夜晚快12點了，復旦大學江灣校區環境科學樓四樓的辦公室仍亮著燈，一名年輕女生正在電腦前緊張地處理著數據。這一幕被路過的課題組博士后陳斌看到，和還在辦公室的導師王玉濤說：“代敏還在辦公室盯著數據看，看得頭發都掉一地了，我們去和她討論一下吧！”
代敏是復旦大學環境科學與工程系教授王玉濤課題組的一名博士生。彼時她正在死磕一個聽起來就非常宏大的課題——“全球造紙行業溫室氣體凈零排放”。天天沉浸在海量的數據分析中，她渾然不知導師和同門已經非常擔心自己了。
功夫不負有心人，2023年底，這篇論文成功發表在頂級學術期刊Nature上，而代敏是當之無愧的唯一第一作者。
Nature論文
加班加點、延期畢業，回顧這項貫穿了整個博士生涯的工作，代敏感到非常幸運。她收獲的遠遠不止一篇Nature論文：“在我埋頭干活的時候，王老師已經默默地‘下了一盤大棋’。當我畢業時，我驚訝地發現已經在一個小領域做出了較為系統性的工作，同時接受了完整的、成體系的科研訓練。”
拿到一個“大題目”
這是Nature主刊首篇關于造紙行業溫室氣體凈零排放的研究文章。研究人員首次從系統視角揭示了全球主要造紙生產與消費國家造紙行業溫室氣體排放特征，提出了2050年不同國家實現該行業凈零排放目標的差異化策略。
研究的起點，要從5年前說起。
2018年，代敏參加了一場學術會議，會上她遇到了在復旦組建實驗室不久的王玉濤。
代敏對王玉濤并不陌生。早在她讀大學的時候，就聽過他的學術講座，從那時起就對產業生態學萌生了興趣。她后來之所以去中國科學院城市環境研究所讀碩士，也是因為得到了他的指點和推薦。
這次重逢可謂恰逢其時，代敏正在糾結碩士畢業后的去向問題，她和王玉濤相談甚歡，很快決定加入這個課題組。2019年秋天，她正式成為復旦大學環境科學與工程系的一名博士研究生。
代敏生活照
早在十幾年前，王玉濤就開始關注造紙行業溫室氣體排放的問題，并持續開展了相關研究。
2019年底，王玉濤開始領銜組織國家重點研發計劃項目——“‘一帶一路’沿線典型重污染行業清潔生產技術比較與應用聯合研究”的申報與實施，造紙行業的清潔生產與溫室氣體排放問題是該項目關注的重點。
造紙行業的二氧化碳排放量在全球工業部門位居第五，僅次于鋼鐵、石化、水泥、鋁等重工業行業。然而，當前研究對全球造紙行業溫室氣體排放的問題缺乏系統認識，直接影響了造紙行業逐步脫碳問題，因此非常有必要開展深入研究。
鑒于代敏碩士期間的研究為大宗金屬行業物質流分析，王玉濤建議她選擇以造紙行業完整的物質流全景為基礎，進一步研究分析該行業的溫室氣體排放問題。
代敏首先通過閱讀大量文獻初步了解造紙行業。此外，得益于課題組在廣東、浙江、北京、湖北等地的大量工廠實地調研，通過和一線負責人、工人的溝通，代敏對這個行業有了更加直觀的認識。
在這些基礎上，代敏確定了博士研究的初步框架。
海外造紙企業清潔生產示范工程
這個課題確定之初，就是一個相當宏大的主題，時間跨度近60年（1961—2019年）。
在王玉濤的指導下，代敏與課題組研究人員一起根據每個國家制漿造紙的產量及消費情況，篩選可以代表全球整體水平的共30個國家，而研究的系統邊界涵蓋了行業“從搖籃到墳墓”全過程，每一個階段又包含了多種工藝流程。
造紙行業產業鏈溫室氣體排放
在代敏最初的想象中，造紙作為重要的基礎性工業行業，應該會有覆蓋全球各國每年各階段溫室氣體排放的通用數據庫。但她很快發現，只能收集到各國造紙行業生產階段二氧化碳的排放總量，或零星收集到一些國家部分年份的造紙行業生命周期的溫室氣體排放量，其中不少研究還存在忽略上下游重要環節的情況。
為了系統全面地剖析各國造紙行業溫室氣體排放特征，代敏及合作者首先為各國造紙行業構建了詳細的物質流清單，在此基礎上厘清能量流動和生物碳流動，最終建立了高解析度的造紙行業溫室氣體排放數據集。
這個過程涉及諸多難題——如何收集整個研究框架所需要的大量數據，如何根據不同國家造紙行業的基礎工業特征以及行業上下游特征進行計算，又如何針對如此細致且龐大的數據進行分析，滿滿都是挑戰。
隨著代敏和合作者把一個個難題破解，新的問題又產生了——如何面向造紙行業溫室氣體凈零排放目標進行未來情景分析并提出造紙行業凈零策略？
為解決這個問題，代敏與合作者根據行業背景信息和歷史分析結果識別了影響造紙行業溫室氣體排放的關鍵因素，并根據地域化特征為因素設置不同情景，最終每個國家各形成2160種綜合情景。
基于這些情景，他們研究了不同因素在各國對造紙行業溫室氣體排放的影響，分析了各國造紙行業實現凈零排放的可能性與難度，提出了不同國家造紙行業的差異化凈零策略。
至此，這項關于造紙行業溫室氣體凈零排放的研究，既有扎實的數據支撐，又有基于科學的分析預判，可為造紙行業甚至是工業逐步脫碳并實現凈零排放目標提供切實的科學參考。
把論文寫厚再寫薄
在寫稿、投稿、審稿期間，代敏和論文的作者們經歷了一個把論文“寫厚再寫薄”的過程。
第一次投稿是在2022年6月12日，這一版本正文部分有4000多字。
文章涉及森林碳排放的問題，由于當時沒有意識到這是一個關鍵問題，研究人員做了一定假設。這一點沒有逃過審稿人的“火眼金睛”，審稿人指出，這樣的假設具有很強的不確定性，如果不解決，對研究的結論及創新性都會產生一定影響，并直言：“這是非常值得做的，因為論文的其他部分非常扎實詳盡。”
為了解決這個問題，代敏和合作者們前后共花了4個多月時間，閱讀了森林及其碳排放相關的大量文獻，咨詢了相關專家，提出了改進的估算框架，并補充了大量數據。當重新提交論文時，審稿人描述這項補充研究為“laudable work（令人欽佩的工作）”。這極大增強了研究者們的信心。
此時論文正文部分字數已經超過5000字，此外還有近140頁的附件。審稿人又反饋稱：“論文附件幾乎達到了一篇博士論文的工作量和篇幅，但涵蓋的內容太多，以至于難以方便地捕捉到重點信息。”
而修改的最后階段，按照Nature的要求，正文需要控制在3500字以內。對于非英語母語的研究者而言，這樣的修改并非易事。
王玉濤說道：“當時論文文本的增加其實也是前期反復修改的結果，而字數大幅減少可能會使得重要細節缺失，或許審核人又會覺得文章沒寫好。”
做出取舍并不容易，但最終上線的論文版本中，正文字數3400多，附件也凝練到幾十頁，清晰講述了這30個國家造紙行業溫室氣體排放的過去和未來。
這次將論文“寫厚再寫薄”的經歷，讓代敏和每一位作者都付出了很多心血，也學到了很多東西。“我感到特別幸運，能遇上這樣高水平的審稿人。”
代敏說，“審稿人指出的問題都是一針見血，而且不僅提出意見，還推薦可能的解決方案。這樣的學者是值得我學習的榜樣。”
當之無愧的唯一一作
某種程度上講，這是一篇“大”論文：研究對象的時間跨度長、空間尺度大；分析的數據體量大、類型多；涉及的問題范圍廣、情況復雜。這樣的論文背后，毫無疑問是巨大的工作量。
在這種情況下，代敏作為唯一第一作者，付出的辛勞有目共睹。“所以不存在需要討論‘共一’的問題。”導師王玉濤說。
在王玉濤看來，代敏是一位極具創造力又能做到腳踏實地的學生。她做過的所有數據分析，都讓人很放心。“因為她永遠考慮得更為細致全面。”
王玉濤笑道，“甚至有時候過于全面了。你讓她列出兩種可能性，她能一口氣列出五六種供你挑選。”
代敏博士論文答辯
代敏屬于那種一旦沉浸在工作中，就兩耳不聞窗外事的人。這樣的“勞模”代敏，有時候也讓大家心疼。
王玉濤非常注重學生的勞逸結合、身心健康，每周都安排一天，要求課題組所有成員必須集體運動打卡。幸虧在導師的“push”下，代敏保持了每周至少一次的運動。
“盡管科研工作很辛苦，但在這個課題組里，我感覺心情很放松。”代敏說。
為了完成這項研究，代敏的博士讀了4年半，其中有半年是因想要完善研究工作而延期。回望過去，好在每一步都留下了印記。
代敏準備博士畢業答辯的時候，用一頁幻燈片列出博士期間的所有工作成果。“我突然發現，除了發表論文，我還參與了專利與軟著申請、專著和報告的撰寫，以及很多領域內相關的會議。我的成績是多元的、經歷是豐富的。最重要的是，在王老師的指導下，我已經基于一個小領域做出了較為系統性的工作。”
課題組部分師生赴英國參加學術會議（一排為王玉濤，三排右二為代敏）
她說，自己是一個喜歡埋頭工作的人，首先需要感謝的是王玉濤全面又細致的指導，在她身后默默地“下了一盤大棋”，為她成為一個合格的科研工作者奠定了基礎。她還要感謝所有的合作者們，特別是孫明星和陳斌，一遍遍不厭其煩地討論方案并一起修改完善。
“我性格里可能有一些不切實際的理想主義，畢業、找工作、發多少文章的目標并不清晰和迫切，而是希望自己可以達到這樣一種狀態——可以游刃有余地發現問題，再針對性地設計一套方案解決這個問題，最終可以為國家和社會帶來一定的價值。”代敏說。
采訪接近尾聲的時候，王玉濤分享了一個有趣的故事。2019年8月底，代敏進入復旦大學報到的這一天，在校園里收到一個印有“一作Nature正刊留念”的帆布包。她把這個包收了起來，一直沒好意思背。
“現在你可以背上這個包了。” 王玉濤笑著對代敏說。
特別的背包
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06962-0
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