3月21日是首个“世界冰川日”，这一特殊的日子提醒着我们地球冰川的脆弱与珍贵。冰川作为地球上重要的淡水储存库，对全球气候系统起着关键的调节作用。然而，随着全球气候变暖，冰川消融现象日益严重，不仅威胁着全球海平面的稳定，还可能释放出冰封已久的微生物，引发一系列未知风险。

在被称为“地球第三极”的青藏高原，这一问题尤为突出。这里不仅有广布的冰川、冻土与河流，还隐藏着微生物的“隐秘王国”。全球气候变暖导致冰川消融，封存于青藏高原的微生物可能释放并引发风险，这一问题成为公众担忧的焦点，也是兰州大学泛第三极环境中心团队长期关注的课题。

该团队于2021年5月成立，凭借长期研究积累，团队首次揭示了三级冰川DNA病毒多样性及其辅助宿主适应环境的机制，并构建起全球首个青藏高原冰川微生物基因组和基因数据集，汇聚21条冰川30个门类物种的2500万条基因信息。

“冰川中的微生物基因新颖性高，尤其在毒素基因和抗性基因方面与已知序列差异大。这种新颖性是否意味着更高风险？对下游生态系统健康有何影响？这些需进一步评估。对青藏高原生态屏障建设的重要意义更有待进一步揭示。”刘勇勤说。

2022年巅峰使命，珠峰极高海拔科学考察，队员采集冰川前缘土壤样（海拔5100米）。兰州大学供图。

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跨学科视野看“三极”

2021年3月，学校筹备组建泛第三极环境中心，首批入职的四位老师虽学术背景与兰州大学无直接关联，但入职手续等环节非常顺利。从美国科罗拉多州立大学加入兰大的刘鹏飞感慨：“万事开头难，但这次开局格外顺畅。”

学校将原教室改造成实验室，仅用两个多月，实验室装修、仪器设备购置、水电改造等环节几乎未遇阻力。刘鹏飞觉得不可思议，实验室5月启动，7月便投入使用。

中心实验室具备一流条件，有200 平方米冰心冻土库、80 平方米超洁净空间，及纳米二次离子探针、质谱仪、MAC253plus 同位素分析仪等领先设备。

硬件设施完备，为团队科研提供坚实保障，也增强其完成使命的信心与动力。

团队办公室墙上挂着泛第三极地区地图和冰川照片，时刻提醒成员肩负的使命——面向国家重大需求，探索三极极端环境多圈层物质与能量循环及其与气候环境变化的耦合机制，揭示全球变化对生态系统关键过程、生态安全和人类健康的影响。

正是这一使命，使泛第三极环境中心科研队伍组建之初便是多学科交叉的团队，研究方向涵盖地理学、大气科学、生态学、微生物学等多个领域。

“过去，学科分类细化使研究者将地球分成具体‘小块’深入研究，大气圈由大气学研究，水文学家研究水圈，生物学研究生物圈。如今，面对综合性问题，研究者需研究各圈层相互作用，将地球当作整体来研究，系统研究才能更好解决综合性问题。”刘军志介绍。

“刘勇勤研究冰川湖泊中微生物与气候变化关系，计慕侃关注冰川前缘土壤微生物，刘鹏飞研究冻土和沉积物等厌氧环境微生物生存机制，我的任务是利用模型揭示水文和碳氮循环。”刘军志熟练介绍团队分工。

从冰川到冰前湖，再到冰川前缘土壤及下游，团队在不同空间梯度上系统采样，对研究地点进行全面“扫描”。

“每个学者研究方向不同，关注点也不同，青年研究员们也各有侧重点，我们还与大气科学的老师深度合作，共同完成青藏高原研究的‘拼图’。”刘军志总结道。

2023年，卓奥友峰科学考察，队员们在海拔5700米大本营营地休息。兰州大学供图。

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用勇气和执着丈量“三极”

科考是第三极环境中心团队探索“三极”微生物奥秘的关键一步。

科考前，团队每年接受两次以上野外科考培训，但严峻自然环境仍给师生带来现实挑战。

身着厚重防寒服，寒意刺骨；缺氧致头痛，呼吸困难；寒风裹挟雪粒割面；背着沉重设备，在冰原和山路间前行，稍有不慎便可能陷入冰缝，面临危险……这是团队野外科考时最普通的一天。

以冰芯钻取为例，冰芯是冰川研究样本和地球气候变化记录者。为获取完整记录历史气候和环境信息、污染少、数据准的冰芯，队员常需携带几十公斤物资和设备前往海拔最高处的积累区钻取。且为保证冰层稳定性和设备散热性能，需在最寒冷的夜晚彻夜工作。

“团队中不少人高原反应严重，即使多次上高原的人，也常有头昏脑沉、呼吸不畅、食欲不振的情况，但我们能克服身体不适，按时按量完成科考工作。”计慕侃说。

汪文强凭借“身体好、肯吃苦”，科考能力在团队内备受认可，是年轻人中出野外时间最长的成员。参加科考以来，他从海拔2000米的“平原”挺进6500米的珠峰，从最初吃力吸气到低氧下“顺畅”呼吸，从负重为零艰难前行到负重30~40千克正常行进，从爬冰川耗时5个多小时到2个多小时……青藏高原的风霜印记镌刻在他身体里，他亲切地称其为冰川“朋友”。

科考活动依观测目标和站点远近，短则三四天，长则两三个月。

为实现长期、连续的环境数据采集，泛第三极环境中心团队在兰州大学大力支持下，积极开展野外台站建设。正在建设中的兰州大学科学观测中心台站——西藏察隅野外站是团队野外科考的重要平台。

察隅位于青藏高原东南部高山峡谷区，从海拔1300米的温润谷地到海拔6000米的皑皑雪山，有完整植被垂直带谱。周边是我国最大原始森林，为碳汇研究提供丰富样本，也是印度季风通道上的生态安全“哨兵”。季风季，从南亚吹向青藏高原的季风裹挟污染物，察隅是其踏入高原的第一站。

过去，李吉均、姚檀栋两位院士曾多次深入察隅的阿扎冰川开展科考工作。阿扎冰川作为海洋性冰川，消融速度快，为团队研究提供宝贵样本。

如今，团队在察隅不同海拔高度设气象观测站，进行气象垂直梯度观测；穿梭于原始森林与山间谷地进行土壤采样；奔赴阿扎冰川及周边区域对冰川系统全方位观测。

 2023年9月，队员前往昂龙冰川消融区采集冰雪样（海拔5800米）。兰州大学供图。

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探索“三极”的新生力量

泛第三极环境中心是科研攻坚主阵地，也是孕育人才的沃土。一批又一批青年带着期待与好奇，登上这片离天空最近的土地。

“从白天到黑夜赶路是家常便饭。”2022 级硕士研究生张译元拍摄的 vlog 中写道，画面是赶路时的晚霞。

2023年8月，张译元参与为期两个月零九天的湖泊大野外考察。从北拉镇前往尼玛县时，为及时赶到站点，团队摸黑赶路。“夜路的黑暗和不确定性要求我们全神贯注，我们拿着对讲机唱歌，甚至在雨中跳舞，这是团队带来的幸福感。”张译元说。

“珠峰海拔高，环境恶劣，天气变幻莫测。”张译元入学那年，博士研究生刘阳参加“巅峰使命2022——珠峰极高海拔地区综合科学考察研究”，在珠峰大本营度过五四青年节。

当时，团队每天需在珠峰不同海拔高度采集多环境微生物样品，采集范围最高达6500米。“天气冷，海拔高，含氧量低，平时走路快都会喘，更别说拿着仪器采样、负重。”尽管身体有不适，刘阳仍坚持下来。

20天左右的科考，让刘阳打消了对高原反应的恐惧：“离开城市喧嚣和快节奏，能让自己冷静、放松，更清晰地思考研究问题。”

中心重视研究生培养，他们虽在各学院，但由中心集中管理。“我们重视实践育人，学生每年有大量野外工作，在应对复杂环境、团队合作和科研挑战中成长。目前研究生已发表多篇高水平文章，成果显著。”刘勇勤自豪地说。

对渴望参与科研的本科生，“翱翔三极”英才计划提供机会。入选学生可提前进入中心，在老师指导下学习和科研训练。“项目周期2年，从制定计划到中期检查再到结题报告，都有老师手把手指导。”刘勇勤介绍。

截至目前，该计划已有19个课题立项，资助和指导53名本科生做科研项目。

为普及生物地球循环知识，吸引更多学生关注泛第三极环境问题，中心于2024年春季学期开设《生物地球循环》通识课。“课程内容庞大，由中心各老师共同授课，各老师负责擅长部分，也会邀请领域顶尖专家。”计慕侃介绍。

团队希望课程能为本科生接触国际顶尖科研人员、了解前沿成果提供渠道，为未来科研方向提供启发和思路。

2020年7月，枪勇冰川科考当天上午工作结束后，大家一起吃午饭（海拔4800米）。兰州大学供图。

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立足前沿，践行“三极”使命

兰州大学泛第三极环境中心办公室里，挂着“第二次青藏高原综合科学考察研究甘肃办公室”的牌匾。

作为第二次青藏科考的重要参与者，中心凭借深厚的科研积累和专业团队，在科考中承担多项关键任务，为科考项目提供前沿思路、技术支持与海量数据，助力科考目标达成。

“中心人虽不多，但基本全部投入第二次青藏科考工作，还组织校内其他优势力量支持。”刘勇勤说。作为任务五微生物专题主要负责人，她带领团队探查青藏高原各路“神经”，对多种自然环境以及人体和动物肠道相关的微生物进行深入调查。

依托第二次青藏高原科考计划，泛第三级环境样品与数据库现有样品5000余件，初步实现青藏高原全域全生境覆盖，包含多圈层微生物测序数据和环境因素的数据超1万个，数据量达30T。

采集到的样品分为两部分，一部分分析测试揭示现有规律，另一部分建成样品库。“希望科考成果能留得下来、用得起来。”刘鹏飞说。

2022年12月，联合国大会宣布2025年为国际冰川保护年，每年3月21日为世界冰川日，凝聚全球力量，倡导政策变革，推动可持续保护措施落地，守护地球生态防线。

首个世界冰川日到来之际，泛第三极环境中心举办“2025国际冰川年：守护冰封瑰宝，共筑未来希望”科普作品大赛，提升公众对冰川重要性的认知。

此时，“三极”冰雪渐融、大地初醒，又到一年登山黄金窗口期。新一轮机遇与挑战在广袤大地上等待泛第三极环境中心师生继续探索。