一、项目背景
环境科学为跨学科领域专业，既包含像物理，化学，生物，地质学，地理，资源技术和工程等的自然科学，也含有像资源管理和保护等社会科学。人类出现后，通过生产和消费活动，从自然界获取生存资源，然后又将经过改造和使用的自然物和各种废弃物还给自然界，从而参与了自然界的物质循环和能量流动过程，不断地改变着地球环境。人类在改造环境的过程中，地球环境仍以固有的规律运动着，不断地反作用于人类，因此常常产生环境问题。地球表层大部分受过人类的干预，原生的自然环境已经不多了。事实说明，当今世界上大气、水、土壤和生物所受到的污染和破坏已达到危险的程度。自然界的生态平衡受到日益严重的干扰，自然资源受到大规模破坏,自然环境正在退化。环境科学就是为解决人类面临的严重的环境问题，为创造更适宜、更美好的环境而逐渐发展起来的。它的兴起和发展，标志着人类对环境的认识、利用和改造进入了一个新的阶段。
本研究课题隶属于是麻省理工学院地球、大气和行星科学系，课题组主要聚焦于生物标志物和湖相碳酸盐岩等前沿科学领域的研究。
二、项目说明
面向对象：欲申请世界名校环境科学、地球科学、生物化学、地质等相关专业大学生、研究生以及学有余力的高中生；
软性背景：物理、化学、生物、环境科学、地质科学等相关专业；
科研导师：MIT地球、大气与行星科学系博士后研究员；
科研形式：实地科研或者远程线上科研，导师授课+练习实战结合，完成课题学习、选题、研究实战及报告撰写。
phase 1：课题基础知识学习，课程+文献阅读
phase 2：确定研究课题，讨论研究思路以及研究进展
phase 3：汇报答辩+报告撰写
科研周期：实地科研：寒暑假期间，前往MIT大学校内，每期时长为4周（针对假期不足4周的同学，可采取实地+远程相结合的方式）；
三、项目/研究课题简介
研究课题：解读过去：沉积记录——有机地球化学生物标志物研究
关键词：地球科学、地质记录、古环境重建
本项目旨在帮助对地球环境科学感兴趣的学生更好地了解地球及其演化。本课题的学习和实践中将会系统的介绍地质学的基础知识，包括矿物学，沉积学、地球化学和地球物理学，通过了解沉积记录可以告诉我们地球的过去以及地质学家是如何解释的。此外，相关的实践技能也很重要，通过在课题中的介绍和学习，提高学生对户外场地和室内实验技能的认识和活动。完成本项目后，学生将获得广泛的地球科学和古环境知识，此外，还将获得户外/室内工作的实践技能。
例如通过研究与石油有关的生物标志物，来了解石油的形成时间、油的运移方式以及研究石油性质。具体来说，它要求我们了解这些生物标志物是如何形成的，以及它们是如何改变的，其产生取决于环境条件和石油生产历史。同时，许多用于石油勘探的生物标志物也可以应用于环境相关问题的研究。
这个项目的目标是确保学生对有机地球有一个很好的理解，通过研究一些与地球变化有关的生物标志物，进行科学分析，揭示其产生的成因，以重建我们地球的古气候和古环境。课题结束学生会写一份报告，包括一些特定生物标志物的背景和它们用来诊断这些样本。
四、课题大纲
本项目涵盖的主题：
- 我们为什么在这里？
地球科学的意义：重要性和应用
- 地质学：一般地理课的进一步步骤
沃尔特定律，地质时间尺度，板块构造，源-汇框架
- 沉积学：宏观宇宙和微观世界
沉积成分、结构和环境解释
- 实践技能1：实地工作
野外作业常规、户外工具、野外生存技能
- 矿物：彩色宝石和有用的工具
宝石分类、薄片显微镜和SEM、XRD分析
- 沉积记录的地球化学分析
无机（元素、同位素）和有机（生物标志物）地球化学
- 实践技能2：实验室实验
实验室安全、一般实验室SOP、无机和有机实验室介绍
- 地球物理学：考古学和矿石/石油勘探的非接触眼睛
古墓、矿山/油田勘探
- 前沿：我们地球的古气候演变
- 前沿：高分辨率沉积记录和天文旋回
- 前沿：现代沉积物和古岩石中的分子生物标志物
- 做科学研究的小贴士
- 查找文献、阅读、文档管理方面的技能
五、项目收获
◆ 深入学习该领域知识和研究方法，积累科研经历和经验；
◆ 完成学术科研报告或者科研论文；
◆ 优秀学员将获得导师推荐信，助力世界名校申请；
◆ 学术成果有机会在专业国际学术期刊或EI/CPCI国际会议收录发表；
◆ 积累学术领域人脉；
◆ 有机会参加校内的讲座/专家研讨/学术活动等。
相关资料：
Deciphering the Past--Sedimentary Records
