【青年科学家故事】张帆:不断求索,向海而行

张帆,女,1986年生,山西平遥人,现任中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质实验室研究员、海洋计算地球物理学学科组组长。她本科结缘中国地质大学(武汉),跨校修读英语双学位;因不愿仓促步入职场而选择考研,直到博士阶段仍未笃定科研之路。这份松弛而真实的成长轨迹,或许能给正在摸索中的青年人一点启示:科研没有标准化的成长范本,接纳不完美,找准自己的节奏,一样可以奔赴属于自己的深蓝。


自由成长
张帆是家中最小的孩子,上面有两个哥哥。宽松的家庭氛围塑造了她随性自在、不愿被条条框框约束的性格。
“最好的教育是家长懂教育又善于引导,其次是不懂教育但不过度干涉,最糟糕的是不懂教育却管得很多。”张帆笑称自己是“放养式教育”的受益者——父母属于第二种,而调皮的哥哥们又替她吸引了大部分“火力”,让她有足够空间“发散成长”。
张帆很佩服自己的母亲。“她早年进厂务工,改革开放后创办织袜厂,当起个体工商户,是个敢想敢干的人。”更重要的是,母亲从未向她灌输“女孩子应当如何”,而是以身示范,为她树立了勇敢追梦的榜样。
读书时,同龄人常把“知识改变命运”挂在嘴边,她却更爱琢磨“人生意义”这类偏宏大的问题。2004年高考后,她报考了中国地质大学(武汉)。本科阶段的训练,为她推开了一扇通往地球深处的门。必修课《普通地质学》系统讲授地球构造、矿物岩石成因与地质演化,令她眼前一亮;野外实习让她走进自然,亲手识别矿石,观察宝石原矿的产出环境与围岩特征,沉浸式感受地质学的独特魅力。
“适逢武汉七校联合办学,班上不少同学选修商科作为第二专业,为日后经商做准备。我是单纯对外语感兴趣,就跨校到华中科技大学选修了英语。”借着两校间穿行的便利,她不仅顺利完成学业,还在大四通过了英语专业八级考试。这段双学位经历提升了她的语言能力,也为日后出国求学打下基础。
本科毕业前夕,她坦言“不想立刻步入职场”,抱着“能多读点书就多读点书”的想法决定考研。“野外实习让我想报考地质学,高校已经待过了,我想去‘神秘的’中国科学院看看。”最终,她选择了中国科学院南海海洋研究所。

2014年3月,张帆随“决心”号执行IODP 349南海钻探航次
幸遇良师
“即便读到博士,我也没有下定决心做科研。”张帆直言。
进入南海海洋所后,她跟随詹文欢研究员从事海岸带侵蚀研究。导师给予她充分的自主权,全力支持她的兴趣发展与技能提升。“詹老师常对学生说,舞台给你们了,你们自己发挥。”这句话她一直记在心上。
2010年8月,时任美国伍兹霍尔海洋研究所科学家的林间发起“快乐海洋论坛”(JoyOcean),为海内外中国海洋学子提供交流空间。“林老师在海洋地球科学领域享有盛誉,论坛里优秀学者很多,互相之间的交流极大拓宽了我的眼界。2011年5月的一天,我登录论坛,看到林老师正好在线,就主动表达了求学想法。”令她惊喜的是,对方回复得十分爽快:“欢迎!”
2012年1月,张帆赴美开启联合博士培养。从海岸带侵蚀跨到俯冲带动力学,她既缺少海洋地球动力学的理论积累,也没有编程基础。
“好在林老师格外包容、耐心,愿意从零开始教我。他常问我某方面知识是否了解,我直接说不知道,他就一点点讲理论,每天下午坐在电脑旁教我写代码。”
她记得林间有一套高效而严谨的指导模式:“他习惯下午带学生们散步,边走边梳理思路、拆解问题、明确任务;晚上学生完成工作后邮件汇报,他总能快速回复、精准点评。”线下启发思考,线上跟进把关——这套方法既让她少走弯路、高效推进工作,也让她在日复一日的耕耘中迅速成长。

2015年12月,林间研究员(右1)带领学生张帆、周志远参加美国地球物理联合会(AGU)秋季会议
挑战自我
马里亚纳海沟位于太平洋板块向菲律宾海板块俯冲的汇聚边界,最深处“挑战者深渊”逾10900米,被誉为地球“第四极”。作为全球最深、板块年龄最老的俯冲带,它历来备受海洋地质学界关注。
在林间的指导下,张帆与团队采用非均衡地形等新方法,定量分析了沿马里亚纳海沟岩石圈所受的构造应力与弹性挠曲变化,揭示了挑战者深渊处所受垂直荷载最大。论文于2013年底投出,2014年4月即被《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)接收。“这在当时是南海海洋所学生中为数不多的一区TOP期刊成果,还被‘中科院之声’公众号报道。”
“第一篇文章的顺利接收完全离不开林老师的指导。研究方向是他建议的,遇到问题他会建议我读哪些文献、做哪些分析,包括文章要证实什么结论、需要什么数据和图件——属于导师带着我做。”说到这里她话锋一转:“但每个青年科学家都需要逐渐拥有独立开展研究能力,而我的功课是在博士后阶段慢慢补上的。”
这段经历让她对学生的成长节奏格外敏感。“第一篇文章太顺利,容易让人产生能力的错觉。一旦遇到真正的难题无法突破,就会陷入严重的自我怀疑。”她见过早期顺风顺水、后期遭遇瓶颈的,也见过前期困难重重、坚持下来蹚出一条路的。“还有些学生也许并不适合走科研这条路。拿到学位,完全可以选择其他赛道,不必困在死循环里。”
对比美国的博士培养模式——“从入学到毕业要发3至5篇文章,科研思维和技能训练得比较成熟”——因此,学生硕士阶段刚起步,她就鼓励大家做长远规划。
长期的科研实践也塑造了她目标清晰、灵活务实的风格。“我直觉比较强,点子多,不会钻牛角尖。一个难题如果合作能更快解决,我就找合作伙伴,不会死磕。”她的合作者中,有对科学问题敏锐的,有编程能力突出的,也有出海作业靠谱的。“大家各展所长,分工完成文献研读、模型运算、文章撰写,靠协作攻克一个个科学问题。”

2018年1月,中巴首次北印度洋联合考察航次队长曾信(左)和张帆检查海底地震仪工作状态
踏浪科考
早期,张帆的工作大多依赖全球公开数据,但她逐渐体会到二手数据的局限——这些数据并非为她的科学问题而采集,许多构想因此无法展开。“海洋科学是一门观测学科。想回答科学问题,出海实地采集数据至关重要。”
要真正读懂海,就必须亲自到那片海上去。
海上科考成本高昂,机会来之不易。这使得她习惯在出海前反复打磨核心科学问题、对方案进行多轮论证。“出海前要预判一系列现实问题:规划的测线和获取的数据能否支撑预期目标?想探测深部结构,现有方案能否实现?针对拟解决的构造问题,测线长度是否足够、点位选择是否合理?”
她亲历过多种类型的航次,统筹规划与作业部署能力也在其中不断提升。2014年,她随“决心”号深海科学钻探船执行IODP 349航次,近距离体验了国际大洋钻探成熟完备的作业体系。2018年,她乘“实验3”号参加中巴首次北印度洋联合考察,并担任地球物理调查组组长。“那个航次海况好,任务执行顺利。但航次队长非常辛苦,几乎昼夜不休地在后甲板工作,那种责任心让人敬佩。”历经多轮淬炼,2026年,她正式担纲印度洋重大科学考察航次第一航段首席科学家。从舷边的观察者,到甲板上的指挥者,角色的转变,见证着她的蜕变成长。
她参与过的多项任务中,令她印象最深的,当属2022年牵头组织的南海航次。“当时经费有限,我们在湛江租了一条500吨级的小船。条件艰苦,但小船灵活机动,便于海底仪器布放回收。仪器沉入几千米以下的黑暗,几十天后又被一一唤回甲板。每一台完好归来的仪器,都记录了地球深部的信息。最终,经过团队的共同努力,所有仪器100%成功回收——这是我们最期盼的结果。”
这个航次使用的是国产海底大地电磁仪。通过分析观测数据,团队发现南海大洋中脊停止扩张已逾千万年,但岩石圈-软流圈之间的解耦界面依然长期存在。这一层如同板块之下的“润滑剂”,为解释板块何以大规模运动提供了新证据,也深化了对南海深部结构的认识。

2022年9月,张帆(前排左2)牵头组织南海海底大地电磁航次

2022年9月,张帆在南海开展海底大地电磁实验
成果于2026年6月发表在《地球与环境通讯》(Communications Earth & Environment),是该国产仪器产出的首篇国际顶级期刊论文。团队既验证了国产装备的可靠性,也把海上实测中遇到的问题反馈给研发单位,推动了装备迭代升级。
感恩时代
张帆反复提及,个人成长始终离不开时代机遇与国家平台的托举。但机遇不会坐等而来。在她看来,科研路上有一道关键的成长关口:从参与重大项目积累经验,转向独立研判、凝练科学问题,自主推动研究突破。“不能有项目资助才开展研究,没有资助就停滞不前。要提前思考,敢于瞄准前瞻性问题,主动探索。”
前辈们的治学态度也深刻改变了她。“以往我习惯做到80分就满足。受林老师和我在香港中文大学的博士后合作导师杨宏峰教授影响,现在只要是我认定的事,就会尽力做到最好。得到的机会越多,越感觉到责任在肩。”业内的孙珍研究员、赵明辉研究员等优秀女性科研人员,同样是她前行的榜样。“我一直觉得自己十分幸运,一路上得到太多人的帮助。”

2025年4月,张帆参加欧洲地球科学联合会(EGU)会议

2025年7月,张帆在第二十二届亚洲大洋洲地球科学学会(AOGS)年会作报告
采访手记
结束访谈,最打动我的是张帆身上那份不刻意“塑造榜样”的松弛。她不掩饰年少时的率真,不回避跨专业的短板;提起困难时,她总是轻松带过,而提起科研进展时,又总是眼睛发亮,滔滔不绝。她反复说“我很幸运”,但那份幸运其实有迹可循,一个把困难看轻、把热爱看重的人,自然更容易在漫长的科研路上走得更远。
受家庭“放养式教育”与导师包容风格的双重影响,“自由”是贯穿她求学、科研与育人的关键词。但这份自由绝非放任躺平——是给足选择的空间,却对认准的事全力以赴;是承认自身的短板,却善用团队协作补齐;是珍惜时代给予的机遇,也在机会来临前默默沉淀。













