（ 二） “未来地球”科学计划的研究主题
依据上述战略框架，未来地球科学计划提出了 3 项研究主题，用于确定研究方向和研究领域，集成现有科学计划和项目，遴选新的科学计划和项目。
1. 动力星球（ Dynamic Planet）
目标是观测、解释、理解和预估地球系统、环境系统和社会系统演变趋势、强迫因素、变化过程以及相互作用，评估全球变化的阈值和风险，建立环境突变和不可逆变化预警系统，为管理决策提供科学支持。重点研究地球脆弱地区的自然系统、人文因素作用机制及相互影响机制，包括方法与模型、状态和趋势、重点领域等。其中，自然系统包括气候、土壤、生物化学、生物多样性、空气质量、淡水、海洋等； 人文因素包括人口增长、消费改变、土地和海洋利用变化、技术进步等； 脆弱地区重点关注海岸带、热带雨林、干旱地区、南北极地区等。
该主题重点关注的主要问题包括： 应用何种理论、方法和模式解释地球系统和社会 - 生态系统的功能，理解系统间相互作用的机制，识别系统内反馈和演变作用？ 气候、土壤、生物化学、生物多样性、空气质量、淡水、海洋关键环境领域的状态和趋势如何？ 人文因素（ 如人口增长、消费改变） 、土地和海洋如何利用变化、技术进步等驱动上述变化？ 自然和人文变化与社会可持续发展状态（ 如人类福祉、社会公平、人体健康、教育、人类安全等） 的发生及变化机制是什么，以及这种机制如何随着时空变化和社会背景的不同而变化？ 基于未来最可能出现的自然和社会强迫情景以及地球系统和社会 - 生态系统的响应，如何预测未来关键环境领域变化趋势？ 全球环境快速变化或不可逆变化突破区域至世界范围的阈值和地球边界条件，进而出现转折点、导致社会 - 环境危机的风险何在？ 如何认知和预测海岸带、热带雨林、干旱地区、南北极地区等脆弱地区和群落现状和未来变化？ 如何适应地球系统耦合模拟和人类强迫影响评估的需求，建立和完善全球和区域尺度综合观测系统和资料系统？ 如何在此基础上进一步发展监测系统、模式系统、信息系统和服务系统，开展全球和区域尺度环境快速变化的预测和预警？
人类面对全球增长和发展对生态系统构成空前压力有何风险？ 什么是对人类社会、地球系统功能和地球生命多样性具有严重影响的临界点风险？
2. 全球发展（ Global Development）
目标是满足人类的迫切需求，提供科学知识，对粮食、水资源、生物多样性、能源、原材料及其它生态系统的功能和服务进行可持续、安全和公平的管理。重点研究方向包括资源管理、生态系统服务、可持续路径。该主题把现有和未来的从事环境研究的广大专家学者与经济社会发展部门和所有的利益相关者紧密地联系在一起，共同识别和解决人类发展和安全最紧迫的基本问题。
该主题重点关注的主要问题包括： 地球科学、生物科学和社会科学研究领域哪些成果和知识创新对于可持续发展的环境基础最为重要？ 自然资源和土地公平与可持续利用的模式、权衡和政策选择是什么？ 如何确保人类当今和未来对粮食、洁净水、清洁空气、土地、能源、基因资源和原材料等可持续利用？ 全球环境变化、气候变化对粮食、水资源、人体健康、人居设施、生物多样性和生态系统有何影响？ 如何通过加强气候服务、生态管理和灾害风险评估，减缓环境和气候变化影响，增强生态系统的恢复力？ 生物多样性、生态系统、人类福祉和可持续发展之间有何内在联系？ 如何在构思、测量和实施研究计划和项目中充分考虑社会和环境效益、效果和公平？ 如何确定可持续发展的目标，同时满足联合国提出的世界发展目标和全球可持性目标的双重要求？ 减少环境影响的新能源战略选择是什么，该战略选择有何社会影响？ 商业和工业部门如何通过加强生产和供应链的管理，为发展、繁荣和环境保护作贡献？ 环境变化对弱势群体如土着人群、妇女、儿童、老人、自耕农民和贫困人口有何影响，他们的环境意识和知识水平的提高对可持续发展有何裨益？ 恢复可持续发展环境基础的战略选择是什么？
3. 可持续性转型（ Transiton to Global Sustainability）
目标是理解可持续性转型的过程和措施选择，并评估这些过程和措施与人的价值、人的行为、新兴技术及社会经济发展方式之间的联系，评价全球不同部门、不同尺度环境管理战略。重点研究方向为低碳社会转型，强化气候变化减缓措施，构建可持续海洋“蓝色”社会，加强对海洋环境的保护，发展新型媒体、网络和信息系统，为可持续性转型提供信息服务等。
该主题重点关注的主要问题包括： 如何实现不同层次、不同领域、不同地区环境管理和决策的合作与联合，促进可持续发展？ 环境管理成功与失败的关键因素是什么？ 技术创新可否为解决环境问题提供有效的方案并促进可持续发展？ 新兴技术如地球工程、合成生物学技术等的机遇和风险是什么？ 技术创新、基础设施建设如何与机制、行为改进相结合，为低碳转型和粮食、水资源安全作贡献？ 如何通过价值观、世界观和信仰影响个体和群体行为，寻求更加可持续的生活、贸易、生产和消费方式？ 哪些观念可触发和促进个体、组织、系统层级有意识地转型，并可能包含什么社会、经济和生态风险？ 过去地球系统变化与观念、技术和经济的变化有何联系？ 如何应用现有的知识和经验探索规律和指导未来？ 什么是未来城市风貌、“蓝色社会”和“绿色经济”长期可持续路径图？ 全球环境变化对生物物种和风景地貌保护有何影响，应采取什么应对措施予以恢复、逆转退化趋势或重新布局？ 当前的经济系统、发展理念和发展实践能否提供实现可持续性转型目标的必要框架，如果不能，应如何实现可持续性转型？ 地球系统可持续性管理对相应的科学观测、监测、分析和指标体系有何要求和影响？ 需发展何种科学对政策进行评价和促进转型？ 如何收集、整编和分析地理、生物、社会等海量信息，支持对全球环境变化归因、性质和结果的研究，促进应对措施的识别与传播？
（ 三） “未来地球”科学计划的能力建设任务
为确保目标的实现和主题的实施，“未来地球”科学计划提出了能力建设任务，既包括科技层面的任务，也包括综合管理层面的任务---如参与及交流、教育与培训、评价与评估等，但核心是科技层面的观测系统、资料系统、地球系统模拟和理论发展四项能力建设任务。
1. 观测系统建设其目标是观测地球系统变化，发现地球系统新知识，驱动地球系统模式。主要观测领域涵盖自然变率、气候变化、环境变化、社会经济状况、资源利用等。观测系统建设一方面着力推进和整合现有计划和项 目，如 全 球 对 地 综 合 观 测 系 统（ GEOSS） 、全球气候观测系统 （ GCOS） 、全球海洋观测系统（ GOOS） 、世界粮农组织（ FAO） 粮食及森林计划、世界卫生组织（ WHO） 健康计划等； 另一方面逐步发起新的全球、地区、国家计划和项目。
2. 资料系统建设其目标是收集地球系统、环境变化和社会经济等方面的资料，建立综合资料系统，并及时、无偿地提供给全球公益性研究机构和科学家，支撑地球系统模式、环境变化研究和社会经济评估。主要任务是充分发挥国际科技数据委员会（ ICSU- CODATA） 、国际科联世界数据系统 （ ICSU -WDS） 等作用，进一步整合资料计划，建立资料系统，支撑地球可持续发展规划与政策制定。
3. 提升地球系统模拟能力其目标是发展新一代地球系统模式和综合评估模式，更好地模拟地球系统中人类 - 环境相互作用、反馈机制动力过程和变化阈值，预测、评估全球和区域更长时间尺度的变化和风险。其主要挑战包括环境 - 生物 - 社会过程动力学研究、物理和生物过程耦合模拟、决策过程模拟以及更加高效和灵活的模拟计算方法等。
4. 提升基础理论研究能力其目标是提升物理、化学、生物等自然科学基础研究能力，促进人类学、经济学、哲学等与自然科学的交叉融合，加深对地球系统变化机理和演变过程的理解，评估社会经济和政治行为对全球和地区环境的影响。
三、“未来地球”科 学 计 划 的 组 织 与 管 理体系
（ 一） “未来地球”科学计划的组织结构
“未来地球”科学计划的组织结构由全球可持续性科技联盟、管理委员会、科学委员会、参与委员会和执行秘书处构成，履行管理和组织职能。
1. 全球可持续性科技联盟 （ The Science andTechnology Alliance for Global Sustainability）负责发起和推动“未来地球”科学计划，鼓励、促进科学家和利益相关者全面参与研究计划，确定全球可持续性路线图。现阶段，科技联盟由国际科学理事会（ ICSU） 、研究资助团体（ BelmontForum / IGFA） 、联合国教科文组织（ UNESCO） 、联合国环境规划（ UNEP） 、联合国大学（ UNU） 和世界气象组织（ WMO） （ 作为观察员） 等组成，以后随着计划的进展还可扩充成员。
2. 管理委员会（ Government Council）这是“未来地球”科学计划的决策机构，负责制定发展战略，遴选研究项目。管理委员会由科学家、决策者、商业和工业部门代表、民间团体代表和其他利益相关者的代表构成，其成员由全球持续性科技联盟选择和任命。
3. 科学委员会（ Science Committee）负责向管理委员会提供科学咨询和指导，确保“未来地球”科学计划的世界领先水平。主要功能包括对现有的研究项目进行评价和评估，提出延长研究周期或提前终止等建议； 选择新的研究项目或领域，提交管理委员会决策等。科学委员会成员由国际科学理事会（ ICSU） 等在全球范围内广泛征集提名，由管理委员会任命。
4. 参与委员会（ Engagement Committee）负责具体组织决策者、各方代表和所有利益相关者参加研究全过程，确保“未来地球”科学计划的研究成果能满足社会需求并及时推广应用。参与委员会还负责科学知识的宣传和普及。参与委员会成员由计划参与机构提名，由管理委员会任命。
5. 执行秘书处（ Executive Secretariat）负责“未来地球”战略规划和研究项目的实施和日常管理，管理跨主题、跨项目和跨地区的活动，协调“未来地球”科学计划各交叉事项。
此外，为加强和促进地区和各国广泛参与，“未来地球”科学计划也十分重视地区和国家的机构建设。以往全球变化研究曾建立了一些地区性机构，如全球变化研究亚太网络（ APN） 、泛美全球变化研究院（ IAI） 以及若干国家级的委员会。“未来地球”科学计划将在此基础上建立分布式地区秘书处和国家委员会。
（ 二） “未来地球”科学计划的管理支持机制
1. 项目遴选机制
“未来地球”科学计划现有上述三个研究主题，未来随着研究的深入还可能增加新的主题。
当前，在现有三个研究主题框架下，依据以下四条准则对项目进行评议和遴选： 一是在科学上最具创新性和时效性，得到同行专家评议和科学机构的认可和支持； 二是利益相关者团体充分参与项目的策划，识别广泛的研究需求，确定具体研究目标和问题； 三是建立了科学家与用户共同设计的机制，能确保研究成果和问题解决方案符合社会需求； 四是与其他研究项目或研究活动相比，研究周期和科学、应用价值具有优势。
