合影                                                                                         课题组合影（郁建珍组）

她表示，本科时期的郑春苗老师以“放养式培养”奠定了她独立思考的根基，这种模式使她逐渐养成了独立主动思考、勇于积极与导师沟通的良好习惯。读博期间，李钰敏的两位导师的互补风格，形成了独特的培养范式。从探索生物质燃烧示踪物的模拟到对有机氮气溶胶的模拟，傅宗玫老师以“妈妈般的关怀”和对细节的关注培养了她严谨的科研习惯，而郁建珍老师的培养方式如道家思想般强调“延展性思维”，从而带来启发。这种双重训练让她既能在宏观层面把握研究方向，又能在微观层面深挖科学问题，点线面相结合构建全球大气有机氮模式。

谈起科研中的艰难坎坷，李钰敏将其比喻为“鱼跃于渊”，是通往正确答案的必经之路。她坦言，尽管过程艰难，自己却深深享受这种探索未知的乐趣：“科研需要‘五成机会就敢试’的勇气——成则积累经验，败则调整方向，总之不能让好奇心生锈。正如导师所说，若谁都能解决，又何须你来挑战？” 这种“挑战舒适区”的精神，贯穿于她的研究选择：从水文到大气，从传统模式到前沿理论，她始终以“非典型路径”突破学科壁垒。

科研探索与传统文化哲学的交错共鸣

李钰敏作为毕业礼物送给学校师生的书法、国画作品

面对科研中的压力和挑战，李钰敏以传统文化为“调节器”。她将绘画功底应用于科研配图的绘制，创作出别出心裁又便于理解的概念图。用 “下棋” 比喻科研，是李钰敏对自身经历的凝练：“我从傅老师身上习得‘善弈者谋势’，又从郁老师身上领悟‘落子要灵活’，这些理念早已融入我的研究逻辑。”

科研探索与传统文化哲学理念的交错共鸣，使她始终保持“佛系而不敷衍”的心境。棕色氮的文章首次投向 Nature 期刊被拒稿后，李钰敏并没有灰心。她听从导师的建议，认真分析原因，重新修改后转投 Science，最终获得了成功。“这篇文章改了快一百多稿，我看到它们静静的躺在我的文件夹里，总会觉得它们就像无数默默布设的‘棋子’。”李钰敏说，“科研恰似下棋，需要‘步步为营’，但不必执着于寻找‘妙手翻盘’——最终的决胜离不开每一次文献调研、每一路径调试、每一轮模型修正，乃至每一次被拒后的修改与重投，所有这些扎实的积累与坚持，共同铺垫了通往成功的道路，亦如水到渠成。”

李钰敏在苏黎世联邦理工大学课题组合影

面对立志投身科研的学弟学妹，她强调两个“必需品”：“科研需要扎实的基础知识，以及契合的导师指导。”在她看来，科研如同在迷雾中长途跋涉，若没有“精神支柱”和“引航灯塔”很容易在挫折中迷失放弃。

李钰敏目前在苏黎世联邦理工做博士后研究，她将继续进行有机气溶胶相态变化研究，虽因“小众”而少有人问津，却是大气气溶胶的核心基础。作为青年科研者，李钰敏对“中国式现代化”进程中的科研使命有着清晰认知：“科研工作者是知识边界的开拓者。哪怕当下研究看似‘无用’，却是未来应用的基石。”

李钰敏/Profile/

苏黎世联邦理工博士后，南方科技大学环境科学与工程学院2019届优秀毕业生。研究兴趣为大气溶胶的来源、组分其及对气候和健康效应的影响。