他是美国弗吉尼亚大学 地表水文学博士后刚作为通讯作者在《科学》上发表了一篇论文，这让他从精神到身体都感到“特别的压力释放”。本文揭示，在过去的30年里，世界上一半以上的大型湖泊和水库已经萎缩。气候变暖、人类活动等因素导致全球约16个三峡水库的水量减少。“这是一项令人震惊的工作。”《科学》杂志评论员评论说：“有很多复杂的因素，分析需要大量的时间和精力，这种方法非常全面和完善。”姚芳芳认为，科学研究是一项非常体力消耗的工作，就像“长跑”一样，是一个长期积累的过程。因此，良好的身体状况是科学研究的保证。这位精力充沛的年轻科学家不仅是朋友圈里跑步的“大神”，还不时挑战爬山、越野、滑雪等运动。
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姚方方 受访者提供图片(下同)
科研是一项“体力活”
“在过去的28年里，超过一半的大型水库和湖泊的水量正在减少。”姚方芳告诉《中国科学报》，“一些研究揭示了区域水资源的变化，如湖泊或地区水库水量的减少。但现在我们发现这种减少是全球性的，我们低估了湖泊水量减少和干燥的严重程度。”姚方方团队基于美国宇航局的全球水位遥感监测数据，采用10个不同的卫星数据源进行参考验证，采用“多源遥感数据”方法收集、整理和分析了28年的数据。根据之前的研究进展和方法，该团队提出了一个连续的全球大型湖泊储量数据，这是以前的研究所没有的。“我们使用了大约25万个卫星遥感图像，以及全球气候数据、全球水文模型和卫星观测水位数据。因此，研究收集的数据量非常大，需要近三年的时间来处理和分析数据，这确实是一个非常耗时和体力的过程。”姚芳芳说。2020年春天，即将接受医生辩护的姚方方状态不佳。他感到有点“压迫感”，想做一些改变，选择一些以前没有尝试过的事情来做。不久，他去了科罗拉多大学博尔德校区，靠近落基山国家森林公园，空气好，道路条件好，没有各种车辆干扰，所以他被称为“户外圣地”，许多跑步者“打卡”。于是，他选择了跑步。从网上学习“策略”。、他逐渐爱上了这项运动，直到他坚持每天“赢”10到16公里。“这相当于生活状态的调整。事实上，科学研究是一个压力很大的过程，这是不可否认的。”姚芳芳说：“一些爱好可以很好地调整自己，缓解一些压力，帮助我们更好地迎接下一阶段的挑战。”2021年，姚以1小时38分的成绩赢得一场“半马”后，他准备挑战一场“全马”。但是在跑“全马”之前，他需要系统的训练，而且他太忙了，所以一直没有执行。创新研究方法
对于姚方方的论文，《科学》杂志的评论员给出了“令人震惊”的评论，主要关注研究所使用的分析方法“非常全面和完善”。
姚方方表示，在研究所使用的数据中，2018年以后的卫星遥感监测数据非常详细和完整，但较早的数据并不理想。在过去，许多技术方法无法观察水量，只能通过改变遥感图像或遥感卫星测量的水位高度数据，结合近年来水位观测和水量观测数据之间的关系，建立水位、水量和湖泊面积之间的关系模型。姚芳芳说：“通过这种关系模式，我们将水域面积数据转换为水量数据。相当于利用一维水位高度数据和二维湖泊面积数据构建三维湖泊水量变化信息。”。姚方方除了利用“多源遥感数据”相互验证，建立“关系模型”计算外，还利用博士学习期间开发的数据计算方法恢复了湖泊水量变化的长期序列数据。“遥感观测并不总是完美的。”姚解释说：“例如，在雨天或云层较厚时，遥感图像会受到干扰，卫星无法‘看到’地面。”为了获得完整准确的信息，姚方方将连续的晴天遥感观测数据与雨天数据进行了比较。发现在雨天，即使80%的湖泊区域看不清楚，水面也是平的，所以湖泊边界或局部图像仍然可以从未被云覆盖，计算湖泊的水位边界，然后转换出水量。“这是利用局部信息恢复整体信息。只要增加遥感观测频率，就能很好地构建湖泊变化的时间序列，勾勒出每月的数据。姚芳芳解释说，许多湖泊的水量季节性变化很大。例如，长江流域和珠江流域都有丰富的枯水期。为了分析28年的变化，选择的时间尺度过大或过小都会影响分析结果。月度数据可以消除季节性影响，是了解湖泊变化的一个很好的时间尺度。研究认为，水库湖泊水量减少的原因主要是由于温度变化（地表水流入大气，描述了大气的干燥程度，是气候变化的指示器）的增强和人类用水量的增加。通过对水库的持续分析，研究人员将水库分为两类：新水库和旧水库。除了全球新水库水量相对较小的增加趋势（水库蓄水有一个过程）外，大多数水库在使用一段时间后开始减少水量（水位没有明显变化，但沉积物沉积会导致水量减少）。进一步分析表明，世界上约有四分之一的人生活在这些流域（水库和湖泊的水流失区）。“这意味着这么多人可能会受到湖泊干涸的影响。”姚方方说:“未来如何满足大量工农业、水电、人类消费用水供应还不得而知。”PCR-标示GLOBWB水文模型
“拿捏”发稿公式
“对于英语不是母语的研究人员来说，我认为在《科学》中发表文章有一个很容易被忽视的困难。”姚强调，“这是对科学和兴趣的‘把握’。”提交研究后，我很快收到了修改意见。虽然两位评论员的整体评价很高，但他们仍然提出了许多需要补充和改进的意见。在回复姚方方时，编辑特别强调了“文章不确定是否被接受”的含义。如果评论员提出的问题不能很好地解决，文章将无法通过。研究团队补充了大量的工作，根据审查意见逐一修改，仍然没有底部。很快，第二轮审查意见就回来了。“当时，其中一位审稿人已经建议接受这篇文章。但另一位审稿人提出了一些新问题——语言描述的准确性。”姚芳芳说：“我从事水文学研究。如果这篇文章被投入到水文学专刊上，可能没有第二轮修改意见。”为了解决语言问题，姚方方与编辑进行了几轮沟通。他发现这个问题看起来很小，但如果解决不好，文章可能会被直接拒绝。例如，如果你用更生动的语言来描述一个结论，它可能非常有趣，是一个“亮点”，但它可能不准确，甚至会导致一些人的误解；如果表达准确和严格，它就会失去兴趣。“如果是针对某一群体的小众专刊，一些概念或观点的表达就不容易被误解。但《科学》是一本读者范围广、发表文章篇幅有限的综合性学术期刊。如果描述不是特别准确，可能会导致一些信息误导。姚方方说：“所以，我们在可读性和准确性的分寸上，还是花了一些功夫。要保证文章易于接受，同时又具有严谨的科学性。”
用“小目标”支撑“大目标”
《科学》杂志的两位审稿人一致认为，这篇文章工作扎实，尤其是“讨论”部分，揭示了湖泊变化背后的重要性和潜在后果。姚方方说：“这是我故意加强与他人的沟通，包括与合作伙伴、审稿人和杂志编辑的沟通。”。2020年，姚开始利用卫星遥感数据研究科罗拉多大学博尔德分校的湖泊和水库水量。当时新冠肺炎疫情紧张，博士后第一年学校大门关闭，完全隔离。正常情况下，美国有很多学术交流机会，但当时几乎完全停止了。这让姚非常紧张，因为他知道自己的弱点——缺乏与其他领域研究人员的沟通。姚方方意识到学术社会活动对他的未来非常重要，开始采取主动。他在科罗拉多大学找到了另外两位教授（文章的第二部和第三部），鼓励大家一起写“书”，争取项目。姚方方(左)和文章三讨论问题
“我对全球湖泊变化及其背后原因的许多看法都是在‘写本’的过程中形成的。包括后来建立这篇文章，与同事和其他领域的研究人员交流也很重要。姚方方回忆说：“我们需要与不同的人沟通，与不同领域的人沟通。理解别人，让别人理解我们的观点。在科罗拉多大学，我做了两件事，一件是积极与周围的人沟通，另一件是积极联系学术报告，会得到很多反馈，帮助我进一步梳理我的想法。”姚认为，中国近年来进步迅速，未来将有更多的学者在《科学》和《自然》上发表文章。从他自己的经验来看，他认为有三点非常重要：沟通和沟通；合理安排时间；第三，将大目标分解为多个小目标。“从我个人的经验来看，我遵循“82”的原则，即80%的时间用于思考和交流，20%的时间用于如何做。如果你花更多的时间思考问题，你会事半功倍。”姚芳芳说：“此外，在不同的科研阶段，会有很大的压力。在这个时候，我们应该管理好时间。我的做法是将短期计划与长期计划相结合，并使用多个“小目标”来支持“大目标”的实现。”https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo2812
(原标题:两次改稿，34岁中国博后发现Science发帖公式)
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