青藏高原 科学之巅

被称为“地球第三极”“亚洲水塔”的青藏高原仍在不断变化。它对中国、对亚洲，乃至世界的资源环境可持续发展有何影响？人类应该如何呵护它、利用它？这些问题都需要我们对青藏高原的各种变化了如指掌。自1973年中国科学院青藏高原综合科学考察队正式成立起，一代代青藏科考人在国家的召唤下，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……

中国科学院大学（国科大）博士生导师、中科院青藏高原所（青藏所）学术副所长丁林院士曾说，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”。国科大记者团采访了在青藏高原科考的国科大学子们，他们像嵌在坦克轮子上的一枚枚闪亮的“螺丝钉”，在青藏高原的科考生活中坚韧不拔，勇攀科学高峰……

何松林：岁月失语，唯石能言

“松林，机票已经给你买好了，我们明天出野外，你直接过来吧。”电话那头响起丁林院士干脆利落的声音。他们在拉萨机场会合后，下一站就直奔海拔4500米的那曲。在路上，丁院士有些不放心何松林，拿了一个血氧仪来检查他的情况。结果一检查，丁院士是92%，何松林是96%。丁院士开玩笑说：“你比我还优秀啊。”

第二天，何松林就直接登上海拔5000米以上的野外开始工作。

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20多摄氏度。何松林当时带着一张地质图，请了一名当地村民作为向导，徒步10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，天亮了就进行采样工作。

晚上，原始山区里留下的只有黑幕，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。只见黑夜中发出凶光的一排眼睛构成半圆形战术梯队。何松林三人紧紧靠在一起，面对着狼群，他和师弟手持地质锤，准备随时开始战斗。眼看着狼群就要扑上来，“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灯，疯狂按下快门发出“咔嚓咔嚓”的声音，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，“砰砰砰”像枪响的声音瞬间响起，狼群一下四散而去。

忽然又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，看它在那一会动一会不动。”何松林说。

何松林三人就在这种背靠山崖的沟谷地貌中警惕地四处观察，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。”何松林联想说。

等到太阳升起，他马上开始采样。最终他和师弟每人背了50公斤石头奔下山去，路上花费了七八个小时，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。”何松林说。

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。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，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。

在准备离开的前一天，何松林想再去跑一跑。于是带着司机，钻进密林。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沉积体系一模一样。

这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，这太令人震撼了！”何松林在夕阳映射下的山脚手舞足蹈，“我当时就不想走了，我跟师弟说我们在这可能要再多干一周的时间。”

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，那些埋藏许久的故事再次启封，它们告诉何松林稻城亚丁如何从沙漠变成了香格里拉，告诉他这片“动植物王国”“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，丁林院士领导的碰撞隆升及影响团队在中国科学院和国家自然科学基金共同主办的多学科学术期刊Science Bulletin （《科学通报》）发表了他们的研究成果，揭秘了香格里拉的前世今生，重建了藏东地球诞生至今5000万年～3400万年从低海拔（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，这也是何松林博士论文回答的问题。

杨丹丹：冰芯里到底有什么

杨丹丹是国科大2020级博士。她第一次见到冰芯，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，有疏密不均的气泡，还有粗细不均的杂质等，她迫不及待地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。”杨丹丹说。

虽然在零下18～零下20摄氏度的冰芯库里，但杨丹丹心里对冰芯的热情让她一点都感觉不到寒冷，她每次去拉萨的冰芯库里分装冰芯都充满了激情。

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，切的时候很容易碎，所以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，杨丹丹兴奋极了。“我很想尖叫，太开心了。当时觉得那个冰薄片好美，那算是我梦寐以求的冰薄片了。”

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。这些记录结合起来，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，就会在冰芯里形成污化层，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，结合同位素记录又可以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，才能够更好地预测未来。

杨丹丹出野外的大部分时间都待在青藏所拉萨部，按部就班地研究自己喜欢的冰芯。这正是她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，竟然在梦里梦见一个分析方法，“半夜起来记在备忘录里，早上就赶紧实践”。“我并没有为青藏高原做什么，反而是青藏高原成就了我的梦想。”说起对青藏科考的贡献，杨丹丹敬畏地说。

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。

刘玉东的研究聚焦于青藏高原隆升过程对全球气候变化和碳循环的影响。他认为，青藏高原的隆升非常重要，如果没有青藏高原，中国的华南将是一片沙漠荒漠。

“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。”身穿卡其色风衣，内搭白衬衫，一派儒雅气质的刘玉东解释说。

谁见过他出野外的照片，都不会相信这是同一个人。野外的刘玉东满身泥土，累了就随地而坐。“比如我们现在在这个平地上，通常会开车开到那个山前去。如果发现那里地层非常好，就会从山底或者从半山腰开始往上一点一点爬，带着工具边爬边采样品。”刘玉东指着会议室里印有青藏高原的背景板说。

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，看着数据点一个个在电脑屏幕上蹦出来，会感觉到特别兴奋与满足。“经历过野外的艰苦工作，再回到室内去做实验，哪怕是研究过程中遇到一些困难，都会感觉还是比较轻巧的。这对于心境和心态都是一个很重要的成长，能够帮助内心强大起来。”经过一次次野外工作、一次次总结汇报，刘玉东逐渐坚定自己的科研方向。

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，发生了一些转变。

“我确确实实开始从一个学生的角度往设计者的角度转变，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？”

青藏高原隆升之后，发育了多条世界级的河流，这些河流携带高放射性锶同位素汇入海洋，进而强烈地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……“如何系统地研究这个问题是我目前思考的，现在还有三个方面需要去完成……”刘玉东有条不紊、忘我地描述起他的研究规划。

周云桥：研究新污染物的环境行为

从国科大博士毕业后，周云桥来到青藏所做博士后，两年多的时间里他在青藏高原待了400余天。

周云桥第一次站在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。“远远地看，感觉珠峰不高，因为我站的地方就已经很高了。”周云桥感慨。

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。

这项研究工作还能在国际争端中发出中国声音。周云桥举了一个例子：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。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。

坚实的科学证据粉碎了国际谣言，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，周云桥正在奔跑前行。