冰川事业 火热情怀

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  喜马拉雅山、喀喇昆仑山、念青唐古拉山……这些对一般人遥不可及的雄伟山脉,却是他生命中不可分割的一部分。
  他从未接受过登山的专业训练,但他和同伴的经历都不亚于登山健将。他们登上海拔超过6000米的珠穆朗玛峰冰川和纳木那尼冰川,还有海拔超过7000米的慕士塔格峰冰川和希夏邦马峰冰川,成功钻取数百米长记载着历史气候变化记录的冰芯。
  他征服有形的冰川山峰,攀登无形的科学高峰。近40年来,不管道路多么曲折,处境多么艰险,他从未离开自己热爱的冰川和地理事业,始终把争创国际一流的学术成果作为自己的责任和追求。
  他,就是中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所所长姚檀栋。这位从西北山村走出来的科学家,是我国冰芯研究的主要开拓者之一。他让世界同中国接轨,首次使大型国际计划由中国科学家主导;他倡导青藏精神,带领研究团队在冰芯与全球变化、冰川变化与寒区环境研究方面取得了一系列具有国际水平的成果。
  被动选择:与冰川“一见钟情”
  学冰川冻土专业并不是姚檀栋的主动选择,而是学校对专业进行调配的结果。但当他来到祁连山“七一”冰川考察实习时,眼前逶迤的冰川在太阳的照射下熠熠生辉,其壮美深深地震撼了他:“我那时对冰川是一见钟情!”之后的35年,对冰川的研究成为他人生的主线。
  1978年,姚檀栋考取著名自然地理学家和冰川学家李吉均院士的硕士研究生,1983年,又考取中科院兰州冰川冻土研究所攻读博士学位,师从被誉为“中国冰川之父”的著名冰川学家施雅风院士。1984年,姚檀栋赴美国爱达荷大学深造,1987年,又到法国格勒诺贝尔大学冰川与环境地球物理实验室做博士后,在世界冰芯研究权威、环境泰勒奖得主劳瑞斯教授的指导下,开始投身冰芯研究。
  冰川,在严寒地区由积雪压缩而成,由此也封存了当时的空气。于是,研究冰芯中的微小气泡,便能了解到其中蕴含的气候信息,从而揭开全球变化之谜。姚檀栋如饥似渴地在这个新领域中学习和实验。一年半后,他出色地完成了博士后研究,又到美国俄亥俄大学伯德极地研究中心,与著名的冰芯专家汤姆森教授一起工作。
  一直以来,科学家都把焦点关注在南北两极的冰芯研究上。而位于中纬度的青藏高原,平均海拔高度是4500米,其特殊的地理位置和海拔高度,成为两极之外科学家们最感兴趣的冰芯研究热点地区。“青藏高原在中国的国土上,对青藏高原冰芯的研究绝不能落在外国人的后面!”姚檀栋正是怀着这种攀登科学高峰的坚定信念,回国开始对青藏高原冰芯研究的。
  主动选择:和青藏高原“结缘”
  青藏高原,这是地球上最年轻也最高峻的高原,密集了世界上众多海拔7000米以上的高耸山脉。而姚檀栋的研究,首先就要征服这些山脉。在登山界,普遍认为6000米海拔,已是常人登高的极限。但姚檀栋和他的同事们工作的许多地点,却是从海拔6000米开始的。他们在7000米高原上钻取的达索普冰芯,是目前世界上海拔最高的冰芯。
  到过青藏高原多少次,姚檀栋已经记不清了。他说:“干我们这一行离不开山,别人可以把山当风景,远远看着就行,但是我们不行,我们得爬上去。不管多难,都得爬上去。”
  人在极高海拔环境中不携带任何东西,即相当于平原地区负重几十公斤,每走一步都要耗费很大的体力,同时还面临着头疼、恶心、脸发肿、腰腿关节疼、嘴唇溃烂翻肿等高山反应的威胁。在这种极端环境下,姚檀栋不畏艰险,总是第一个探路并冲在科考最前线。背负重逾5吨的钻机和科考仪器攀爬到作业地点是对一个人的体魄和毅力的考验,在作业地点历经几十天的冰上钻取是更大的考验:最低气温低于零下40摄氏度,氧气只有海平面的40%左右,“热水烧不开,米饭蒸不透,鸡蛋煮不熟”……苦寒、冽风、冷硬、呼吸困顿,不能洗澡不能看书,甚至不能轻易陷入思考,否则沉重的头疼和巨大的压力会难以承受。历经几十天的冰上钻取,对采集样品进行认真编目分类,此后背负同样重量的钻机和科考仪器再加上冰芯样品下山,小心翼翼地把这些珍贵样品背回营地、运回实验室进行后续室内研究。
  姚檀栋带领着他的团队,无数次地奔向青藏高原,无数次地接受严峻考验,对大自然的热爱,对科学研究的痴迷,使得他将艰苦的条件和身体的不适排除在考虑之外。最近的20多年,他累计在冰川上工作的时间超过60个月。即使遇到翻车、雪崩等危险事件,也不能阻挡他在青藏高原的每一处冰川上留下自己的足迹。
  别无选择:与科学研究同行
  从1984年开始,姚檀栋亲自领导并参与了一系列重大野外科学考察活动,他和其研究群体先后在青藏高原海拔大多在6000米和7000米以上的高度钻取了敦德、古里雅、达索普、马兰、普若岗日、慕士塔格、纳木那尼、唐古拉等冰芯。
  历经艰辛钻取到冰芯,也只是获得了研究的样品。这只是姚檀栋开展研究的第一步,接下来的工作是在实验室的潜心研究。姚檀栋和他的团队在冰芯气候环境记录与全球变化,以及冰冻圈变化研究领域取得了突出成就:建立了高亚洲地区降水中稳定氧同位素和降水时气温关系的定量模型,纠正了西方学者的理论模型推测;揭示了青藏高原冰芯中微生物与环境的关系;发现末次间冰期以来青藏高原同两极地区一样,经历了5次大的气候波动旋回;以高分辨率冰芯记录阐明了青藏高原过去10多万年来的气候变化特征,揭示了过去一系列重大气候突变事件;以年际变化的分辨率揭示了冰芯所记录的过去2000年来的气候变化;提出了人类活动对高海拔地区环境污染的高精度研究结果,发现青藏高原海拔7200米处受到人类活动的污染,其污染源是南亚、东南亚工业排放和海湾战争期间油井燃烧产生的烟尘扩散……其中,位于青藏高原南部的达索普冰芯研究,标志着中国冰芯研究的新阶段,研究成果在国际顶级学术期刊《Science》上发表,并被国际顶级期刊《Nature》多次专题报道。同时,被两院院士评为“1997年中国十大科技进展”。
  姚檀栋取得的科研成果是显著的,他以第一和第二作者发表的主要论文有300多篇。经检索,他与合作者发表的文章有126篇被SCI期刊收录,其中他作为第一作者的有24篇;243篇被CSCD收录,其中他作为第一作者的有35篇。他已发表的SCI论文多次被引用。他主导的科研项目多次获奖,他本人也曾获基金委杰出青年基金、何梁何利奖、973计划先进个人奖、“全国先进科技工作者”称号、竺可桢野外工作奖等。2012年,他荣获“全国创先争优优秀共产党员”称号。
  姚檀栋总是强调地理科学的重大突破要依赖于长期连续的科学数据的积累。作为研究所所长,他将这一理念贯穿全所工作中。在他的领导下,青藏高原所在短短的几年内已经搭建起“站在高原、研究高原”的观测研究平台和“高水平、有特色”的实验分析平台,组建起一支“扎根高原、奉献高原”的优秀人才队伍,取得了有国际影响力的科研成果。
  2010年,“第三极环境”国际计划正式实施,这个首次由中国科学家主导的大科学计划,其主导者正是姚檀栋。“第三极地区” 也被称为亚洲水塔,维系着十几个国家十多亿人生活的重要水源。然而,随着全球变暖,青藏高原冰川也正在快速消融。那么,这些冰川融化究竟会带来怎样的影响?又该如何预测冰川的未来变化?这些问题的解答都依赖于大量详实的数据和严谨科学的研究。
  因此,姚檀栋常常提醒自己,并告诉身边的同事和学生,对青藏高原的研究,关系到国家水资源、生态以及环境安全,他们的研究不仅具有前瞻性,更具有现实性。把研究工作做好了,就能为当地人民造福。这是实实在在的为人民服务。
  作为科学家,姚檀栋从未停下探索的脚步;作为共产党员,他牢记为人民服务的宗旨,面对困难始终勇往直前。
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