美国科学基金会怎样优选地球科学关键科学问题？

美国科学基金会如何优先选择地球科学研究中的关键科学问题。这一任务由一个专门的委员会[地球科学研究机遇促进委员会（CORES）]负责，旨在确定一系列简明的高优先级科学问题，这些问题对于地球科学未来十年的发展至关重要，并且能够帮助我们更深入地理解地球。

选择科学问题的策略

委员会在选择问题的方法上采取了多种方式，包括文献综述、学界意见、研讨会、同行访谈及委员会会议时的公开讨论。他们讨论了什么才算是优先问题，问题的范畴是什么，以及优先问题应该是具体的还是一般化的。他们还探讨了是否应该优先考虑那些有望在未来十年取得重大进展的问题，而不是那些虽然重要但一时还难以突破的问题。

文献综述

在文献综述方面，地球科学处（EAR）最初给委员会提供的文献条目涵盖了各种报告和白皮书，从宏观的地球科学研究到某一特定学科的概要。委员会在此基础上进行了补充，并对文献进行分类审阅，确保大多数条目由不止一名成员审阅。

征求学界意见的广泛途径

在征求学界意见方面，委员会采取了多种方式向地球科学界征求意见。他们在美国地球物理学会（AGU）和美国地质学会（GSA）年会上组织了研讨会，并通过网络调查问卷、专业协会、电子邮件通讯录、网上论坛和社交媒体等方式开展宣传。

制定优先科学问题的步骤

制定优先科学问题的过程包括几个步骤：编制优先科学问题的综合列表；合并相近或大部分重叠的问题；剔除或改述表述不清的问题；对剩下的问题就科学价值的重要性和产生变革性影响的潜力进行评估；在大背景下提出问题，并阐明其学术价值和潜在影响 。

跨学科合作的考量

委员会会尽可能广泛考虑整个地球科学领域，而不局限于受EAR资助的传统领域。他们认识到地球科学中不同学科的发展是不平衡的，其话语权也不相同。因此，不论各学科是否有最近的报告或白皮书，委员会在确定和选择优先问题的各个阶段都会考虑到学科平衡。

通过这一系列精心设计和执行的过程，委员会最终确定了一系列高优先级的科学问题，这些问题不仅对地球科学的未来发展至关重要，而且有望在未来十年内取得重大进展。这些问题的确定是基于广泛的数据收集和审议，以及学界的广泛参与和反馈。这一过程不仅体现了科学界的合作精神，也展示了如何通过跨学科的合作和广泛的征求意见来推动科学的发展。通过这种方式，委员会希望能够为地球科学的未来研究提供一个清晰的方向，并促进科学的进步和变革。

本文改编自《时域地球》第2.1节，题目为编者所加。欲了解详情，欢迎阅读原书。

ISBN 978-7-03-075811-8

责任编辑：孟美岑 韩鹏

地球科学的优先科学问题

1. 地球内部磁场是如何产生的？

2. 板块构造运动何时、为何及如何启动？

3. 关键元素在地球上如何分布与循环？

4. 什么是地震？

5. 火山活动的驱动力是什么？

6. 地形变化的原因和后果是什么？

7. 关键带如何影响气候？

8. 地球的过去对气候系统动力学有什么启示？

9. 地球的水循环是如何变化的？

10. 生物地球化学循环是如何进行的？

11. 地质过程如何影响生物多样性？

12. 地球科学研究如何降低地质灾害的风险与损失？

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