如何给南极冰盖做“CT”？揭开那些藏在科考站里的科技奥秘

极地科学考察，是人类探索自然奥秘、探求新的发展空间的重要领域，是一项功在当代、利在千秋的事业。今年是中国极地考察40周年。40年来，中国在极地不仅先后建了6个考察站，更取得了一批世界领先的科学研究成果。今天的筑梦南极，我们来聚焦南极考察的“科技力”，40年来，我国基本上创立了独立自主的南极考察研究科学体系。

前不久，在中国南极长城站站区，来自俄罗斯别林斯高晋站的科考队员前来交流访问，他们参观了长城站实验室，对冷冻高速离心机、水下机器人等十多台实验仪器设备，展现出极大的兴趣。得知正值中国的春节，俄罗斯科考队员还特意送上新春祝福。

在地球最南端，先进的实验仪器设备为南极考察提供了有力支撑。而早在上世纪90年代，我国就组织实施了以南极陆地、淡水、海洋生态系统、南极岩石圈等为主要方向的南极系统研究，内容覆盖七个项目的一百三十八个课题，初步形成学科基本完整的南极研究基础。

党的十八大以来，我国持续加大了对南极考察能力建设的投入，围绕“雪龙探极”等重大工程的实施，新的考察站、破冰船陆续投入使用。

国家海洋局极地考察办公室原一级巡视员 秦为稼：我们的考察站在技术水平上越来越先进，在实用功能上也越来越聚焦于科学研究，我们开展南极考察活动40年来，在海洋学、冰川学、空间与地球物理科学等方面，都取得了一批令世界瞩目的科学研究成果。

通过几代科学家四十年的努力，目前，我国已基本创立了独立自主的南极考察研究科学体系，在南极冰盖形成、演化以及其不稳定性研究，南极极光研究等方面，都已经成为国际南极研究不可或缺的力量。

冰盖做“CT” 揭秘南极冰下湖生命生态系统

南极冰盖是地球上最大的冰体，对全球气候变化有着重要影响。我国科学家多年来持续深入开展南极冰盖科考，通过利用冰雷达给南极冰盖做“CT”，有望首次揭示南极冰下湖生命生态系统。

南极冰盖总面积将近1400万平方公里，平均厚度约2100米，是地球的天然空调，如果全部融化，不仅能够让全球海平面升高约58米，而且也会深刻影响地球的气候环境。因此，南极冰盖的未来变化，是气候变化研究的重中之重。近年来，随着全球变暖，南极冰盖受到大气和海洋变暖的显著影响，正在加速消融。

科学家告诉记者，冰盖未来变化的最大不确定性来自冰盖底部，但人类对南极冰盖底部的认知却非常有限，成为了解冰盖稳定性及其未来变化的最大短板。因此，多年来我国科学家利用冰雷达持续对冰盖底部开展科学调查。

中国极地研究中心极地冰雪与气候变化研究所研究员 崔祥斌：冰雷达是国际上最有效的冰下探测手段，类似于医院的CT，能够对冰盖进行从表面到底部的精确扫描和诊断。

来自中国极地研究中心极地冰雪与气候变化研究所的崔祥斌和他的团队，主要从事南极雷达冰川学的研究。为了探测南极冰盖，崔祥斌先后参加过6次南极考察。

中国极地研究中心极地冰雪与气候变化研究所研究员 崔祥斌：我们通过不同类型的冰雷达来探测南极冰盖的冰层结构、冰厚、冰下地形地貌等，从而定量评估冰盖稳定性、未来变化及其对全球气候的影响。

目前，崔祥斌和国内科学家已经自主研发了一套深部探测冰雷达系统，探测深度能达到3000米，还有一套浅层高分辨率探测冰雷达系统，探测精度可以达到10厘米的冰层分辨率。不仅有地面的冰雷达探测，崔祥斌他们还开展了航空冰雷达探测，探测深度超过4000米，能够满足全南极冰盖探测需求。通过航空探测，我国科学家完成南极最大数据空白区——伊丽莎白公主地的航空测量，给出了约90万平方公里的冰厚和冰下地形地貌特征。并在伊丽莎白公主地发现了一个大型南极冰下湖，这个冰下湖面积约370平方公里，最大水深超过200米，被证明是开展南极冰下湖钻探和极端环境生命探测的理想目标。

中国极地研究中心极地冰雪与气候变化研究所研究员 崔祥斌：我们联合国内的科研机构，将在未来5年完成这一冰下湖的科学钻探和湖水样品的采集，有望首次揭示南极冰下湖内的生命生态系统。

新技术新装备 助力解密南极磷虾

我国科学家通过40年的南极科学考察，已率先完成磷虾基因组测序，同时，一批批自主研发的新技术新装备投入使用，为我们更好地解密南极磷虾奠定了基础。

磷虾是南极生物量最大的浮游生物，也是南大洋生态系统的奠基性物种，全世界磷虾有80多种，而南大洋磷虾有7到8种，虽然其长度只有3到5厘米，但它却是南大洋几乎所有动物的饵料，为研究这一浮游生物在南大洋生态系统中的作用与进化规律，2023年，我国科学家主导的磷虾最大基因测序完成。

中国水产科学研究院黄海水产研究所研究员 邵长伟：我们发现这个南极磷虾整个基因组的大小达到48个G（10亿个碱基对），这是个什么概念？我们人类的基因组才3.2个G（10亿个碱基对），南极磷虾，虽然个儿很小，但它的基因组却那么大，所以，这是一个很有意思的现象。

有了完整的DNA序列图谱，南极磷虾的许多生物特性开始找到根据。

中国水产科学研究院黄海水产研究所研究员 邵长伟：基本上，南极的这种动物包括这种海豹、海鸟、须鲸、企鹅基本上都以南极磷虾为主要食物来源，整个磷虾在南极大陆的食物链处于非常关键的环节，是整个南大洋生态系统的一个奠基性的生物，奠基种。

为了获取更多的磷虾资源数据，我国科学家还不断研发新技术和新装备，提升我国的南极科研水平与效率。走航高速采集器就是我国自主研发的新装备之一，它可以随时随地收集自然海区不同水层的浮游生物样本及信息。

中国科学院海洋研究所原所长 孙松：很有用，船一边航行，（高速采集器）扔到海里面去拖20分钟，我们可以记录下拖了多少海水，里面有多少磷虾。

除了简单实用的高速采集器，我国科学家还研发了渔业声学调查新技术，用来开展南极磷虾资源调查。

中国水产科学研究院黄海水产研究所副研究员 王新良：这种声学方式，它可以通过采集磷虾的整个水层，包括从表层一直到上百米的水层来获得磷虾的资源特征，所以相比于传统的拖网调查，它的准度是提升了很多很多倍。

中国水产科学研究院黄海水产研究所副研究员 赵云霞：我们就通过这些手段，来为我们南极磷虾渔业生产提供一些技术的预测、预报。再一方面是服务于南极磷虾的渔业管理，看看资源分布是如何的。

（总台央视记者 施韶宇 李洁 宋云研 于杰 河南台）