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【成员故事】从巴库到世界:一位数学地球物理学者的深地远行
日期:2026-02-10 作者/来源:科睿研究院

阿利克·伊斯梅尔-扎德(Alik Ismail-Zadeh)是国际数学地球物理领域的知名学者。长期以来,他以数学建模与计算方法为核心路径,系统研究地球内部动力学过程及其地表响应,重点涵盖地震、火山等地质灾害的形成机制与风险评估、沉积盆地演化等方向,并持续关注地球科学的国际合作与跨学科协同。其研究成果被多个国家和地区在防灾减灾规划与油气勘探等实践中采纳,为降低灾害损失、提升资源勘探决策的科学性提供了重要支撑。


他现任德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)计算地球动力学研究教授,并担任俄罗斯科学院国际地震预测理论与数学地球物理研究所首席科学家;同时,他曾作为国际科学理事会(International Science Council, ISC)首任秘书长,推动全球科学合作机制的整合与运行,并在国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)担任秘书长长达十二年。长期以来,他致力于搭建跨国、跨学科的科学协作平台,凝聚各国科研力量共同应对气候变化、地质灾害等全球性挑战;当前仍在多个关键国际科学平台承担枢纽性职责——包括主持由联合国减少灾害风险办公室(UNDRR)支持的灾害风险综合研究(IRDR)项目科学委员会等工作——持续推动知识与行动在共同议题上汇流,促进以科学支撑全球风险治理。


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阿利克·伊斯梅尔-扎德在CORE Academy的页面


2025年1月,伊斯梅尔-扎德教授通过成员选举并正式接受邀请,当选为CORE Academy—国际科学与人文科学院自然科学部Fellow。这一任命既是对其在数学地球物理、灾害风险研究与国际科学合作治理方面长期贡献的高度认可,也标志着他与学院在“以科学服务人类共同福祉”的使命下携手推进学术交流、跨学科协作与全球合作的新篇章。 


从阿塞拜疆到全球,

深耕地球科学领域


伊斯梅尔-扎德教授的学术之路,始于巴库,途经俄罗斯、德国、瑞典、英国等多个国家,辗转于多所顶尖学术机构:从一名热爱数学物理的青年研究者,逐步成长为国际地球科学与数学地球物理领域的重要学者。


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petrophysics.agw.kit.ed


20世纪50年代末(具体年份未公开),伊斯梅尔-扎德出生于阿塞拜疆首都巴库。巴库位于里海之滨,是阿塞拜疆的政治、经济与文化中心,也是一座以石油闻名世界的城市。丰富的地质资源与独特的地球环境,使他自幼便对“地球如何运转”这一问题产生了强烈的好奇与想象。


他的学术基础极为扎实:先后在阿塞拜疆与俄罗斯的顶尖高校完成系统训练,逐步实现从数学到数学物理、再到地球物理学的跨越,为日后在跨学科前沿开展研究奠定了坚实底座。1982年,他毕业于巴库国立大学,获得数学学士学位。凭借优异成绩,他随后赴俄罗斯深造,1983年毕业于莫斯科国立大学,获得数学物理硕士学位。


在莫斯科求学期间,他开始系统接触地球物理学相关问题,并逐渐意识到:数学物理方法在解释地球现象、刻画复杂地球过程方面具有独特优势。正是在这一阶段,他确立了自己的研究方向——数学地球物理学。 硕士毕业后,他继续深耕地球物理学,进入俄罗斯科学院体系攻读博士学位。1990年,他获得地球物理学博士学位,随后又取得地球物理学的 habilitation 资格(欧洲部分国家的最高学术资格之一,通常要求在相关领域取得持续而突出的学术成果)。


进入博士后阶段后,他相继在多个国家的高水平学术机构开展研究工作。这段经历不仅让他接触到不同学术传统与研究范式,拓展了科学视野,也为其日后构建国际合作网络奠定了起点。1990年,他在阿塞拜疆国家科学院担任博士后研究员,主要从事地震预测理论与方法研究,深入了解高加索地区的地震活动特征,为后续区域研究埋下伏笔。1991—1994年,他前往俄罗斯科学院继续从事博士后研究,聚焦地幔动力学与地震学,进一步完善自己的研究体系。


1995—1996年,他开启跨洲博士后研究之旅,先后在意大利里雅斯特大学、荷兰阿姆斯特丹自由大学与德国美因茨大学开展研究。在这一阶段,他更深入地接触到欧洲计算地球物理学的前沿方法,尤其在数值模拟、数据同化等方向的训练与实践,使其研究工具箱愈加多元、精密。


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国际大地测量学与地球物理学联合会秘书长阿利克·伊斯梅尔-扎德赫今夏在捷克共和国布拉格举行的该组织大会上发表了讲话。图片来源:IUGG & C-IN


1996—2000年,他赴瑞典,在斯德哥尔摩皇家理工学院与乌普萨拉大学继续开展博士后研究。瑞典地球科学研究强调多学科融合与现实应用,这段经历强化了他对“基础研究如何转化为现实价值”的理解,也显著提升了其数值实验与综合研究能力。2000年,他获得英国皇家学会研究奖学金,前往剑桥大学担任访问学者。


此后,他的职业生涯横跨多国顶尖科研机构与高校。1998—2022年,他在俄罗斯科学院国际地震预测理论与数学地球物理研究所担任首席科学家,长达24年间带领团队在地震预测理论、地幔动力学等核心方向开展大量基础与应用研究,取得一系列重要成果,也使其在国际地球科学界逐渐确立影响力。


2001年,他加入德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT),担任高级研究员,并进一步推动数学地球物理与计算地球物理的深度融合,持续拓展沉积盆地演化、盐构造与灾害风险分析等研究方向,产出多项具有国际影响力的成果。2024年,凭借长期积累的学术贡献与国际声誉,他被任命为卡尔斯鲁厄理工学院计算地球动力学研究教授,作为学术带头人继续深耕相关前沿,并培养青年科研人才。

除固定任职外,他还受邀在多国顶尖机构担任客座研究教授/讲师,包括法国巴黎地球物理研究所(IPGP)、意大利阿卜杜勒·萨拉姆国际理论物理中心(ICTP)、中国科学院大学、东京大学、加州大学洛杉矶分校(UCLA)、意大利罗马大学、耶路撒冷希伯来大学、沙特国王大学等。他不仅开展合作研究,也通过讲座、指导与学术交流将研究理念与方法传递给更广泛的学术共同体,推动全球地球科学领域的人才培养与知识传播。尤其在中国的客座讲学与合作经历,为中外地球科学交流搭建了切实桥梁。


他不仅开展了合作研究,还举办学术讲座、指导青年学者,将自己的研究理念和方法传递给更多的人,推动了全球地球科学领域的人才培养和学术交流。尤其是在中国科学院大学等地的客座讲学经历,为中西方地球科学领域的交流与合作搭建了桥梁,促进了我国地球动力学、灾害风险分析等领域的研究发展。


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2025年10月22日,于北京中国地质大学(CUGB)发表演讲后的午餐会上


在学术治理与国际合作方面,他同样承担了大量关键工作。凭借开阔的国际视野与出色的组织协调能力,他持续推动全球地球科学领域的合作与发展。2007—2019年,他担任国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)秘书长长达12年。IUGG是全球地球科学领域最具影响力的国际组织之一,由八个国际协会组成,覆盖地球及其空间环境的主要学科分支,并设有面向气候与环境、风险与可持续性、数学地球物理等议题的跨学科机制。


在担任秘书长期间,他积极推动IUGG的国际化发展,组织多项国际学术会议与合作项目,促进全球地球科学家之间的交流协作,并在推动发展中国家地球科学研究能力建设方面做出重要贡献。

2018—2021年,他当选为国际科学理事会(ISC)首任秘书长。ISC汇聚来自世界各地的国家与国际科学组织,旨在推动全球科学发展与国际合作,应对重大科学与社会挑战。在任期间,他推动ISC与联合国相关机构及各国科研组织的合作,聚焦灾害风险、气候变化与可持续发展等全球性议题,推动跨学科项目开展,为全球科学合作搭建更稳固的制度化平台。

目前,他仍担任IUGG数学地球物理联盟委员会(CMG)主席,以及由联合国减少灾害风险办公室(UNDRR)共同支持的灾害风险综合研究(IRDR)项目科学委员会主席等职务,持续推动全球地球科学领域的协作与发展。



以数学物理为刃,

破解地球深层奥秘与灾害密码


伊斯梅尔-扎德教授的研究核心,是“用数学语言描述地球,用物理规律解释地球”。他不断打破数学、物理与地球科学之间的学科边界,将多学科理论与方法深度融合,形成了一套兼具系统性与可扩展性的研究框架。其研究涵盖理论地球物理、数学与计算地球物理、应用地球科学与灾害科学等多个领域:既追问深部地球的结构与动力学机制,也面向地震、火山等灾害风险治理的现实需求,并延伸至科学外交与科学史等跨学科议题,使研究在学术深度与现实价值之间保持紧密的张力。


在地球深部动力学方面,他重点聚焦地幔—岩石圈动力学、沉积盆地演化与盐构造等核心问题,致力于揭示地球内部运行规律。地幔位于地壳之下、地核之上,厚度约2900公里,是地球内部最活跃的圈层之一;其对流过程直接影响板块运动、地震与火山活动,但又难以通过直接观测获得全貌。


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地球内部构造示意图


围绕这一关键难题,他通过理论分析、数值实验与多学科综合研究,建立并完善了地幔动力学的数学模型,实现对地幔对流与地幔柱演化的三维正向与反向数值模拟,并量化热扩散等因素对地幔柱演化的影响。相关研究进一步表明:地幔柱活动不仅影响地壳的抬升与沉降,也会深刻塑造沉积盆地的形成与演化路径——从而为解释全球沉积盆地的分布规律、理解油气资源形成机制提供了重要的理论支撑。


在此基础上,他与团队于2024年在《自然通讯》发表研究,指出东欧沉积盆地长期处于“减弱的地幔上涌”影响之下并持续受热,为油气成熟提供了有利条件,从而揭示了地幔柱动力学、盆地热史演化与油气生成之间的关键关联。研究利用地震波层析成像发现:东欧平台下方核幔边界存在显著的低速异常(“Perm异常”),被解释为古老地幔上涌的遗迹;在过去约1.5亿至2亿年间,东欧岩石圈持续位于这一减弱上涌之上,长期加热促使盆地内有机质逐步成熟并最终形成油气资源。该工作在深部地幔过程与地表资源形成之间搭建了更清晰的“机制链条”,为油气勘探与盆地动力学研究提供了新的思路,尤其对东欧及里海周缘等地区的研究具有启发意义。


这一研究填补了深部地幔过程与地表油气资源形成之间的研究空白,为全球油气勘探提供了新的思路,尤其是为东欧、里海等地区的油气资源勘探指明了方向,具有较高的应用价值。


此外,他在里海盆地盐构造研究中亦取得重要进展:通过三维正向与反向模拟盐底辟作用,建立盐构造演化的数值方法,为理解盐构造—盆地演化—资源聚集之间的耦合关系提供了可操作的建模工具,并为相关油气勘探工作提供科学依据。


在地震学与火山过程研究方面,他聚焦地震形成机制、中期预测以及火山监测与风险评估等议题,旨在降低地质灾害带来的系统性风险。他将数学反问题、数值方法与地震观测数据相结合,建立岩石圈非线性动力学模型,探索地震多发区的构造应力分布与演化规律,为中期地震危险性评估提供了新的技术路径。


在区域研究上,他深入关注高加索与青藏高原等典型活动构造区:在高加索地区,其团队整合地质、地震等多源数据构建风险评估模型,以识别危险区域与关键驱动因素,为抗震设防、城市规划与应急演练等提供科学支持;在青藏高原,他与团队模拟地壳块体运动、断层动力学与滑动速率,揭示区域构造变形规律,为隆升机制解释与地震风险评估提供重要理论依据。与此同时,他亦关注火山喷发过程的物理机制与预警模型优化,以提升监测与风险沟通能力。


在数学与计算地球物理方法层面,他长期深耕数据同化、反问题求解与数值方法研发。其提出的地幔动力学模型数据同化“准可逆性”思路,旨在改善传统同化方法在精度与计算代价之间的矛盾,并被应用于地幔对流等多个问题场景,推动地球科学研究从“定性解释”向“定量约束与预测”迈进。

在灾害科学与风险分析领域,他跳出单一灾害视角,强调综合风险评估、驱动因素分析与全球治理框架的重要性。其2022年的研究指出,人类活动与环境系统的不协调是灾害风险的重要驱动因素之一,这一视角推动更多政策讨论从“灾后处置”转向“前端规划与主动防范”。在欧洲洪水灾害研究中,他强调规划与土地利用等因素对灾害放大效应的影响,并提出优化城市规划、恢复生态湿地等建议,为多国相关治理讨论提供参考。他还与团队编辑相关著作,系统梳理极端灾害的形成机制与应对策略。2015年,他与合作者在《自然》发表研究,提出全球灾害风险合作的框架与路径,为国际层面的减灾合作提供了重要学术支撑。


总体而言,伊斯梅尔-扎德教授的研究兼具基础与应用价值,方法上贯通数学、物理与地球科学,视野上连接区域问题与全球挑战。他以数学物理为工具,既不断推进对地球深部过程的机制理解,也将研究成果转化为可服务社会治理的知识方案,为全球可持续发展贡献力量,并持续影响与带动青年学者投身相关领域。




深耕不辍结硕果,

收获诸多认可与荣誉


四十余年的学术深耕中,伊斯梅尔-扎德教授在数学地球物理、灾害科学与地球动力学等领域取得一系列具有国际影响力的研究成果,为地球科学的发展与社会风险治理提供了重要学术支撑。与此同时,他长期推动国际学术合作与人才培养,曾在多家国际核心机构担任重要职务,因其学术贡献与科学治理实践而获得广泛认可,并收获多项荣誉与奖项。


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第二届气候变化与灾害风险国际大会,北京,10月20日,照片:ICCCDR


伊斯梅尔-扎德教授一生致力于培养地球科学领域的青年人才,先后在全球多所顶尖高校和科研机构任教、指导研究生和博士后,培养了一大批优秀的地球科学人才,这些人才如今已成为全球各地地球科学领域的科研骨干,延续着他的研究理念与学术精神。


他撰写的《地球动力学计算方法》《数据同化和反问题在地球科学中的应用》等教科书,成为全球地球科学领域研究生的经典教材,为人才培养提供了重要支撑。同时,他还通过举办学术讲座、指导青年学者开展研究等方式,传递自己的治学态度和研究方法,影响了一代又一代青年科研工作者。


伊斯梅尔-扎德教授的研究成果丰硕,截至目前,他已发表180多部出版物,其中包括150余篇同行评审论文、多部专著、教科书和编辑卷,论文发表于《自然》《自然通讯》《地球与行星科学快报》《地球科学评论》等国际顶级期刊,被全球同行广泛引用,其H指数和引用次数在地球科学领域处于较高水平。他的精选出版物涵盖了自己的核心研究方向,每一部都具有较高的学术价值和应用价值,其中多部被列为地球科学领域的重要文献,对相关领域的研究产生了深远影响。


其中,若干成果在学术界与公共治理讨论中具有代表性:

  • 2021年发表于《自然》的研究《规划不善加剧了欧洲的洪水灾害》,强调规划与人类活动对洪水风险放大效应的重要作用,引发国际社会对洪水治理与韧性城市建设的广泛讨论;

  • 2015年发表于《自然》的研究《汇集知识以减少灾害损失》,提出面向灾害风险的全球合作框架,为国际减灾合作与相关机制建设提供学术参考;

  • 2020年发表于《地球科学评论》的综述《高加索地区的地球动力学、地震活动性和地震灾害》,系统梳理区域研究进展,成为该地区地震与地球动力学研究的重要参考文献;

  • 他与合作者编辑的《极端自然灾害、灾害风险和社会影响》《数据同化和反问题在地球科学中的应用》等书籍,也被多所高校与科研机构收藏与使用,成为相关领域的重要资料来源。


除研究与教学外,他还担任多个国际期刊与书籍系列的编辑或编委会成员,推动学术成果的传播、交流与规范化发展。


伊斯梅尔-扎德教授获得了全球学术界的广泛认可,收获了多项重要奖项和荣誉会员资格,每一项荣誉都体现着他的学术成就与贡献。


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2025年10月13日,在位于珠海的中国科学院科技前沿论坛上,图自:中科院


他先后获得了多个国际知名奖项:


  • 1993年,获得美国国际科学基金会奖,表彰他在地球物理学领域的早期研究成果;

  • 1995年,获得意大利教育部奖学金和欧洲科学院青年科学家奖(维也纳-莫斯科),肯定了他在青年时期的学术潜力与研究成就;

  • 1997年,获得瑞典学院研究奖学金,表彰他在瑞典开展的博士后研究成果;

  • 1999年,获得俄罗斯总统叶利钦奖学金,体现了他在俄罗斯地球科学领域的贡献;

  • 2000年,获得英国皇家学会研究奖学金,彰显了他在相关领域的学术水平;

  • 2001年,获得德国亚历山大·冯·洪堡奖学金,这是德国政府授予国际优秀学者的重要荣誉,表彰他在地球科学领域的突出成就;

  • 2009年,获得美国地球物理联合会(AGU)国际奖,该奖项旨在表彰“在推动地球和空间科学发展、利用科学造福欠发达国家社会方面做出杰出贡献的个人或小团队”,肯定了他在国际学术合作、推动欠发达国家地球科学发展方面的贡献;

  • 2012年,获得亚洲大洋洲地球科学学会(AOGS)阿克斯福德杰出讲座奖,体现了他在亚洲大洋洲地区地球科学领域的影响力;

  • 2019年,获得美国地球物理联合会(AGU)大使奖,表彰他在推动地球科学国际合作、培养青年人才方面的贡献。


伊斯梅尔-扎德教授成为多个国际科学组或顶尖学会的院士、会士或荣誉会员,体现了他在全球学术界的认可:


  • 2013年,成为英国皇家天文学会荣誉会士;2017年,当选为欧洲科学院院士,这是欧洲学术界的重要荣誉之一,表彰他在数学地球物理领域的突出学术成就;

  • 2019年,当选为美国地球物理联合会(AGU)会士和国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)会士,同时获得这两个顶级地球科学机构的会士资格,体现了他在相关领域的学术地位;

  • 2022年,成为国际科学理事会(ISC)会士

  • 他还担任东非基础研究所(卢旺达)科学委员会成员、俄罗斯科学院应用系统分析科学委员会成员、联合国教科文组织国际地球科学计划理事会成员等职务,继续为全球地球科学的发展贡献力量。

  • 同时,他还曾担任全面禁止核试验条约组织(CTBTO)筹备委员会、地球观测组织(GEO)、联合国国际地球年(IYPE)等多个国际组织的重要职务,在全球地球科学、灾害风险 reduction、核试验监测等领域发挥了积极作用,获得了相关国际组织的认可。


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Acceptence Letter


尊敬的CORE Academy学术委员会:


我谨致函,正式接受国际CORE Academy—国际科学与人文科学院授予我的正式成员(Fellow)当选任命。承蒙学院认可与信任,谨致衷心感谢,并深感荣幸。


得知当选之际,我尤为欣喜。CORE Academy—国际科学与人文科学院汇聚了卓有建树的学界前辈与同仁,我一向敬仰诸位在各自领域的杰出成就,以及为科学发展与社会进步所作出的重要贡献。能够加入这样一个以推动知识进步、传播科学成果、造福人类为使命的学术共同体,于我而言实为莫大殊荣。


长期以来,我的学术追求在于通过数据分析与数学建模,深入探究深部地球动力学及其地表表现形式,包括地震与火山喷发等地质现象;同时,我亦高度重视将科研成果转化为现实应用,以支持自然灾害风险治理与减灾防灾等社会关切议题。此次我的研究工作能够得到学院认可,我倍感荣幸。


二十余年来,我始终在全球范围内积极推动地球物理学与自然科学的发展,倡导追求卓越的科研精神,践行科学服务社会的理念。我热切期待在未来参与学院相关活动与倡议,为学院使命与发展贡献绵薄之力;亦期待与学院各位院士携手合作,共同拓展知识边界,增进人类共同福祉。


再次谨致最诚挚的谢意。

此致敬礼!


阿利克・伊斯梅尔 - 扎德



伊斯梅尔-扎德教授的加入,为学院在地球科学及相关交叉领域带来一条更具张力的连接:一端是数学地球物理与深部地球动力学的前沿探索,一端是灾害风险治理与国际科学协作的现实实践。依托其深厚学术积淀与丰富国际治理经验,学院将进一步拓展高水平对话与合作网络,推动基础研究与社会需求相互支撑,促进跨学科协同创新与青年人才成长。面向气候变化、地质灾害与可持续发展等全球共同议题,他将与学院并肩汇聚国际学术力量,以理性之科学与开放之合作共同拓展知识边界,为建设面向人类共同福祉的卓越学术平台持续贡献力量。


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