【最美海洋人】—劉杰:南極科考開拓了新的研究視野

作者: 時間:2017-11-08 點(diǎn)擊數(shù):

2017年1月8日上午,當(dāng)?shù)貢r間11點(diǎn),伴隨著智利南極專機(jī)的轟鳴聲,承載著中國第33次南極科考第二批度夏科考隊(duì)員的飛機(jī)安全著陸在南極菲爾德斯半島簡用機(jī)場。

此次南極科考,我校海洋科學(xué)與生物工程學(xué)院的劉杰老師作為科考隊(duì)員之一,主要承擔(dān)的是由國家海洋局組織的“站基生態(tài)環(huán)境本底考察專項(xiàng)”中“土壤微生物背景考察”任務(wù)。“極地科考是人生中難得的經(jīng)歷,首先要感謝學(xué)校有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持,從最初任務(wù)書的下達(dá)到成為科考隊(duì)正式隊(duì)員,再到辦理各種政審和出入境手續(xù),都離不開學(xué)校相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門的鼎力協(xié)助。”劉杰老師說。

南極“初印象”

1400萬平方公里的南極大陸,98%被冰雪覆蓋,匯集了全球72%的淡水,裸露土地僅占2%。我國的南極長城站就位于菲爾德斯半島,直線距離北京17501.949公里。這個距離讓劉杰一行耗時3天行程,其中僅在飛機(jī)上就度過了30多個小時。1月5日,劉杰老師與隊(duì)友們一起從北京啟程,經(jīng)巴黎轉(zhuǎn)機(jī)一路向南,穿越赤道,跨過南太平洋,掠過安第斯山脈,飛越麥哲倫海峽……最后到達(dá)智利最南端的小鎮(zhèn)彭塔。這是世界最南端的城市,也是進(jìn)入南極大陸的重要門戶。

進(jìn)入南極大陸之前,劉杰老師一路感受了30多度的圣地亞哥炎炎夏日,也體驗(yàn)了智利彭塔0℃左右的冰點(diǎn)氣溫。從彭塔乘坐智利南極專機(jī)飛渡德雷克海峽進(jìn)入南極菲爾德斯半島,這段距離盡管不長(大約1100公里),但極具危險性,因?yàn)檫@里不僅是南極大陸干冷空氣與美洲大陸相對濕暖氣流的南北交換地帶,也是東、西風(fēng)環(huán)流的匯合處。所以,風(fēng)暴成為德雷克海峽的主宰,被稱為“暴風(fēng)走廊”或“殺人的西風(fēng)帶”。

闖過這最后一關(guān),劉杰老師等人才真正到達(dá)南極大陸,領(lǐng)略到了這里的極端環(huán)境氣候。南極的氣候特點(diǎn)是酷寒、烈風(fēng)和干燥。除寒冷外(冰蓋內(nèi)為零下40-60℃,最低可達(dá)零下89℃),氣候瞬息萬變,4-6級大風(fēng)是常態(tài),10級以上的狂風(fēng)暴雪也時常發(fā)生,一旦遇到會讓人迷失方向,寸步難行,很快帶走人體熱量,使人凍傷甚至凍死。科考隊(duì)員每次外出一定要提前獲知天氣狀況,穿好特制防寒服,帶全GPS定位儀、對講機(jī)、采樣工具等戶外裝備以及高能量食物與飲水。

劉杰老師剛到南極長城站時,首先遇到的困難是倒時差、調(diào)整生物鐘。他們從國內(nèi)走的時候,正值我國寒冬,夜長晝短;而這里卻是南極的盛夏,雖然陸地平均氣溫和青島冬季差不多,但是24小時中只有3-4個小時的黑夜,夜里10點(diǎn)天空還很亮,這讓初來乍到的劉杰很不適應(yīng)。

艱辛的“野外科考”

盡管有所準(zhǔn)備,但南極險惡的地理環(huán)境還是出乎劉杰老師的意料。十幾公里的路程,在平地上步行也就是1個多小時,而在這里卻需要7-8個小時。劉杰說:“連綿的雪山泥地,再加上不期而遇的暴風(fēng)雪,真切體會到了當(dāng)年紅軍爬雪山過草地的處境,用毛主席的詩詞‘五嶺逶迤騰細(xì)浪,烏蒙磅礴走泥丸’來形容一點(diǎn)也不為過”。一趟下來,身穿臃腫防寒企鵝服的劉杰老師,往往是一身汗水,汗水會隨著褲腿往外流。

除了南極惡劣的氣候外,比較難忍的是野外科考基本沒有路可走,到處是皚皚冰雪和尖銳礫石,甚至是沒膝泥潭。走在沒膝雪地或冰山上不僅危險,時常還會有冰粒進(jìn)入鞋內(nèi),這種冰粒在鞋子里不會馬上融化,非常硌腳;而走在布滿尖銳礫石的山坡上,也非常硌腳;泥潭更是難走,有時看上去干燥的地面,但一腳踩下去,鞋子就可能留在下面泥里了。外出采樣的劉杰他們可謂步履艱難,一去一回就是一天,疲憊不堪。有時還要乘坐小橡皮艇開展更為艱辛的海上作業(yè),要面對風(fēng)大、寒冷和暈船的困擾。在為期33天的南極科考中,劉杰老師就瘦了5公斤。“好在圓滿完成了專項(xiàng)計劃規(guī)定樣品采集、處理、站內(nèi)分析等任務(wù),為之后的科研工作奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ),對我來說還是比較欣慰的。”劉杰老師說。

戶外采樣遇“土著民”

在野外采樣過程中,劉杰遇到過許多“土著居民”,其中不乏一些性情兇猛的動物。“賊鷗”——有人把它稱為空中強(qiáng)盜,盡管它的長相并不十分難看,但是天性兇猛,尖嘴利爪。在野外,如果不加提防,誤入“賊鷗”領(lǐng)地,它們便會不顧一切地襲來,前后夾擊,又抓又叨,有時還向人身上拉屎,這給劉杰他們的野外作業(yè)帶來不小的麻煩。還有一次,劉杰在海邊采樣時誤入兇猛南極海獅(海狗)的領(lǐng)地而遭到追趕攻擊。

當(dāng)然也經(jīng)常遇到比較友善、可愛的“土著民”——企鵝和海豹。白眉企鵝、帽帶企鵝、阿德利企鵝的大本營就在距離長城站不遠(yuǎn)的企鵝島保護(hù)區(qū)內(nèi)。劉杰他們在采樣的同時多次拜訪過南極主人企鵝。另外性情溫順的象海豹和威德爾海豹在海邊也是隨處可見。有一次海邊采樣,劉杰老師背后有三只象海豹正在岸邊睡午覺,同行隊(duì)友幫他留下了與酣睡海豹同框的工作照。

南極另一類“土著民”是隨處可見的“苔蘚”和“地衣”,它們是億萬年來生存于南極陸地惡劣環(huán)境中的先鋒生物,生長極為緩慢,據(jù)說每年僅長0.1毫米,極為珍貴和具有科研價值。按照國際《南極公約》和《環(huán)保議定書》,南極生物和環(huán)境受人類共同保護(hù)和維護(hù),我國科考隊(duì)和科考站也有非常嚴(yán)格的規(guī)定。因此,劉杰他們在外出采樣時盡量繞行而不去驚擾動物和踩踏植物,樣品采集后還要及時將采樣點(diǎn)恢復(fù)原貌。

“長城站”內(nèi)生活

長城站的各類設(shè)施條件在現(xiàn)有4個南極科考站當(dāng)中是最完備的,各項(xiàng)生活、科考活動和安全保障被安排的科學(xué)有序,站內(nèi)生活亦搞得豐富多彩,與周邊智利、俄羅斯、韓國、烏拉圭等國科考站之間的國際交流頻繁、順暢,這給劉杰留下深刻的印象。

當(dāng)預(yù)報天氣惡劣不適合外出作業(yè)時,劉杰他們就在站內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行樣品處理和分析。每隔幾天,站內(nèi)還會舉辦“長城大學(xué)”的專題交流報告會和科研進(jìn)展匯報會。期間,劉杰聆聽了來自中國地質(zhì)科學(xué)院、山東大學(xué)、北京師范大學(xué)、中國環(huán)境科學(xué)院、海洋局三所等單位的專家學(xué)者所做的有關(guān)南極地質(zhì)、勘探、生物、環(huán)境、大氣組成與溫室效應(yīng)等專題報告,這讓劉杰受益匪淺,視野大開,對南極有了一個更加全面的認(rèn)識。

本次長城站度夏科考隊(duì)共有來自全國22家科研院所、高校和管理部門的36名隊(duì)員,均是涉及地質(zhì)、海洋、生物、環(huán)境、氣象、測繪、地震、通訊、建筑、戰(zhàn)略、政策、管理等方面的專家(其中還包括2名泰國科學(xué)家),另外還有14名常年駐站的后勤保障人員。劉杰老師在南極科考期間,正值春節(jié)和“雪龍?zhí)枴笨瓶即巴骺瓶颊具\(yùn)送物資時期。每當(dāng)有貨物裝卸任務(wù),科考隊(duì)員們都會自動放下手中的工作,參與到裝卸、搬運(yùn)、倒箱、打掃衛(wèi)生等活動中來。由于站上人多廚師少,輪流幫廚則成了每個科考隊(duì)員必須要做的義務(wù)工作,大家會很高興地做自己的拿手飯菜與人分享。“在這里,沒有尊長老幼之分,也沒有地位高低之分,大家分工協(xié)作,力所能及,其樂融融,并形成慣例,讓我感受到遠(yuǎn)離祖國時團(tuán)結(jié)的力量。”劉杰老師說。

1月18日,科技部萬鋼部長受劉延?xùn)|副總理委托親自率團(tuán)赴南極長城站慰問,全體科考隊(duì)員受到萬部長的親切接見和熱情鼓勵,體現(xiàn)出國家對極地科考的高度重視。

1月27日除夕之夜正是長城站的中午,全體科考隊(duì)員下廚包餃子,歡度祖國的春節(jié)。盡管沒有電視信號,但隊(duì)員們自編的春晚節(jié)目也是異常有趣。當(dāng)隊(duì)員們面對攝像鏡頭齊聲高呼:“祝全國人民春節(jié)快樂”,“祝青島科技大學(xué)全體師生身體健康、春節(jié)愉快”時,劉杰老師難抑內(nèi)心的自豪與激動,這是一個他一生中難以忘懷的春節(jié)。

為期33天的南極科考結(jié)束了,劉杰老師克服了極端環(huán)境的不適,不僅圓滿完成了專項(xiàng)計劃任務(wù),而且還全面了解了南極科考的內(nèi)涵、進(jìn)展以及政治、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等戰(zhàn)略意義。劉杰老師說:“此次科考不僅提升了我們青島科技大學(xué)的知名度,而且還開拓了新的研究視野和途徑,這預(yù)示著我們今后會有更多參與極地研究的機(jī)會,產(chǎn)出具有國際影響力的科研成果,為國、為校爭光。”

劉杰:2005年10月從中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源利用博士后站出站后,來到青島科技大學(xué)從事與生物學(xué)科相關(guān)的教學(xué)、科研、學(xué)科建設(shè)工作。主講《生物化學(xué)》、《微生物學(xué)》、《應(yīng)用微生物學(xué)》等多門本科生、研究生課程;多次被學(xué)生評為“我最喜愛的老師”。科研方向主要是環(huán)境微生物資源與利用;先后承擔(dān)參與過國家“973”、“十一五”科技平臺、“十二五”科技支撐、國家自然基金等多個國家級與省部級項(xiàng)目,曾獲得過“教育部自然科學(xué)獎、國家海洋工程科學(xué)技術(shù)獎”等多個重要獎項(xiàng)。現(xiàn)為我校生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心主任,中國微生物學(xué)會農(nóng)業(yè)微生物專業(yè)委員會委員。

青島科技大學(xué)生物工程學(xué)院    地址:山東省青島市鄭州路53號

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