向《科學》投稿兩個多月了，Hamid M. Behzad仍沒有收到任何消息。正當他幾乎要放棄時，一天，其博士后合作導師、中國科學院亞熱帶農業生態研究所（以下簡稱亞熱帶生態所）研究員聶云鵬跑到辦公室，帶給他文章被接收的喜訊。

“我起初還不太相信。”這位來自伊朗的“80后”，只比聶云鵬小一歲。為了這篇評述文章，他們兩人忙活了近一年。

近日，該評述文章在Letter欄目以封面文章形式發表，Hamid為第一作者，聶云鵬為通訊作者。這是《科學》第三次發表與中國西南喀斯特生態環境有關的內容。

文章中指出，地下水洪水隱蔽、破壞力大且長期被忽視，其風險遠未引起公眾、學術界以及相關部門的足夠重視。這篇文章譯成中文雖然只有800多字，卻為全球范圍內廣泛存在但常被忽視的地下水泛濫風險敲響了警鐘。

一封來自伊朗的長郵件

Hamid和聶云鵬在地下水研究方面結緣，還要從一封長郵件說起。

那是2023年1月9日，正在瀏覽喀斯特領域最新研究論文的聶云鵬，收到一封來自伊朗的博士后申請郵件。但讓他顧慮的是，伊朗的官方語言不是英語，萬一申請者英語不好，溝通起來會不會很困難？更何況申請者的年齡只比1984年出生的他小一歲。

聶云鵬說，Hamid的第一封郵件并不長，但寫得足夠誠懇，他便復信讓其補充工作內容以便深入了解。

聶云鵬當年計劃招3名博士后，已有幾名滿意的申請者。“起初我沒對Hamid抱太大希望，因為他的研究內容和我太相似，我擔心很難碰撞出新東西，而其他幾位申請者的研究方向較為不同，反而更容易拓展出新成果。”聶云鵬說。

第二封郵件很快發來了。與上次不同的是，這封郵件足有6000多個英文單詞。郵件中，Hamid通過五六個附件著重介紹了他的研究工作、成果和未來計劃。他還對聶云鵬的研究工作如數家珍，甚至具體到一篇論文的方法、觀點、結論等，這讓聶云鵬印象十分深刻。“關鍵是他之前引用了我們團隊的很多成果，同時延伸出不少新的成果。”聶云鵬說。

申請者對導師的研究內容、科研成果等如此熟悉，無疑會讓導師動心。但真正讓聶云鵬決定接收Hamid的是共情。

“我有太多發郵件的經歷。”聶云鵬回憶說，此前，他的導師、亞熱帶生態所研究員陳洪松承擔國際項目時想邀請一位國際知名學者，聶云鵬負責撰寫邀請郵件。“那封郵件我寫得很誠懇，既有目的地的美景、美食、文化等內容，又有翔實的附件參考。后來那位科學家告訴我，就是這封用心的郵件，讓他決定再次來中國做學術訪問。”

“或許我收到Hamid的郵件和外國專家收到我的郵件時的心情是一樣的。”聶云鵬說，即使可能會遇到語言不通等問題，他還是決定把Hamid招過來。

從特殊洪水中獲重要線索

Hamid一直從事喀斯特相關研究，在伊朗攻讀了喀斯特水文地質專業的碩士和博士學位。在這個過程中，他被中國的喀斯特研究深深吸引。

喀斯特就是巖溶，是水對可溶性巖石進行以化學溶蝕作用為主，以流水的沖蝕、潛蝕和崩塌等機械作用為輔的地質作用，以及由這些作用產生的現象總稱。

喀斯特地貌在全球范圍內廣泛分布，約占陸地總面積的15%。在中國，喀斯特地貌約占全國陸地總面積的三分之一，集中分布于廣西、云南、貴州等地，形成世界上連片出露面積最大的喀斯特區。

“我們有很多國外沒有的喀斯特地貌形態，并且我國喀斯特地區人口密集，國外則人口稀少。”亞熱帶生態所研究員、中國科學院環江喀斯特生態系統觀測研究站站長王克林表示，中國有著全球最復雜的喀斯特地貌，我國科學家圍繞喀斯特做了大量研究，走在國際前列。

2023年6月，《科學》發表了一篇關于南美平原區過去幾十年因農業擴張導致地下水洪水增加的文章。“我當時拿著這篇文章和Hamid交流，閑聊中我第一次了解到伊朗有種特殊的洪水，即地下水洪水，破壞力很大。”Hamid展示的幾張照片給聶云鵬留下深刻印象。

所謂地下水洪水，就是由地下而非地表水文過程主導的洪水。

中國有沒有類似的地下水洪水？“其實我國喀斯特地區的地下水洪水和伊朗的類似，只是成因不同。”聶云鵬說，我國喀斯特地區一直飽受洪水困擾，多為極其隱蔽的地下水洪水，只是業界一直沒有明確它的概念，往往認為是地表水滲漏所致，地下水泛濫風險遠未引起重視。

聶云鵬表示，喀斯特區地下形態多為雨水沿著可溶性巖石的層面、節理或斷層進行溶蝕而形成的地下孔道，即常見的落水洞、洞穴等。落水洞一般被認為是其所在小流域地表、地下徑流的排泄口。然而，落水洞往往不是孤立存在的，而是通過地下管道與其他小流域的落水洞連接。因此，相對高海拔落水洞排泄的徑流，往往會通過低海拔落水洞反涌，嚴重時會形成地下水洪水。

伊朗國土絕大部分在伊朗高原上，是高原國家。“伊朗水資源分布不均勻，耕地資源豐富的農區需要調用大量水源進行澆灌，而不合理的灌溉會導致多余水分進入地下，并形成農區下游的地下水洪水。”Hamid說。

通過交流后，二人形成共鳴，并確定以被忽視的地下水洪水主題為喀斯特發聲。

他們在大量調研后發現，喀斯特地區地下水泛濫通常在強烈、短時間的降雨后立即發生，因此常被誤認為是地表洪水。與強降雨、融雪或河流溢流引發的常規洪水不同，當地下水滲入地下室等地下結構時，地下水洪水便會逐漸發生。

與常規洪水不同，地下水洪水可持續數月或數年。過去10年，英格蘭地下水洪水造成的經濟損失是常規洪水的2.5倍。“城市的一些地上地下基礎設施是在工業時代建的，當時地下水位處于歷史最低水平，沒預見到未來地下水位上升的可能性。”Hamid表示。

而地下水泛濫規模巨大，難以準確評估其社會損失，深入研究則耗資巨大。

聶云鵬表示，由于地下水洪水與常規洪水的形成機制有明顯差異，傳統防洪堤壩等措施幾乎無益于地下水洪水防范。地下水洪水過程監測也極度匱乏，限制了基于翔實數據的預測模型構建和人工智能技術在無資料區洪水預報中的應用。

為800字的“豆腐塊”，值嗎？

當記者問及為了800字的“豆腐塊”忙活近一年是否值得時，聶云鵬毫不猶豫地說“值”。

“全社會對喀斯特的關注度太低了。”聶云鵬說，喀斯特的最大特色和最大貢獻就是水，以占全球陸地僅15%的面積為全球1/4的人口提供了淡水資源，公眾和學界對該類型區的關注度與其貢獻遠不匹配。

過去幾十年里，包括亞熱帶生態所等的科研團隊持續開展喀斯特相關研究。2021年，亞熱帶生態所牽頭，聯合中國科學院、中國地質調查局、教育部、國家林業和草原局等單位所屬的13個喀斯特生態系統野外觀測研究站，成立中國喀斯特生態系統野外觀測研究站聯盟，合力開展聯網研究。

同時，王克林、陳洪松等牽頭研發的喀斯特石漠化綜合治理與生態服務功能提升技術研究示范成果，作為重點研發計劃生態類項目代表性成果參加國家“十三五”科技創新成就展。相關成果獲廣西科學技術進步獎一等獎。

“這還不夠。”聶云鵬表示，在全球范圍內，喀斯特研究仍然不足，且很多并未從喀斯特角度出發開展系統研究，只是作為附加話題提及或隱藏在材料方法部分。“一旦有與喀斯特相關的任何成果，我都會第一時間分享給團隊，充分借鑒。”

除了邀請外國專家來中國考察交流、爭取國家重點研發計劃政府間（中美）國際科技創新合作項目等，聶云鵬還有個堅持很久的習慣，就是在發表論文時保留“karst”（喀斯特）字眼。“一些期刊的審稿專家曾建議我刪掉‘karst’，但我還是會極力解釋一番保留的必要性，爭取讓喀斯特研究成果多得到一些關注。”

聶云鵬表示，未來團隊將基于此次發表的評述文章，積極開展喀斯特地下水洪水相關研究。他還建議政府等部門積極實施專門針對地下水管理的戰略，包括開發和升級先進的地下水監測系統、執行針對水敏感設計的建筑法規、限制人工地下水補給、實施適當的土地利用規劃、制訂協調地表水和地下水資源可持續利用的綜合水管理計劃等。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.ado6820