2021年11月5日，資環學院“揚帆計劃”2021級科研素養訓練營第三講在信息學部1教410舉辦。本次訓練營活動邀請到了沈煥峰教授為我們進行講解，主題為“地學研究範式及其耦合創新”，資環學院2021級全體地學專業研究生參加了本次講座。

講座第一部分，沈老師結合吉姆·格雷的實驗歸納、模型推演、模拟仿真和數據發現四大科學範式和宋長青的經驗科學、實證科學、系統科學和大數據科學四大地理學研究範式，提出實驗科學、模式科學、模拟科學和數據科學四大地學研究範式，并對其進行了概念講解和内涵解讀。同時，沈老師指出針對不同類型的問題應由不同範式來解決，比如在獲取數據的過程中，通過遙感影像觀測到的數據處理屬于實驗科學範式，而通過模型模拟手段獲取的數據屬于模拟科學範式。充分理解和運用四大地學研究範式有助于我們更好地認清科學問題和科學成果的價值。

接着，在地學研究範式的基礎上，沈老師對機理模型和學習模型分别進行了介紹，通過遙感影像觀測和地理模型模拟兩種手段過渡到機理模型和學習模型的講解上來，并讨論兩者在發展過程中的制衡以及局限性，指出機理模型和學習模型的耦合是未來地學領域應用必然的發展趨勢。

之後，沈老師對機理模型和學習模型的耦合方式進行了講解。他指出機理模型和學習模型具有多種不同的耦合方式，其中重點講解了較具代表性的三種耦合模式，即機理級聯學習、學習嵌入機理和機理融入學習，對上述三種方式的應用和改進方法進行了深入淺出的分析。同時沈老師認為對于地學的同學來說不同模型的運用都是需要結合實際問題的，并使用一些案例以便于大家的理解。

最後，沈老師總結了現有機理模型和學習模型耦合方法所具有的局限性和未來可能面臨的挑戰，并強調了該種耦合方式在地學領域具有一定的重要性和前瞻性，啟示同學們可以将人工智能等學習模型與我們當前的研究問題進行結合，發現地學乃至更多領域的有趣現象。

沈教授既專業又生動的講解讓同學們獲益匪淺。在同學們熱烈的掌聲中，本次科研素養訓練營順利落下了帷幕。

文本：張亦清；供圖：黃欣