陳國輝+馬玲

編者按：青藏高原是中國最大、世界海拔最高的高原，被稱為“世界屋脊”、“第三極”，南起喜馬拉雅山脈南緣，北至昆侖山、阿爾金山和祁連山北緣，西部為帕米爾高原和喀喇昆侖山脈，東及東北部與秦嶺山脈西段和黃土高原相接。這里冰川覆蓋面積約4.7萬平方公里，占全國冰川總面積80%以上。冰川變化對這一地區(qū)20億以上人口的水資源產生重大影響，冰川中蘊藏的氣候和環(huán)境密碼具有極高的研究價值。這也是冰川研究工作者不懼惡劣環(huán)境、排除一切困難對其進行深入研究的原因。

2016年12月26日，瑞典人類學和地理學會（SSAG）宣布，鑒于在青藏高原冰川和環(huán)境研究方面所做出的貢獻，2017年維加獎將授予中國科學院青藏高原研究所姚檀棟研究員，他是首位獲獎的中國科學家，也是獲此殊榮的首位亞洲科學家。

維加獎設立于1881年，是著名地理學家和北冰洋航道開拓者阿道夫·艾瑞克·諾登舍爾德在1878至1880年間，率領“維加號”首次通過大西洋和太平洋東北部，完成環(huán)繞歐亞大陸的歷史性航行之后設立的。維加獎每三年在全世界范圍內對杰出的地學科學家進行海選之后評選出一名獲獎者，由瑞典國王頒獎，有“地理學諾貝爾獎”之稱。該獎自設立135年以來，共有65位獲獎者，其中有四次考察青藏高原及周邊地區(qū)并寫出“從極地到極地”巨著的斯文·赫定（Sven Hedin），有創(chuàng)造了“地理循環(huán)理論”的威廉·戴維斯（William Davis），有創(chuàng)造了“阿爾卑斯冰期理論”的阿爾布雷希特·彭克（Albrecht Penck），以及開拓了山地冰芯氣候研究的朗尼·湯姆森（Lonnie Thompson）等著名科學家。

那么，姚檀棟研究員緣何能獲此殊榮？他在青藏高原冰川和環(huán)境研究方面到底做出了哪些貢獻？下面，就讓我們領略一些這位“冰芯”追夢人的別樣人生。

第一眼的震撼成就終生的事業(yè)

1978年，姚檀棟在蘭州大學讀書期間來到長江源頭冰川考察實習。潔白的冰川逶迤瑰麗，在太陽的照射下熠熠生輝，帶給他難以用言語表達的震撼。從那時起，他被徹底征服了，他在那一瞬間已經明確冰川將是他為之努力研究的方向。

攻讀碩士和博士學位期間，在著名地理學家李吉均教授和“中國冰川之父”施雅風先生的諄諄教誨下，姚檀棟如海綿般吸取著關于冰川的基礎知識。老師的一句“冰川研究是一項英雄而豪邁的事業(yè)”不僅給他打開了一扇通往冰川研究深處的大門，也讓他深感自身知識的不足。博士畢業(yè)后，他選擇了出國繼續(xù)學習深造，曾分別到美國愛達荷大學、法國科學研究中心冰川與環(huán)境地球物理實驗室、美國俄亥俄州立大學伯德極地研究中心、法國原子能中心氣候與環(huán)境研究實驗室從事博士后、高級訪問學者等研究工作，為后來的研究打下了堅實的基礎。在此期間，姚檀棟發(fā)現(xiàn)科學家們正在進行開展冰川研究中的一個全新領域——“冰芯”研究：通過研究在北極和南極鉆取的冰芯，科學家找到了揭開全球變化之謎的“新鑰匙”。于是，當他出色地完成了博士后研究并積累了豐富的科研經驗后，毅然回到祖國，決心為祖國的“冰芯”事業(yè)貢獻一份力量。

三十多年來，姚檀棟和他的研究團隊通過研究大氣降水和冰芯中各項代用指標，查明了青藏高原大氣降水氫氧穩(wěn)定同位素比率的變化規(guī)律，揭示了青藏高原冰芯中氫氧穩(wěn)定同位素比率、可溶離子、不溶微粒、氣體、微生物等多項指標與氣候和環(huán)境的關系，重建了青藏高原末次間冰期以來的氣候和環(huán)境變化歷史，并通過過去2000年以來的高分辨率記錄發(fā)現(xiàn)近100年是過去2000年以來最暖的時期；通過開展大規(guī)模的實地觀測、分析衛(wèi)星圖像和遙感數(shù)據(jù)和應用數(shù)值模擬，揭示了西風和印度季風相互作用的三種模態(tài)，并發(fā)現(xiàn)了這種獨特的環(huán)流模態(tài)下青藏高原及其周邊地區(qū)的冰川在當前氣候變化下的變化狀態(tài)，提出了西風的加強和季風的減弱是青藏高原及其周邊地區(qū)目前冰川狀況的主要驅動力，開拓和發(fā)展了中國山地冰芯及青藏高原地球系統(tǒng)科學研究，在季風-西風相互作用對冰凍圈的影響等方面做出了系統(tǒng)性創(chuàng)新貢獻。

基于上述研究，姚檀棟先后獲得了青藏高原青年科技獎、甘肅省自然科學一等獎、中國科學院自然科學一等獎、何梁何利基金地球科學獎、國家杰出青年基金、國家自然科學二等獎等，2007年當選中國科學院院士，并逐漸成為國際上公認的冰凍圈研究領域最有成就的科學家之一。Nature期刊曾對他成長為國際知名冰川學家的歷程進行了專題報道，認為他是“少數(shù)幾個在艱苦條件下收集青藏高原過去氣候歷史資料的研究人員之一”。Science期刊也高度評價他的研究是“解決高海拔環(huán)境變化問題領域最出色的研究活動的典范”。

獲得個人成就的同時，姚檀棟也為我國冰川研究事業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻。

2002年，在促進研究資源整合、布局國家重大前沿領域的背景下，中國科學院決定成立青藏高原所，姚檀棟承擔了建所重任。十多年來，青藏所的辦公條件從一棟租來的三層小樓發(fā)展為擁有“站在高原、研究高原”的觀測研究平臺和“高水平、有特色”的實驗分析平臺的“一所三部五臺站”，工作人員從兩三人的籌備小組壯大為一支“扎根高原、奉獻高原”的優(yōu)秀人才隊伍，中國青藏高原研究論文數(shù)量也隨著青藏所的發(fā)展從當年的世界排名第三上升為世界排名第一。

2009年，隨著以青藏高原為主體的“第三極”地區(qū)的環(huán)境變化引起關注，姚檀棟倡議建立由中國科學家主導的“第三極環(huán)境（TPE）”國際計劃。該計劃通過與有緊密地緣關系的周邊國家、有知識和技術優(yōu)勢的西方國家以及相關國際科學組織進行合作，以舉辦國際資深專家研討會、聯(lián)合舉辦美國和歐洲地球物理大會、建立國際臺站以及開展短期培訓班等方式，不但吸引了國際上從事青藏高原環(huán)境變化研究的科技精英、取得了重要科學發(fā)現(xiàn)，同時也擴大了中國青藏高原研究的世界影響力、培養(yǎng)和凝聚了一批知華、親華、愛華的國際人才梯隊。

2014年，中國科學院依據(jù)“率先行動”計劃，設立了青藏高原地球科學卓越創(chuàng)新中心，姚檀棟擔任主任。不到三年時間，青藏卓越中心已經匯集了最具創(chuàng)新活力的優(yōu)秀人才，提升了承擔重大科技任務的能力，催化了重大成果井噴式產出，實現(xiàn)了青藏高原多圈層相互作用的創(chuàng)新性重大突破，以優(yōu)異成績通過試點工作驗收，正式進入運行階段。

從2009年開始，姚檀棟接過劉東生院士、孫鴻烈院士、鄭度院士等青藏高原研究前輩的接力棒，擔任中國青藏高原研究會理事長，期間不僅將中國青藏高原研究會學術年會發(fā)展為青藏高原研究領域專家學者分享、交流研究成果和技術經驗推廣的重要平臺，而且先后兩次向青藏高原青年科技獎捐贈個人所獲獎金35萬元，用于獎勵在青藏高原科技工作中做出突出貢獻的青年科學家。

姚檀棟為我國青藏高原研究事業(yè)的奉獻也得到了黨和政府的認可，分別于2004年、2011年、2012年和2015年獲得“全國優(yōu)秀科技工作者”、“中國科學院優(yōu)秀共產黨員”、“全國創(chuàng)先爭優(yōu)優(yōu)秀共產黨員”和“全國先進工作者”等榮譽稱號。

科研中的忘我精神讓人忘記苦難

成績和榮譽的取得并不是一朝一夕的事情，能夠有今天的成績，源于姚檀棟四十年如一日在青藏高原的堅持，源于常常攀登海拔6000米以上高峰的無畏，更源于在零下30攝氏度的惡劣環(huán)境下的心無旁騖……

實地考察和取樣是研究冰川必不可少的工作。為此，頻繁登上海拔6000米以上的高山去鉆取冰芯，成為姚檀棟等冰川學家的“家常便飯”。他曾笑稱自己的登山經歷不亞于登山健將，不僅要登上海拔超過6000米的珠穆朗瑪峰冰川和納木那尼冰川、海拔超過7000米的慕士塔格峰冰川和希夏邦馬峰冰川，還要在完成艱苦的登山工作后，在冰川頂部駐守數(shù)日，在嚴寒和狂風的侵襲下采集雪樣、鉆取冰芯、記錄數(shù)據(jù)。

姚檀棟的拼勁連很多年輕人都自嘆弗如。在海拔7000米以上的高寒地區(qū)，即便是空著手走路，也相當于在平原地區(qū)背著幾十公斤的東西前行，每往上邁一步，都要耗費極大的體力，并且全程都會感覺頭疼、惡心、氣喘，關節(jié)疼痛和嘴唇干裂潰爛。然而，姚檀棟的學生說，每次帶隊到野外科考，不管是險坡還是陡壁，姚老師總是第一個上。鉆取冰芯的過程異常艱險，風雪呼號中，誰也不知道腳下有沒有奪命的裂縫；登山路上，每走一段就會看到一個小牌子，上面寫著遇難者的名字和生命“凝固”的日期。有一次，姚檀棟在零下20攝氏度的冰面行走，頭昏沉沉的。他突然感覺到前面的雪有些松軟，一腳踩下去，踩到了一個冰裂縫，一只腳陷了進去，他趕緊用冰鎬抓住冰面，在周圍人的幫助下，慢慢爬了出來。還有一次，他遇到雪崩，眼看著遠處的雪山崩塌，所幸雪崩在快要到他跟前時停了下來。但即使是這樣的情況下，仍沒能阻止姚檀棟前進的步伐。

中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學國家重點試驗室段克勤研究員回憶，1996年他第一次跟隨姚老師到世界上第14高峰、海拔8012米的希夏邦馬峰達索普冰川進行科學考察。當時山上全部被冰凍，每走一步都得喘氣，當他匍匐到海拔5400米時，由于高原反應，行進速度很慢。等他艱難地上到海拔7200米時，姚老師早已跪在雪地上開始進行采樣、稱重等工作了，半個身子埋在雪里，臉凍得通紅。在零下20攝氏度、海拔7200米的環(huán)境中，晚上睡覺時感覺呼出來的氣都會結成冰，頭疼得快要裂開，整個晚上腳都是冰涼的，根本無法入睡，加上帳篷外暴風雪怒吼，沉睡中的他們還擔心帳篷被大風吹走，人被吹到山崖下。姚檀棟就這樣持續(xù)工作了20多天，等考察結束離開冰川時，他睡過的冰面上呈現(xiàn)出一個“人”的形狀。令人興奮的是，這次野外工作收獲頗豐：達索普冰芯是目前世界上海拔最高的冰芯，他們從中第一次檢測到青藏高原冰川中的微生物并發(fā)現(xiàn)了其與氣候環(huán)境變化的關系，同時成功地提取出冰芯包裹的甲烷氣體并重建了過去1000年來甲烷濃度含量變化與氣溫變化的關系。姚老師這種忘我的精神不僅讓段克勤發(fā)自內心的敬佩，更為他樹立了榜樣，指引了方向。

人才是取得成績的源動力

以青藏高原為主體的第三極地區(qū)是亞洲的水塔，是我國和周邊國家的“環(huán)境驅動源”，也是地球上密度最大、數(shù)量最多的人口賴以生存的環(huán)境。但相比南北極而言，對“第三極”地區(qū)冰川的研究依然偏少。作為一名中國科學家，姚檀棟責無旁貸地專注于青藏高原冰芯研究。

三十多年前，風華正茂的姚檀棟和他的同事，在科學探索的征途中“抽絲剝繭”，先后完成了祁連山敦德冰芯研究、西昆侖山古里雅冰芯研究、喜馬拉雅山達索普冰芯研究、普若崗日冰芯研究、慕士塔格冰芯研究和唐古拉山冬克瑪?shù)妆狙芯?。隨著研究工作的深入，先進技術的問世以及新科學問題的產生，2015年以來，六十歲出頭的姚檀棟和年輕隊員們再次踏上他曾經工作過的古里雅冰川和敦德冰川，鉆取了總長度接近1000米的高質量冰芯，繼續(xù)推進對青藏高原長時間尺度的氣候和環(huán)境變化以及人類活動對第三極地區(qū)影響的研究和理解。

近年來，中國科學家對青藏高原的研究論文數(shù)量和引用率穩(wěn)居世界第一，中國科學家在青藏高原冰川與氣候環(huán)境變化的研究也處于國際上第一方陣。姚檀棟表示，他今年獲得的維加獎正是團隊實力的體現(xiàn)，也是創(chuàng)新人才不斷增加的體現(xiàn)和群體效應的結果，“說明國際同行認同中國科研人員在‘第三極整體研究水平的提升，而且到了讓國際關注的程度，所以到評獎的時候，就會想到中國科學家候選人。”談到未來，姚檀棟充滿期待，他說：“我們對‘第三極研究的頂級成果，整體而言還不是世界第一，需要全面提高研究質量，達到世界引領水平?！?/p>

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海。看著這片他為之奮斗的冰川和大山迎來了一批又一批年輕學者。他們帶著新的激情和新的理念，開展新的觀測和研究，創(chuàng)造著新的科研成果，姚檀棟深感欣慰。他深知，祖國的冰川事業(yè)需要新鮮血液的注入。為此，除了繼續(xù)堅守在科研第一線，培養(yǎng)更多的后備創(chuàng)新人才也成為他工作中的重點，他呼吁更多的人加入到自己的隊伍中，為祖國的“美麗中國夢”貢獻一份力量！