近期，倫敦地質(zhì)學(xué)會(huì)出版了一期題為《地質(zhì)調(diào)查機(jī)構(gòu)的角色演變》的專輯，介紹新時(shí)期背景下世界主要國(guó)家和地區(qū)地質(zhì)調(diào)查工作面臨的新形勢(shì)和采取的新舉措。這篇文章介紹了美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）探索以整合科學(xué)的方法應(yīng)對(duì)和解決社會(huì)發(fā)展面臨的復(fù)雜問題，第一作者是USGS原局長(zhǎng)Suzette Kimball，任期為2015～2017年。

USGS的轉(zhuǎn)型同樣是沿著需求結(jié)構(gòu)決定業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)決定組織結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)決定人才結(jié)構(gòu)的思路展開。

研判新需求：人類需要解決日益復(fù)雜而快速變化的自然環(huán)境問題

人類活動(dòng)正加速改變著地球，產(chǎn)生重大且意想不到的后果。我們對(duì)地球表面系統(tǒng)過程的干預(yù)進(jìn)而會(huì)反饋到海洋、大氣圈、土壤以及自然生態(tài)系統(tǒng)。地球變化如此之大，以至于許多人認(rèn)為現(xiàn)在已經(jīng)處于一個(gè)新的地質(zhì)時(shí)代，即“人類世”，在這個(gè)時(shí)代，人類已成為塑造地球的主要地質(zhì)力量。鑒于復(fù)雜性問題的不斷出現(xiàn)以及自然環(huán)境的快速變化，傳統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查工作所提供的產(chǎn)品和信息已經(jīng)越來(lái)越難以滿足政府決策和政策制定的要求。

需求結(jié)構(gòu)決定業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)：加強(qiáng)跨學(xué)科綜合研究，提出四個(gè)重大挑戰(zhàn) 

跨學(xué)科研究是USGS應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)的解決方案。地質(zhì)、地球化學(xué)和地球物理等學(xué)科與水、土地利用、生物、健康和社會(huì)科學(xué)等學(xué)科之間的跨學(xué)科協(xié)作，有助于研究地球過程與社會(huì)之間復(fù)雜的相互作用。USGS未來(lái)將通過使用數(shù)據(jù)、工具和綜合方法來(lái)處理國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)，以描述和預(yù)測(cè)高度復(fù)雜的自然和社會(huì)系統(tǒng)的相互作用，從而推動(dòng)地質(zhì)調(diào)查的發(fā)展。一個(gè)主要目標(biāo)是向決策者提供可行的、具有科學(xué)依據(jù)的知識(shí)（智慧），這些知識(shí)（智慧）可以解決相互作用的地球系統(tǒng)的復(fù)雜性。

研究制定新的戰(zhàn)略規(guī)劃。由于認(rèn)識(shí)到需要促進(jìn)跨學(xué)科的地球科學(xué)，USGS的高層于2006年2月組建了一個(gè)科學(xué)戰(zhàn)略小組，制定形成了“直面明日挑戰(zhàn)——美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2007~2017年科學(xué)戰(zhàn)略”。一項(xiàng)重要的建議是，USGS應(yīng)將地質(zhì)、生物、水文和地理部門分開的以學(xué)科為導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�(gè)綜合結(jié)構(gòu)，更好地應(yīng)對(duì)地球面臨的重大資源環(huán)境挑戰(zhàn)，USGS的七大科學(xué)使命領(lǐng)域由此而來(lái)。在十年戰(zhàn)略規(guī)劃的結(jié)尾，迎來(lái)了新一輪的整合科學(xué)規(guī)劃。應(yīng)USGS高層要求，USGS高級(jí)科學(xué)顧問委員會(huì)于2017年召開研討會(huì)，為制定新的愿景提供有用的和重要的科學(xué)信息，最終形成了“美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局整合科學(xué)所面臨的重大挑戰(zhàn)——研討會(huì)報(bào)告”。提出四個(gè)“重大挑戰(zhàn)”，分別是：

• 自然資源安全；
• 來(lái)自現(xiàn)有和新生威脅的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)；
• 智能基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)；
• 針對(duì)變化中景觀的預(yù)測(cè)科學(xué)。

“綜合性科學(xué)挑戰(zhàn)”：即地球監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)測(cè)（EarthMAP）。除了四個(gè)“重大挑戰(zhàn)”外，研討會(huì)參與者還確定了一項(xiàng)首要的長(zhǎng)期科學(xué)挑戰(zhàn)，并將其命名為EarthMAP（地球監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)測(cè)）。EarthMAP（圖1）被設(shè)想為一個(gè)跨越傳統(tǒng)科學(xué)界線和學(xué)科的廣泛系統(tǒng)。該系統(tǒng)的組成部分將是模塊化和互動(dòng)的，它們的尺度將從國(guó)家級(jí)、區(qū)域級(jí)到地方級(jí)。

圖1  地球監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)測(cè)（EarthMAP）示意圖

 

EarthMAP的構(gòu)建還將需要一段時(shí)間，同時(shí)，我們還要利用傳統(tǒng)學(xué)科優(yōu)勢(shì)和新興的多學(xué)科方法。EarthMAP將需要更加注重研究地球系統(tǒng)之間的聯(lián)系，以及更加關(guān)注技術(shù)和模擬基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，并在正確的時(shí)間，為正確的受眾，發(fā)送正確的信息（圖2）。

 

圖2  EarthMAP系統(tǒng)所需的工具、數(shù)據(jù)和綜合之間的聯(lián)系

業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)決定組織結(jié)構(gòu)：支撐跨學(xué)科綜合研究的三個(gè)機(jī)構(gòu)

為向整合的地球系統(tǒng)科學(xué)框架（如EarthMAP）邁進(jìn)，USGS建立了三個(gè)旨在提升地球科學(xué)綜合技術(shù)和知識(shí)基礎(chǔ)的機(jī)構(gòu)：數(shù)據(jù)集成共同體、創(chuàng)新中心和鮑威爾中心。

數(shù)據(jù)集成共同體。USGS未來(lái)的使命的完成需要加強(qiáng)信息技術(shù)。建立數(shù)據(jù)集成共同體（CDI）的目標(biāo)是推進(jìn)數(shù)據(jù)和信息整合并促進(jìn)地球科學(xué)研究。CDI的目的是培養(yǎng)一群精通數(shù)據(jù)生成和數(shù)據(jù)集成方面的專家，他們可以一起學(xué)習(xí)，并共同提高他們的知識(shí)和技能。通過合作伙伴關(guān)系、工作組、項(xiàng)目、會(huì)議和培訓(xùn)，CDI可以開發(fā)協(xié)作工具和最佳實(shí)踐，以支持?jǐn)?shù)據(jù)集成和管理、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以及數(shù)據(jù)可視化。

創(chuàng)新中心。創(chuàng)新中心的建立是將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)快速應(yīng)用于USGS的工作中。創(chuàng)新中心將USGS內(nèi)部的科學(xué)家與公司、其他機(jī)構(gòu)和大學(xué)等外部合作伙伴聯(lián)系起來(lái)，以建立新的合作關(guān)系，從而允許開發(fā)新技術(shù)，這些新技術(shù)有望為USGS帶來(lái)巨大收益。該中心的目標(biāo)是開發(fā)和提供新一代地球科學(xué)工具或技術(shù)，以幫助USGS更快、更高效地工作，從而解決社會(huì)面臨的日益復(fù)雜的科學(xué)問題。

鮑威爾分析與合成中心。該中心的理念是跨越學(xué)科邊界，解決可能需要具有區(qū)域、國(guó)家或全球影響的大型、復(fù)雜和異構(gòu)數(shù)據(jù)的重要問題。鮑威爾中心不同于傳統(tǒng)的研究機(jī)構(gòu)，主要專注于分析和合成現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，而非生成新的數(shù)據(jù)。鮑威爾中心沒有常駐研究員，而是由科研院所、高校的學(xué)者或團(tuán)隊(duì)支持，并為他們提供研究所需的各種資源，使其完全投入到復(fù)雜問題的研究中。鮑威爾中心培育了新的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)和高度創(chuàng)新的合成科學(xué)產(chǎn)品，許多研究成果可以直接作為政策和管理應(yīng)用。

組織結(jié)構(gòu)決定人才結(jié)構(gòu)：下一代科學(xué)家

USGS近年來(lái)一直在調(diào)整人才的學(xué)科結(jié)構(gòu)，尤其是加強(qiáng)了數(shù)據(jù)科學(xué)家的引進(jìn)和培養(yǎng)。

不過，本文更關(guān)注的是USGS的年齡結(jié)構(gòu)。USGS的工作人員正面臨著老齡化，人們擔(dān)心“退休潮”即將到來(lái)。因此，為USGS吸引、雇傭和留住最優(yōu)秀、最聰明的下一代科學(xué)家是至關(guān)重要的。未來(lái)任何地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)都是它能夠吸引年輕的地質(zhì)工作者，并推動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)展。讓感興趣的學(xué)生廣泛參與進(jìn)來(lái)，并開展公眾科學(xué)活動(dòng)。

來(lái)源：本文節(jié)選改編自中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心《地質(zhì)調(diào)查動(dòng)態(tài)》2020年第5期《現(xiàn)代地質(zhì)調(diào)查：研究、創(chuàng)新與綜合——美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的視角》

來(lái)源：地質(zhì)調(diào)查動(dòng)態(tài)

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