作者:孔维林 陈艳欣 刘卉 来源:《国科大》 发布时间:2023/4/30 13:01:21
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在科学研究中成长,这群人把青春留在了青藏高原

 

编者按:

地球的第三极仍然在隆升,亚洲的水塔在不断变化。她对中国、对亚洲,乃至世界的资源环境可持续发展有何影响?人类应该如何呵护她、利用她?这就需要对青藏高原的各种变化了如指掌,于是,1973年中国科学院青藏高原综合科学考察队正式成立,自此第一次青藏科考拉开帷幕,那时交通落后、设备简陋、考察途中只能凉水下干菜……前后历经20多年。

2017年第二次青藏科考再次出发,虽与之前相比人员齐全、设备先进,但困难和挑战依然艰巨……然而,一代代青藏科考人是如何在国家的召唤下,在老科学家精神感召下,踏遍千山万水,越过深沟险壑,夏天烈日炎炎,冬日天寒地冻,他们风餐露宿,挖剖面、钻冰芯、取水样、采大气……冰川、积雪、河流、湖泊、植被、土壤、大气、微生物样品一个也不能少,这是青藏科考的精髓,是科学的“维生素”,是科学家生命的代价!

“五四”青年节来临之际,我们在中国科学院大学(以下简称“国科大”)遇到了这样一群背靠时代、在青藏高原科学研究中坚定成长的青年。

当青春遇上亿万年的青藏高原,会碰撞出怎样的火花?

中国科学院青藏高原所学术副所长(以下简称“青藏所”)丁林院士曾说过一个形象的比喻,研究青藏高原就像开一辆坦克,支撑坦克驰骋的“四个轮子”分别是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈,少了任何一个轮子,坦克就失去了“生命”。

而国科大的青年们正是嵌在坦克轮子上的“螺丝钉”,满怀理想和热爱的他们与厚重的青藏高原撞个满怀。

何松林:我想证明我曾来过

“何松林,机票已经给你买好了,我们明天出野外,你直接过来。”电话那头响起丁林干脆利落的声音。

2017年的毕业季,何松林刚完成本科毕业答辩,原定计划休息一段时间,和老师同学们好好告别、参加毕业典礼仪式、办离校手续……接到未来导师丁林的电话后,何松林的计划彻底落空,简单收拾收拾第二天就直奔青藏高原。“当时我只有不到一天的时间,与朋友们简单吃了顿饭,毕业证和离校手续都让同学代领,甚至连毕业照也没有。”见到国科大2019级博士何松林的第一刻,走路携着微风,带着纯粹真挚的笑容坐在我们面前。

那是何松林在青藏高原上第一次真正的科研生活。在拉萨机场与穿着皮鞋的丁林会合后,下一站就直奔海拔4500米的那曲,“在路上,丁老师还是有些不放心我,他拿了一个血氧仪来检查我的情况,结果一检查他是92,我是96。丁老师开玩笑说‘你比我还优秀啊’。”

第二天就直接登上海拔5000米以上的野外剖面开始工作,丁林这才穿上登山鞋,搭着一条土黄色的速干裤,“丁老师说这裤子穿十天半个月也不用洗,因为这个颜色跟泥土的颜色最接近,然后建议我们也买这种颜色的裤子。”何松林回忆起与丁林第一次出野外的细节,令他印象极为深刻,“第一次的野外工作就如此紧张紧凑。”

青藏高原既见壮阔,也必经生死。

2021年11月22日,4名地质调查队人员在云南山区遇难。而就在事发前一个月,何松林带着师弟刚从里面出来。在滇西的原始山区里随处可见云雾缭绕的山峰、虫谷和幽暗的密林,甚至会发生磁力紊乱导致罗盘失灵,昼夜温差能达到摄氏20多度。何松林当时带着一张地质图,请了一名当地村民作为向导,就直奔山上去。

由于与村民语言不通,“我们只能靠手比划,跟他说要到有红色地层的山头,那真正是原始森林的腹地,每个人只带了三瓶水三包饼干和面包,毫无通讯信号,就那么去了。”他们徒步十个小时,终于在日薄西山的时候到达了目的地,那是发育岩浆岩的理想采样地,何松林异常兴奋,决定在此地留宿一晚,第二天进行采样工作。

晚上,当根根蔓蔓都已退去,留下的只有黑幕,一声一声“嗷呜嗷呜……”声震四野,何松林透过帐篷的通气孔,幽幽绿光赫然浮现在眼前。师弟抓着他的胳膊开始害怕。

“快出来,快出来,狼来了,狼来了!”向导紧急地叫喊着。

只见黑夜中发出凶光的一排眼睛构成半圆形战术梯队,他们已被包围。何松林三人紧紧靠在一起,面对着狼群,他和师弟手持着地质锤,准备随时开始战斗,“当时气势非常吓人,心里极度恐惧,我心想着这肯定成为狼的果腹之物了,已经抱着殊死搏斗一番的态度。”何松林想起那一刻依然非常紧张,脑袋飞速运转。

眼看着狼群就要扑上来,“不要怕不要怕,狼也怕我们!”向导赶紧拿起手电筒猛烈闪烁,何松林见状连忙打开相机闪光,疯狂按下快门发出“咔嚓咔嚓”的声音,幸好这样的架势令狼群止步不前,向导接着点燃随身携带的鞭炮,响起“砰砰砰”像枪响的声音,狼群一下四散而去。

“我们就3个人就开始在那里抱团守夜,轮流把手机、手电筒灯开着,只保证师弟的手机要有电。”但又忽然看到山上有影子在动,向导断定那是狗熊,“大耳肥头一看就是熊,熊是熊瞎子,看不清我们,我们就把手电筒给关了,它在那一会动一会不动。”

何松林三人就在这种背靠山崖的沟谷地貌中四处警惕观察,熬到了天亮。“那里就像电影《鬼吹灯》里面的昆仑神宫,宛如绝境。”何松林联想道。

等到太阳升起,何松林马上开始采样,最终他和师弟每人背了五十公斤石头奔下山去,路途也要花费七八个小时,也就是说可能还没到山脚就已是黑夜了。“为什么我们能断定是有50公斤?因为我们每人采了十来块岩浆岩标本,每个约重4~5公斤。我和师弟每人至少背了100斤的东西,最后我们连一瓶水都不想背了。”

快到山脚的时候,夜幕已然降临,在密密麻麻的丛林拐弯处,何松林眼见好似一头狗熊坐在那里的身影,来不及思考的何松林吓得摔了个屁股蹲,身后的师弟也一声惊叫跟着跌倒,而一身轻松的向导早已远去,已不见身影,“当时周围已经是黑漆漆了,手机也没电了,向导还跑远了,心想这肯定完了,吓得腿直接软了,‘咚’,我已经倒在地上了,师弟也一起跟着倒下去。”两人倒在地上半个小时,才缓过神来,心想那熊怎么还不攻击,再走近一看,原来是被雷劈倒后烧焦的半棵大树,上头圆圆的,夜幕下就像熊坐在那里的身影。

“在这种极为危险的环境下,精神极度高压紧张的两天两夜,你们是怎么坚持下来的?”

“全靠肾上腺素硬挺下来的,这是自然环境对我们的考验,遇到了狼,又遇到了熊,还遇到了雪豹……”何松林说着便拿起手机给我们看当时下山拍到的雪豹、野猪、狗熊等野生动物。“现在说得较为轻松,没有经历过不能体会到当时的心境,当时心里真的恐惧到了极点,全靠身体的求生本能。后来回来之后听到云南地质队员遇难的消息,以后再去类似地区考察的时候,内心已经产生一种恐惧感了,不会像当初那样无所畏惧、闷着头往前冲。”何松林坦言,他们下山之后身体已经累到了极限,瘫坐车上,一句话也说不出来。

在青藏高原工作的5年里,何松林还有一次极为振奋的时刻。那时他已经在稻城亚丁工作快两个月了。

稻城亚丁位于藏东横断山腹地,现今平均海拔3700米,其旖旎的高山森林景观引人入胜,是著名小说《消失的地平线》中“香格里拉”原型所在地——隐藏在横断山深处的世外桃源。而“香格里拉”在地质学中是一个包含雪山、冰川、峡谷、森林、草甸、湖泊等优美自然景观的代名词,它真正源于藏经中的香巴拉王国,在藏传佛教的发展史上,其一直作为“净王”的最高境界而被广泛提及,在现代词汇中它又是"伊甸园、理想国、世外桃源、乌托邦"的代名词。

直至撤离的最后一天,何松林想再去跑一跑。然后他带着司机,钻进密林,开始爬山的时候,天色已经快黑了,这时他突然发现这里地层和上面的完全不一样,上面的地层可能代表是一条河流、湖泊或者森林古环境,而且有丰富的动植物化石群,然而下面的沉积地层与现今干旱环境下的沙漠的这种沉积体系一模一样。

这样的发现代表稻城亚丁曾经是一片沙漠,这是改写生物多样性形成历史时间节点的重大进展,“哇塞,这太令人震撼了。”何松林就这样在夕阳的映射下在山脚手舞足蹈,“我就不想走了,我就跟师弟说我们在这可能要再多干一周的时间。”

令何松林真正振奋的是他看过稻城亚丁的前世今生,他不仅见过稻城亚丁春夏秋冬的颜色,还见过它五千万年前沙漠的模样、四千五百万年前开始逐渐绿化,三千四百万年前就形成现如今的景色,成为“香格里拉”。

“谁能见过?”何松林脸庞两颊发红激动地反问道,“我当时就脑补,这下我就要成为见证稻城亚丁的第一人了,哈哈哈,我非常激动。”

岁月失语,唯石能言。记录着漫长岁月的一块块岩石、化石被何松林一一挖掘,那些埋葬悠久的故事再次启封,它们告诉何松林稻城亚丁是从沙漠变成了香格里拉,告诉他这片“动植物王国”、“被誉为水蓝色星球最后一片净土”的诞生时间和演变过程以及形成机制。

2022年中国科学院青藏高原研究所丁林院士领导的碰撞隆升及影响团队在Science Bulletin 2022年第21期发表了题为“A distinctive Eocene Asian Monsoon and modern biodiversity resulted from the rise of eastern Tibet”的研究成果,揭秘了香格里拉的前世今生,重建了藏东50~34Ma从低海拔(0.6千米)沙漠到接近现代海拔(3.5千米)高山森林的隆升历史,揭示了始新世特色亚洲季风系统和以稻城香格里拉为代表的横断山现代生物多样性热点的形成过程。

“藏东的隆升是改变东亚气候环境的关键节点,它触发了亚洲季风和具有全球意义的区域性生物汇聚与新生。”丁林院士介绍。

这项重大成果的第一作者就是何松林。也是何松林博士论文回答的问题。

“您的人生追求?”

“我想在地质科学上有所建树,我想证明我曾来过。”

“您用几个词描述5年来的青藏高原研究?”

“艰苦,丰富,扎实,成长,坚定。”

“您能告诉我们:什么是最美的青春吗?”

“我认为,能在人生这一最为绚烂的年纪里从事自己所热爱的事业,并为之不遗余力地挥洒汗水,释放自己的激情,便是最美的青春。”

很显然,何松林的青春在青藏高原上。

刘玉东:这个剖面真漂亮!

“要用青藏高原的本土材料研究出世界级的科学问题。”国科大2020级博士生刘玉东如是说。

如果说何松林是着重研究青藏高原山脉隆升历史高度,那么刘玉东则是聚焦在青藏高原隆升过程对全球气候变化和碳循环的影响。

在印度和欧亚大陆碰撞之后,整个青藏高原的隆升过程就开始了。由于喜马拉雅山的快速隆升并超过了青藏高原的高度,在喜马拉雅形成后,阻挡了南亚季风气团向北的传输,导致青藏高原逐渐干旱,而喜马拉雅山的导流作用,使得所有大部分的水汽都转移到中国的西南地区和中东部地区,奠定了现代中国的季风系统,使中国的东部长江中下游地区(或江南地区)明显越来越湿润起来,从以前干燥的沙漠荒漠变成了现在的鱼米之乡。

换句话说,青藏高原的隆升非常重要,如果没有青藏高原,中国的华南南方将是一片沙漠荒漠。

“板块深部碰撞必然导致山体隆升,隆升过程中必然会影响地球表层的生态系统,我们利用地球化学的手段重建百万年前的环境演化过程,并以此来窥探未来。”刘玉东身穿米奇色风衣,内搭着白衬衫,走起路来风度翩翩,儒雅地坐在我们面前解释道。

可如果见过他出野外的照片,不会相信这是同一个人。野外的刘玉东满身泥土,钻机、锄头、地质锤在他手上挥舞着,累了就随地而坐,“比如说我们现在这个平地上,然后我们通常会开车开到那个山前去。如果我到这个地层非常好,就会从山底或者从半山腰开始往上一点一点爬,边爬边采样品。”刘玉东指着会议室里印有青藏高原的背景板说。

拥有地质学背景的刘玉东,对于野外考察情有独钟,他说判断一个学生是不是学地质的好苗子,就是看他爱不爱“溜达”。“对地质学来说,老师评判一个学生的话,通常会带他们出野外,如果这个学生特爱敲敲打打,然后特别能走,老师指哪儿,学生溜溜地就过去了,然后给你捡回来,这就是好学生。因为在地质学远观和近瞧是不一样的。”

地质让刘玉东对美有了新的定义,只要看到记录着时间较为完整的地层剖面,都会让他感慨:“这个剖面真漂亮!”

刘玉东特别享受和老师、老师的老师,以及同行专家集聚在一个地层剖面前摆开阵仗进行讨论的场景,颇有种“是骡子是马拉出来溜溜”的架势,“这个过程中其实就是传承,耳濡目染地接受那种高标准、严要求的工作方式方法。”

后来刘玉东也养成了这种习惯,在严苛的野外环境下,经常会和同伴在野外热烈讨论,时常会想起青藏高原老一辈的科学家们的做法?“这种精神的传承,其实促进了大家心态的成长。”刘玉东坦言。

面对辛苦采回来的地质样品,刘玉东都会幻想实验分析的结果是一条特别优美的曲线。他加班熬夜,看着数据点一个个从电脑屏幕蹦出来,刘玉东会感觉到特别兴奋满足。“经历过野外的艰苦工作,你再回到室内去做实验,或者是研究过程中的一些困难,你就会感觉还是比较轻巧的。对于心境和心态,或者说内心的强大是一个很重要的成长。”刘玉东经过一次次的野外工作、一次次的总结汇报,逐渐坚定。

刚入学时刘玉东其实更多的是一个参与者或者是执行者,根据老师的规划与计划,参与到其中完成分内的工作即可。但现在临近毕业的他,在梳理总结自己的研究时,发现了一些转变。

“我确确实实在开始从一个学生角度往设计者的角色转,就转到开始思考我们到底要用青藏高原研究出怎样的科学问题。这个研究过程中青年研究人员要去承担什么?”

青藏高原的隆升之后发育了多条世界级的河流,这些河流会携带高放射性锶同位素汇入海洋,进而强烈的影响全球海洋水化学的演化,这可能隐藏着大陆风化和碳消耗的重要信息……“如何系统地研究它是我目前思考的,现在还有三个方面需要去完成……”刘玉东有条不紊、忘我地描述他的研究规划。

“这会是我未来5年内的研究框架,是我要突破的内容。”

周云桥:我在高原上奔跑

“我在拉萨没事的时候,经常在高原上跑步三公里。”周云桥从国科大博士毕业后来到青藏所做博士后,他给人一身轻松、神清气爽的感觉。

周云桥的合作导师是王小萍研究员,他们见面是在一个咖啡厅,因为王小萍觉得办公室环境太过严肃,这让周云桥觉得她特有“设计感”。

王小萍与周云桥诉说着高原往事,当时她刚参加工作还是一个小女生,第一次去珠穆朗玛峰就登上了6500米的地方,还用过卫星电话与家里通话;她曾因车熄火而陷在纳木错的入湖河中,冰川融水河河水一直在涨,还好被同事们及时发现才死里逃生……“她讲这个故事的时候非常生动,都是她自己的亲身经历,我可能被这种攻坚克难、勇往直前的精神所影响或者吸引。”看着王小萍讲述青藏高原故事的神情,周云桥深刻共鸣,仿佛自己也正在经历这些,“于是,就选择了来青藏所工作。”

周云桥刚来青藏高原所两年多,就已在高原上待了400余天。在那之前,他从没去过青藏高原。

当第一次要去青藏高原时他非常期待,有一种神秘和神圣的感觉充斥在心中,“没想到第一次去就去珠穆朗玛峰。我也觉得要到就到世界最高的地方去看看,当时特别兴奋。”为此,他特地提前锻炼身体,以抵抗高原反应,然而真正踏上高原的那一刻,令他惊讶的是自己竟一点高原反应也没有。

周云桥当时站在5000多米的雪山上,看着太阳一步一步落下,余晖散落在珠穆朗玛峰上,好像给其披了一件金色的外衣,“夕阳西下,日照金山,珠峰慢慢染上金光,再一点点褪去,真是一幅绝美画面。”周云桥感慨道,“远远地看,珠峰也不高,因为你站的地方就已经很高了。”

第二次他去了“长江源头”格拉丹东区域,为填补此区域资料空白,科考队披星戴月往长江源里面赶,到了玛曲乡之后还有90公里,但此时已经完全没有路,花费了10个小时才到达搭营的地方。那里既是无人区又是沼泽地,只有在冰冻的时候才能顺利通过,虽做好了周密的计划,但还是会有突发情况,一个司机突然嘴唇发紫,整个人开始说胡话,情况非常危急。

“当时一点信号没有,连卫星电话也无法与外界沟通。”于是负责人当机立断,让犯糊涂的司机与团队中的女性紧急撤离,“为用最短的时间让病人得到救治,他们沿着牧民骑摩托车的小道,克服了极为艰险的路途,才穿越了这片无人区。”这样一场艰难的科考活动得到了西藏日报的整版报道,后来让周云桥所在团队非常振奋。

他则继续留守营地完成科考任务,在冰川脚下仰望星河,在满是碎石的地上铺垫而眠,期间也发生了一次小小的意外:在取冰川融水时,由于冰层太薄突然塌陷,他瞬时掉入寒冷刺骨的冰川融水里,“幸亏太阳很大,所以晒一会儿衣服就干了。”他躺在地上尽情地让太阳蒸发;“晚上住在大帐篷里,牧民准备了煤炭帮我们取暖,但由于海拔高氧气稀薄,煤炭燃烧不充分产生了一氧化碳,幸亏帐篷四面漏风,不然高反叠加中毒,肯定更难受了,第二天我们就改烧牛粪了,你别说气味还挺奇特……”他打趣道。

他说第三个去的地方是墨脱,如果从林芝出发,路上风景会从雪山过渡到高原草甸的,然后过渡到原始森林,到墨脱的时候就得脱下羽绒服穿短袖,“真正体验一天即是四季……”

自去过青藏高原后,周云桥记得每一次野外工作的场景,“未来我还要去,我想去,我喜欢去。”他如数家珍地说着在高原的每个场景,显得无比珍惜,“我的很多第一次都在青藏高原上。”

青藏高原真正让周云桥成长的是他感受到了自己研究工作的深刻意义,或者说对自己的研究之路更加坚定。

周云桥的研究方向是青藏高原新污染物的环境行为。青藏高原的生态环境相对脆弱,给青藏高原水、土、气、生物、冰川等环境介质做个全面“体检”十分重要,据此研究新污染在不同介质间的迁移行为,有助于地方和国家政府制定科学有效的生态环境政策,打造脆弱生态环境下高质量环境保护的全球样板。

不仅如此,这项研究工作还能在国际争端中发出中国声音。周云桥举一个例子,印度声称雅鲁藏布江的水里有污染物,顺流而下会对他们国家造成污染。其实事实并非如此,“我们研究发现很多污染物是从他们国家通过大气传输过来,降落到我们青藏高原的冰川上,随着冰川融化,这些污染物又再次顺着河水流下去了。等于说他们是自食恶果!”

坚实的科学证据粉碎了这种国际谣言,为我国的环保外交注入科学血液,提高中国在环境方面的话语权,这让周云桥感到非常自豪,并逐步坚定自己研究的意义。“跨境污染需要知道污染物是怎么传过来的?它的机理是什么?什么时候传过来?传过来的量是多少?影响的范围有多大?”对于深入推进青藏高原生态保护,周云桥正奔跑前行做着前瞻性的工作。

冀克家:我在高原湖泊上开船

青藏高原其实是一个高寒、缺氧的环境,那当时的藏族人的祖先是怎么进入到高原?他们怎么在这么贫瘠的地方适应并生存下来?

冀克家在国科大博士毕业后,继续留在青藏所做博士后,他所在团队聚焦古人类定居青藏高原的历史过程、动力机制与生存环境变化,通过考古遗址和古气候记录,了解古人类活动历史和重建古人类生存背景。而他们则是主要通过钻取湖泊沉积物样品,利用生物标志化合物的手段,重建过去万年来的气候变化和人类活动。

为此,他们需要驾船到湖中央进行打钻,以保证取到完整的沉积序列样品。如果碰到偌大的湖泊,就如同看不到岸边的大海,有种“一叶扁舟舒千帆,万里蓝天如画卷”的壮阔。

冀克家记得有一次在湖上干活儿,中午还是晴空万里,湖面非常平静,下午天气瞬间“变脸”,狂风暴雨扑面而来,在湖面掀起骇浪,此时他们还在湖中央的两艘小橡皮船上工作,离岸边非常远,“幸亏师兄急中生智,将两条橡皮船绑在一起,以保持平衡不至于翻船。”“当时那个浪直接溅到船舱里,所以我们基本上衣服都湿了。”有时候为了避免陷车,冬季才能进入高原打钻,那时气温摄氏零下十几度,湖结上了几十厘米厚的冰层,当打钻时需要用热水来浇灌钻头,而湖水一不小心洒到手上会立刻结冰。

在这个过程冀克家也学到了许多细节,根据云彩判断天气、判断何时“跑路”,还比如船艇要切着骇浪的方向前行,不能直接面对或者背对,而这无异于在悬崖边跳舞……

一次次惊险刺激的野外经历,让冀克家从一无所知的小师弟到独自领队的大师兄。他把这几年在青藏高原的工作概括为“成长和传承”。

“刚入学的时候,实际上我是什么都不懂,对野外都很新鲜。然后老师、师兄带着我出野外。到了野外我也不知道做什么工作,师兄让干什么我就跟着干,自己也不需要承担很多事情。”“第二年的话可能你要去承担一部分工作。比如说上湖采样,甚至负责管账之类的工作。”

再往后冀克家的师兄们都已毕业,这个时候冀克家已初具经验,他就需要成为领队,带着新来的师弟们继续出野外。他要负责整个野外团队大大小小的事情,担起传承工作的责任,“所以就真的能够感觉到这是一种成长,从一个什么都不懂变成一个你要去负责方方面面的事情。这又是一种传承,一步一步把年轻的师弟师妹们教会。”

角色的转换也意味着责任与压力的不同,作为一个野外领队则面临着巨大的精神压力,需要负责野外工作的方方面面,考虑不同的人不同的需求。“后勤、日程、车辆等各种问题你都要考虑到。”冀克家皱着眉头说,“比如说你需要一些装备和工具,你不可能等到进入无人区去买。所以就需要提前把这些所有你能想到可能发生的事情都考虑到,而且要有备案,事情如果发生了该怎么去处理。”

带领一支十几个人的队伍让冀克家精神每天都高度集中,身体时刻紧绷。如果出现一次判断失误就可能导致整个团队陷入危险的境地,“当在野外时间超过一个月,在中间的时段,都会觉得特别疲倦,觉得很累。但是真正迈过去这个坎之后,就觉得还挺开心的。”

每次带队返程,离拉萨越近,冀克家心里越踏实,这意味着工作要圆满结束,可以松一口气了。

“你觉得你的青春是什么?”

“我觉得青春可能跟你所处的行业有关,因为我选择了青藏所,就意味着选择了青藏高原。需要去高原上出野外采样,且每年都要去。”对于冀克家来讲,他感觉是值得的。“因为从中有收获,见识了很多平常人见不到的风景,也经历了很多大家一般不会经历的事情。”

当激情与新鲜感褪去,高原留下的便是厚重的责任与担当。“它最后变成一种责任。你需要把样品采到手,你需要把这个工作干完,然后需要把师弟师妹们给安全带回来。”冀克家说。

曹莹芳:野外“铁人”

“从入学以来,在青藏高原工作了多久?”

“408天。”国科大2019级博士生曹莹芳一口回答。

曹莹芳的野外任务需要采取土样,探究里面的微生物含量。微生物在生态系统中既是分解者,又起着合成者的作用。曹莹芳的研究则强调微生物的合成作用,将土壤中不稳定的碳纳入到自身发生合成作用,然后在土壤中生长代谢,最后死亡,它的残体不断累积到土壤中,成为不容易被分解、也就是土壤碳的稳定的组成部分。

这对于利用土壤抑制温室气体含量具有重大的意义,减少土壤中碳的释放,让大气中碳回到土壤中,无疑是拯救全球变暖的一个思路。

与冀克家经历相似的是,曹莹芳也是从参与者逐渐成为领队人。

带队出野外是场持久战,脑力、毅力和体力缺一不可,她必须拼尽全力,稍有不慎,这条路可能就多一分风险。

刚到高原,曹莹芳的身体反应特别强烈,每天鼻孔里面有血块似的东西,“而且一睡觉就会被憋醒,我感觉缺氧,吸着氧睡也不行,怎么都睡不着。”就这样曹莹芳顶着身体的不适,在海拔4700米左右的那曲工作了两个月。“幸亏别人告诉我说入乡随俗很重要,然后我就经常去牧民家,跟他们处好关系,他们也让我喝一些酥油茶。当时觉得还真是有作用,缓解了很多。”

“那我觉得别人能坚持下来,我应该也行吧,而且那边还有人住,我想那也没到人类极限。”曹莹芳想着。

曹莹芳会晕车,这在无比崎岖的山路是最忌讳的。但她是领队,脑袋里不停地飞速运转着“下一个地点在哪儿,走哪条路,晚上在哪歇息,吃什么,明天几点走……”,她的大脑把这些事情的优先级放在生理反应之上,后来就直接忽略了,“就这样,好像就不晕车了。”

每次在险峻的山路行驶着,美丽的风景下也蕴藏着潜在的危险,时不时会有石头从车刚经过的地方落下,旁边的峡谷也能看见一些车的残骸。曹莹芳记得有一天的下午,天气不好,天空下着小雨,但在附近有一个采样点位,开车过去需要一两个小时,但如果放弃,以后可能再也没机会来到这。

这需要她的决定,要不要去?曹莹芳看着窗外暗暗下定决心,“去吧,咱们出来就是采样的,必须把这个事情做好。”

她那一刻的勇气来源于老师的信任。“我觉得老师给你的任务,就是一种信任,我就一定要把它做好,然后就能克服一些困难。”曹莹芳经常这样自我暗示。她做领队的时候,从来没有晚上12点之前睡过觉。

“你喜欢出野外吗?”

“不喜欢!太累了!”曹莹芳立马回答道。

“但我觉得挺值得的,最起码也是为国家作贡献。”她补充说。

曹莹芳仍对几年前野外采草的场景印象深刻,那是她觉得最美好的画面。蓝天白云,一片草地上开满了黄色的小花,同伴们都在各自干活儿,曹莹芳坐在地上剪草,由于所在地特别潮湿,蚂蚁成群结队,从她的脚底一路爬到身上,最后爬到头发上结成了球,远远望去像一串串糖葫芦插在头上,她没有丝毫动摇,直至采完样品才赶紧跑到空地抖身子、猛跺脚,但却怎么也甩不干净。

把工作干好,这是曹莹芳的底线。“大家付出那么多,好不容易到了这里,必须把任务完成。”她总是这样倔强地说。

庞书玉:青藏高原,让人有点“上瘾”

“我与青藏高原的邂逅是一次巧合。”国科大2022级博士庞书玉说。

2019年大三的她站在读研的十字路口彷徨,当时已经坐上大巴车去买考研复习资料,但在发车前两分钟接到了辅导员武老师的电话:“中科院青藏高原所还有名额,你想去吗?”庞书玉恍惚地走下车,心想“那就去试试吧”,后来在甄晓林老师的带领下她进入朱立平老师组学习。“以前我从来没想过自己有一天会从事青藏高原的相关研究,机缘巧合把我带到这个地方,或许这就是我和青藏高原的缘份吧。”

但庞书玉深知还缺乏相应的基础知识,于是大四开始她就进入青藏高原所实习,本科毕业设计就用本科专业遥感和地理信息系统研究青藏高原湖泊水量和水质变化,像是给青藏高原湖泊做“体检”。她重建的青藏高原湖泊水量和叶绿素a变化得到大量实测资料的验证,深入了解了气候变化影响下青藏高原湖泊水量和水质的时空变化。

在二次科考中,庞书玉所在的湖泊与环境变化团队负责“湖泊演变及气候变化响应”专题的研究,想要回答青藏高原湖泊有多少水,水质如何,又是如何响应气候变化。2022年8月,庞书玉第一次踏上青藏科考之路,对青藏高原有了一番“感性地认识”。

一上高原,庞书玉就产生了高原反应,胃疼、恶心,各种不适袭来,加之生活不便,洗不了头、换不了衣服……各种恼人的大小事,化成她心里的一个念头:不舒服,想回北京!但组里一行人在横跨青藏高原辛苦奔波,朱老师充满热情地向她讲述每一片湖泊的故事,这些只是在遥感影像上绿豆大小的湖泊,突然呈现在眼前,那广袤无垠的视野和如钻石般清澈的湖水令她震撼、动容,她很庆幸自己在为守护这一片净土而努力。

尽管庞书玉的工作大多在室内完成,但她自认为是个“坐不住”的人。在科研之余,她更愿意花一部分的时间在打球和读书上。“对我而言最重要的,是把自己该做的事情做到最好。”在谈自己的科研工作时,她认为每个人都有自己的节奏。

这种高效工作的模式,也正是她基于对青藏高原由衷的热爱。她眼中的青藏高原,不仅是一幅幅颜色各异的卫星遥感图,一项项象征着环境、气候变化的指标数据,更是蓝天白云、湖泊草地,还有组里师兄师姐辛辛苦苦从高原带回来的实测数据。

庞书玉对青藏所充满归属感。曾有网络金句说:“因为一个人,爱上一座城。”对于她来说,是“因为一群人,爱上青藏高原”。她觉得,导师朱立平研究员是她硕博连读继续做研究的最大动力。她记得撰写自己的第一篇文章时,频频投稿被拒,正是朱老师不停地鼓励她,不放过任何细节地指导,她觉得,自己不愿意辜负这样一位像“父亲”般的导师的期望。

谈起同学,庞书玉更是滔滔不绝。37人组成的班集体,彼此关系都不错。特别是在高原和同学相遇,大家正在一起完成一件艰苦、但又意义重大的神圣的事业,更有一种“战友”的感受。

回想做科研的时光,庞书玉觉得虽然辛苦但也开心,让人“又爱又恨”。她忍不住感慨,“青藏高原啊,让人上瘾。”

Nita and Shalik:长途跋涉从尼泊尔来到高原

尼泊尔是在喜马拉雅山上的国家,许多人沿着60米到8800米梯度生活在这里。正所谓靠山吃山,当地的经济和生活,仰赖于喜马拉雅山上的树木、水源、水电,以及山地旅游等资源,对于当地人而言,保护喜马拉雅山的生态环境,正是在保护自己身边的家园。

2013年,尼泊尔人Shalik作为博士生来到青藏所。他的研究集中在气候变化对喜马拉雅山高海拔植物的影响,“森林界线”是他的关注点。

喜马拉雅山的森林界线(tree line)一般在4200多米左右。在这个林线之上就几乎没有大范围的森林了。

作为研究者,Shalik每年都去喜马拉雅山,他建立起一个从东到西约100公里的网络,最后发现,随着降水和植被密集度的不同,东部地区降水较多,森林界线会向上移动,而西部比较干燥,森林界线几乎是稳定的。

最近几年,Shalik在团队里有了“老乡”,今年是Nita来到青藏所的第六年。

Nita研究的也是高原森林,不同的是,她更多关注不同海拔的树木是如何适应环境的,在全球气候变化的大环境下,这能让她对未来的高原森林变化作出预判。

每年夏季是喜马拉雅山的树木生长旺盛的时候,由于尼泊尔六七月是雨季,真正留给Nita的树叶采样窗口期,只有8月到9月。每逢此时,Nita和同行的四五人都会出野外,先是徒步5天走到山上,然后从海拔4200米到80米,从上往下每隔100米采树叶取样。只有当附近高度的区域采样结束后,团队才会搬到下一个高度范围,继续采样。他们白天拿着园丁剪采树叶,晚上就寄宿在山上农民家里。光是采样,Nita就用了3年时间。

高海拔地区的工作总离不开危险。Nita介绍,山区里的天气变化多端,有时下雨了我们就得等天晴。而Shalik回忆,高山降雨像山体滑坡一样。

身为女性,Nita还会面对当地向导的质疑,担心她无法完成徒步旅行、野外取样等任务。在一次科考中,16人的团队只有她一名女性。对此,她说,“我必须推着自己前进,用实际行动去证明自己可以。”

野外的工作意外多,惊喜也多。Nita回忆,在一次采样中,她和团队成员们突然看到有东西在森林里移动,凑近观察后,发现竟是3只小熊猫,她想,这大概是妈妈带着两个宝宝。后来有同事特意去寻找这种珍稀的濒危动物,却再没有看到了。

气候变暖,对于很多人来说只是个遥远的名词,只有在夏天抱怨“怎么这么热”的时候,才会稍有体感。但Nita被带到山区考察时,与山上农民同吃同住,亲眼看见这些农民因气候变暖,不得不调整农作时间,在生活、生产上都深受影响。

保护高山生态系统,是Nita和Shalik的共同心愿。全球生物多样性高度丰富的地区有36个,喜马拉雅山脉是其中之一,数百种特有物种仅在该地区发现。如果气候持续变暖,这些物种可能无法生存。同时,数十亿人依赖喜马拉雅山的水资源。Shalik和Nita都希望,通过自己的学习,能够给自己的国家在治理环境上提供帮助。

对此,Nita借用了青藏所老师常说的话:“研究不仅仅是研究,更是要为社会作出贡献。”

周玉杉:上高原之前,我已经用卫星看了它10年

对于自己的工作,正在青藏所做博士后的周玉杉是骄傲的。

2023年1月,他第一次把脚踏在青藏高原的雪原上。走在海拔4000米的平地上,一脚下去全是雪,深一脚、浅一脚地走,走了30米便觉得气喘。

海拔4800米,是他在地球上走过的最高点。站在山脚,巨大的冰川赫然屹立在眼前,仅仅是冰川末端看似不起眼的距离,肉眼看来是难以想象的高大,这让他顿生敬畏自然之心。

这是他第一次亲眼看见自己的研究对象,而在此之前,过去10年,他几乎每天都在通过遥感卫星看着高原冰川,卫星图上的小小一个点,放在现实就是庞然大物。

这份感动,是在实验室里无法体会的。

20世纪末,科学家们开始用卫星数据研究青藏高原的冰川。随着近些年卫星数据源的丰富,特别是国产卫星数据的应用,给青藏高原的冰川监测带来了更大的契机。根据最新的卫星大数据的分析,科学家们发现,近20年来高原冰川整体上呈加速的物质流失状态,但在有些局部区域冰川则处于稳定状态,比如在塔里木盆地南缘地区。同时,据周玉杉的研究发现,上述变化其实可以追溯到更早时期,比如在20世纪70年代就已出现。他认为,这主要是因为不同区域的气候变化存在差异所导致的。

与之对应的,冰崩等新型灾害的潜在风险正越来越大。2021年2月,喜马拉雅山西段发生冰岩崩塌,冰岩体断裂,冲到河谷,引发冬季洪水,导致下游地区200余人死亡或失踪,两座水电站被冲毁。这件事引发国际关注。周玉杉通过国内外多源数据,试图复现灾害演化的过程,“线索很多、很乱,整个过程感觉跟警察破案一样。”他认为,随着气候变化,高原冰川对周围基础设施、国家重大工程、居民生命财产等威胁越来越大,只有不断提高监测能力和效率、积累相关经验,才能在将来有备无患。“即使目前做不到实时,但快速响应,对减灾、救灾,包括对灾后重建,都可能会有些指导意义。”

但困难同样存在。遥感观测的效果在以复杂地形气候为特点的青藏高原山区会大打折扣,在实际监测时,经常存在数据缺失或者不能用的情况,有些结果甚至也可能是“美丽的错误”,对于精准判断灾情并救援带来很大挑战。对此,他认为要将光学、雷达、激光、地面观测等多种技术手段结合,做“可信、可靠、可用”的研究工作,并以此作为自己的研究方向和奋斗目标。

周玉杉从2013年开始读研究生,迄今仍在做高原冰川的卫星遥感观测。对于旁人“会不会觉得枯燥、辛苦”的疑问,他说:“看着很久,回过头看,其实时间过得很快,比起我,实地考察青藏高原的科学家们更辛苦,更值得钦佩。”

来到青藏所的第四年,也是他从事青藏高原研究的第十年。刚回到北京的他对高原仍念念不忘,他想,今后还想再去看看高原。

杨丹丹:我想把冰芯焐热

杨丹丹是国科大2020级博士生,她小时候生活在甘肃农村,干旱缺水的环境让她特别懂得合理利用水。除了家里做饭用的是井水,洗衣服、牲畜饮水和拌草料都用河水。夏天还可以下河里洗澡,冬天只有过年才会洗一次澡,也没有条件洗舒适的热水澡,庄稼地也全靠“老天爷”赏饭吃。

那时杨丹丹会想,如果青藏高原的冰川都融化了,把水引到自己的家乡应该能解决水资源匮乏的问题。“但是现在会觉得这个想法太自私了。现在全球变暖,冰川融化,带来的一些冰崩、冰湖溃决、洪涝等生态灾害实在是太严重了。实在是不应该为了一己私利,就期盼着冰川融化。”杨丹丹坦然道。

正因如此,杨丹丹才会对青藏高原的冰川抱有极大的向往与好奇。“大二的时候我就了解到了青藏所,看到了姚檀栋院士的团队在2013年发表了一篇与青藏高原研究相关的综述文章。我感觉姚檀栋老师一定能够帮我实现科研的梦想。青藏所也一定能够提供给我一个探索研究的机会和平台。”

她坦言,如果没有青藏所,没有姚老师,没有青藏高原科学考察项目,可能小时候的好奇心就只剩空想。她清楚地记得第一次见到冰芯是在2017年11月拉萨的青藏高原冰芯库里。初见冰芯,她只是觉得很神奇,心里想,“原来这就是图片上看到的冰芯?这就是我未来要研究的东西?”

她特别激动,趴在冰芯旁边看,大喊道:“师兄!这就是冰芯啊?”

师兄说:“你离远一点,你的气哈在上面会影响氧同位素记录的。”

肉眼能看到冰芯里有粗细不等的雪片,有稀疏不均的气泡,还有粗细不均的杂质等,她迫不及待想要知道这些物质是怎么积累、封存下来的,“师兄师姐在旁边解释,我就在脑子里开始脑补画面。温度高的时候,冰川表面一些降雪会融化渗到积雪的孔隙中,形成一些气泡,然后温度低的时候又会冻结,气泡就被封闭到里面。”杨丹丹笑着说。

虽然在摄氏零下18~20度的冰芯库里,但杨丹丹心里对冰芯的热情让她一点都感觉不到冷,她每次去拉萨的冰芯库里分装冰芯的时候都充满了激情。

冷酷的环境,带来清醒的头脑,在只有冰芯的世界里,没有任何杂念,心无旁骛地工作,现在提起仍让杨丹丹意犹未尽。

她记得在2022年7月分冰芯的时候,要沿着纵轴切出一个8毫米的薄片。因为是使用电锯,所以切的时候容易碎,会产生很多冰渣,浪费样品。当第一次切割出完整的90厘米长、8毫米厚的冰薄片的时候,“我很想尖叫,太开心了。会觉得那个冰薄片好美,那算是当时我们每个人都梦寐以求的冰薄片了。”杨丹丹兴奋地说。

研究冰川上的冰芯有什么意义?

首先,冰芯氢氧稳定同位素记录不仅是冰芯定年的重要指标,还可以判断当时的气温和降水状况;其次,冰芯记录的主要可溶性离子和粉尘的浓度变化能够反映当时的环境条件。这些记录结合就可以知道过去的气候环境是如何变化的。当冰川上发生沙尘暴,会在冰芯里形成污化层,我们可以通过冰芯定年得知污化层所在年份,查阅气象记录验证该年份是否发生高频、持续时间长的沙尘暴,以及结合同位素记录判断该年份是否具备沙尘暴形成的气象条件。通过这些分析,可以恢复这个地方过去的大气环境的状况,并判断环境变化主要受到哪些因素影响。知道以前的气候环境是如何变化的,才能够更好的预测未来,杨丹丹解释道。

杨丹丹出野外的大部分时间都待在青藏所拉萨部,那时她会静静地坐在公寓楼下的台阶上,感受着流淌在心中的思绪。“我在看星星,总觉得那星星也在看我,我就会忍不住遐想星星是不是也在想些什么。”杨丹丹在胡思乱想中感觉非常轻松自在。

在拉萨部一日三餐,按部就班地研究自己喜欢的冰芯,这正是杨丹丹梦寐以求的科研生活,偶尔也会遇到一些问题,比如如何更好地分析从冰芯里采集到的数据。有一次分析数据出现卡壳,她日思夜想,睡觉的时候都在思考分析方法,然后在梦里梦见一个方法,“我半夜记录在备忘录里,早上起来就赶紧实践。感觉是老天爷在帮我。”她满足地说,“我其实算是把兴趣爱好做成了工作,真的是特别幸福的事情。”

从自私地希望冰川融化,到理性地希望保护生态,从前以为冰川是洁白无瑕的,研究后才知道冰川里有那么多的“杂质”,寒冷的冰芯反而是她热爱的催化剂,让她在这条路上愈加坚定。

“我并没有为青藏高原做出些什么,反而是青藏高原成就了我的梦想啊。”杨丹丹敬畏地说。

姚楠:我在珠峰站上“吃土”

大三的时候,姚楠偶然在班群里看到班长转发的青藏高原所的夏令营公告。当时她也在纠结考研去向,所以就从南京搭乘列车,一路经西安、西宁等地换乘不同列车,历经三天两夜辗转抵达拉萨,参加由中科院青藏高原研究所举办的夏令营。

这是她第一次上高原。她在火车上第一次看到了雪山,“那么大,那么白,那么干净,它好像要把我整个人吸引过去。”

容纳冰川、草原、湖泊等各种景观的青藏高原让她眼花缭乱,“东边日头西边雨,彩虹高悬明镜中”般的天气更添神秘色彩,夏令营的老师在讲座上激情飞扬地讲述着自己在高原工作几十年的事业,最后激动到喘不上气来。“所以我在高原上学习到的第一件事情就是,在高原上不能太激动。但是我很感动那个老师的激情,我能感觉到他的热爱。”

“他的眼里有光。”姚楠说。

自此姚楠开始了在青藏高原上的研究之旅,她成为国科大2020级博士生。2019年7月,她被分配到珠峰站(简称)放探空气球,第一次野外工作就受到了身体的挑战,海拔近5000米的恶劣环境让她每天凌晨四五点头疼而醒,由于缺氧,指甲肉眼可见地变黑。“但我不想放弃,坚持两天后面就好了很多。”

姚楠主要研究青藏高原的地气相互作用,地面站的观测虽然可以得到地面层的气象数据,但是垂直的高空数据也十分重要。将测量大气温压湿风的探测器悬挂在气球上,让气球带着探测器飞到高空中,可以得到气象要素垂直分布。基于这些气象数据,研究青藏高原对全中国的气候、甚至是对北半球其他地方气候变化的影响。

2022年4月到5月展开的“巅峰使命”珠峰科考是第二次青藏科考自2017年启动以来学科覆盖面最广、参加科考队员最多、采用的仪器设备最先进的综合性科考。姚楠在此任务中和以前一样执行观测任务。但此次不仅包括放探空气球,还有激光雷达、微波辐射计和气象站的观测,她每天需要查看数据,维护仪器。

在登顶前夜,她们预报出“5月4日珠峰顶的环境风会比较小,温度也相对适宜,是利于冲顶的”。

尽管当时是通过科学预报得到的结论,但那一夜团队所有人的心情都是紧张的。那一天姚楠放完气球快到凌晨两点钟,回到休息的帐篷区,四周都是黑漆漆的,天上是璀璨的星光,地上是灯火通明的帐篷,一种伟大、纯净的情感笼罩着珠峰基地。每个人都没有交流,静谧的气氛使所有队员默契地屏气凝神。

“你会知道,这么多人和你心里都在共同地想着同一件事,有一种心灵共振的感觉。”姚楠如今想起仍非常陶醉。

光荣在于平淡,艰巨在于漫长。在青藏高原的工作不是每一天都像“巅峰使命”那样激动人心,更多时候是繁琐枯燥。

数据采集箱里,经常会有虫子钻进去,留下密密麻麻的排泄物;仪器设备在野外也会被恶劣的环境破坏;要把数据处理成标准的格式;甚至给仪器挖坑打地基,搬钢筋……

经常会衣服脏脏的、灰头土脸的姚楠感慨道,“我干的活儿都非常基础,也都很接地气。我会觉得以后去工地也是可以有口饭的。”姚楠也常常会要求自己把电线梳理得整整齐齐,方便后面的工作。“算是有点强迫症吧。”她说。

即便在珠峰站经常“吃土”,但那儿就像是她的另一个家,“我有一半的做饭技能都是在珠峰站学会的。我很喜欢和团队的小伙伴们一起待在厨房,他们做饭的时候我去看一看,然后吃完了帮忙刷个碗。大家也会一起包饺子。”

谈起在高原上的工作,她整个人是平静的。没有城市的噪音,不用去想太多的烦恼,专注于自己的工作,“生活单纯简单,只有工作和休息两件事情。”她看着远处的山和树,那种静谧、沉稳的感觉会让自己沉静。

回想起第一眼见到的青藏高原,姚楠深刻认识到那种喜欢是很浅薄的。“但是更多的认识和相处之后,我十分感谢这片土地。是青藏高原造就了我。”

采访手记:

笔者有幸见到与青藏高原结缘的11位青年研究人员,以小见大,以近知远,看到他们就像见到一代代青春挥洒在青藏高原上的老一辈科学家,个性不同的他们却令人惊讶地有着共同的品质,他们清澈的眼神,纯粹的话语,痛苦后的坚定,生死后的豁达,从小师妹到大师姐,从小师弟到大师兄,这条青春之路注定承载着成长与传承。

石本无火,相击乃生灵光;水本无华,相荡乃生涟漪。青藏高原,静静地呼唤着每一个年轻人的心灵。当青春献给这片土地时,才会深深地感到自己被这片土地所吸引。突然想起《勘探队员之歌》,真像是对他们的写照啊:是那山谷的风,吹动了我们的红旗;是那狂暴的雨,洗刷了我们的帐篷;我们有火焰般的热情,战胜了一切疲劳和寒冷;背起了我们的行装,攀上了层层的山峰……

(作者系国科大记者团成员 部分采访内容由陈文焕整理 原题:当青春遇上青藏高原)

 
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