科学文化教育节目《大先生》第二季第三期《极限挑战 巅峰使命》主题节目于10月10日晚在北京卫视、BRTV北京时间客户端播出。
大气化学与环境健康学家、中国科学院院士、北京大学环境科学与工程学院教授朱彤老师做客本期节目。
让我们跟随朱彤老师走进巅峰之上的科研场景,听他讲述青藏高原与人类活动之间的关联,以及科学探索路上那些意想不到的极限挑战。
飞跃山巅,极高海拔之上的极限挑战
2017年,我国第二次青藏高原综合科学考察研究启动。长期从事环境科学、环境与健康教学科研工作的朱彤老师,也成为了本次青藏科考科学家队伍当中的一员。
近年来,朱彤老师不仅要频繁地去往西藏、新疆等高海拔地区进行高原环境相关的科学研究,更是要以自己的身体作为实验对象,一次次前往极高海拔地区,探寻高原反应对人体产生的影响,通过科学研究探索人与自然生命共同体的未来。
跟随节目组的镜头,我们同朱彤老师一起踏上了去往慕士塔格山峰的科考工作之路。
慕士塔格峰位于帕米尔高原,属于典型的西风带气候影响区,作为青藏科考的一部分,此次考察对于研究青藏高原西缘的气候环境具有重要意义。此次工作对于数次前往海拔5200的珠峰大本营进行环境研究的朱彤老师来说,也可谓是职业生涯中再一次刷新纪录的巅峰之旅。
几经周折后,终于抵达了海拔6350米的工作基地。但不同于栏目组预想的是,这里的工作基地并不是什么大型平台,一片茫茫雪域,陡峭的雪坡上只有几顶孤零零的帐篷,旁边是科考人员在积雪中靠踩“开辟”的小路,只可供人通行。
就是在这样的环境下,为获取极高海拔地区的珍贵数据,朱彤老师及团队的科研人员曾数十次前往珠峰和慕塔格等超过5000米海拔的高峰,完成设备架设、调试和数据监测工作。
朱彤老师认为,“沿途随着海拔升高,自己身体会相应发生变化,这种直观感受得出来的数据对我更有启发意义。”为获取一手数据,朱彤老师和团队以及科考和登山队员组建成受试群体,佩戴传感器,在雪域高原之上爬冰卧雪、攻坚克难,拄着登山杖一步一步在几千米的海拔负重前行。
这种近乎“自虐”的拉练过程中,他们将自己的身体作为实验的样本,通过测量心率变异性、血氧、血红蛋白等健康指标,采集生物样本分析相关数据,比较精确地反映出在不同海拔高度身体发生的变化。不仅能为后续的高原观测积累宝贵经验,也为将来进一步探索可持续的青藏高原的生态环境提供科学的支持。通过实地考察,科学家们或许能总结出规律,进而对高海拔区域的生产生活或短期来访的人群健康提供预防和保护措施。
“巅峰使命”珠峰大气与人体健康科考分队队员在珠峰大本营合影
在朱彤老师看来,做科学研究是一项“极限运动”,包含了知识极限、技术极限、身体和意志极限的不断突破。
跨越第一道知识极限,推动科学认识的发展进步甚至范式更迭,这是科学研究的终极目的。在研究过程中,实现更多物质、更精准灵敏的测量,这是我们需要克服的技术极限。而在珠峰、在北极这样的极端环境下,我们还将面临身体和意志的极限。
对他而言,这项“极限运动”充满了无限的吸引力,他渴望不断打破自己的纪录,站在自己海拔的最高点。
薪火相传,求真探索心系大地蓝天
在朱彤老师和团队眼中,这些一次又一次抵抗高原反应和恶劣生存环境的极限挑战,关乎着每一项环境科学的研究结果,更是科学研究求真探索的必经过程。这代代相传的求真精神,也源自朱彤老师的老师——中国大气环境化学领域学术带头人,中国工程院院士唐孝炎。
上世纪70年代,唐老师领导组织了被视为中国空气污染研究分水岭的兰州光化学烟雾大规模现场综合研究,首次证实了光化学烟雾在我国的存在、探明了兰州光化学烟雾的成因。
在光化学烟雾研究方面取得巨大成就后,唐孝炎及其团队并没有止步不前,又紧锣密鼓地投入到1980s的酸雨研究、1990s的北京市“蓝天工程”项目研究当中。1997年,唐孝炎提出“大气复合污染”概念,其中最关键科学问题便是大气氧化性与颗粒物之间的相互作用,而这一学术思想更成为了日后大气污染研究的核心要领。
这些来之不易的开创性成果,为中国乃至全世界在酸雨研究、臭氧污染,PM2.5的机理和转化研究领域等提供了宝贵的经验和模板。
跟随节目的镜头,我们来到了位于北京大学燕园理科一号楼8楼楼顶的“城市大气环境定位观测站PKUERS”。几十台高精尖设备日夜不停地运转着,记录着北京的空气质量,这是目前国内综合性最强的大气污染超级观测站平台之一,也是北京奥运会城市空气质量保障工作的重要观测站点之一。
21世纪初,北京奥运城市空气质量保障工作组几乎是和申奥成功同时落地。“随着奥运的临近,国际社会开始疑虑,北京到底能否把空气污染治理好?”
2005年,为助力国家兑现“绿色奥运”的郑重承诺,朱彤老师迎着国际重重压力及质疑声音,勇担重任,任《北京与周边地区大气污染物输送、转化及北京市空气质量目标研究》项目技术协调组组长,发起和组织了华北区域大气环境综合观测国际合作实验CAREBEIJING,从寻找北京污染源头开始,协调组织近200名研究人员,合作构建覆盖500公里×600公里的跨省域大气污染立体监测研究体系。此时距离奥运会仅有不到三年,面对如此大规模的监测项目,朱彤老师带领团队成员披星戴月,废寝忘食地投入到工作中。艰辛探索终于换来了“奥运蓝”的关键理论和技术支撑。
2008年北京奥运会如约举行,那抹期待已久的奥运蓝也出现在了北京上空。奥运会举办期间,北京的空气质量达标率高达100%,其中有12天达到了一级标准,创造了北京及华北地区空气质量的最好纪录。
北京奥运蓝天保卫战——《北京与周边地区大气污染物输送、转化及北京市空气质量目标研究》项目研讨会于2006年2月20日在北京召开
巍峨群峰之中,旷野高原之上,半个多世纪以来,人类从未停止探索高原的脚步,无数和朱彤老师一样的科考人一次又一次跋涉在这片平均海拔超过4000米的广袤高原,追问着6500万年的时空岁月,探索着250多万平方公里的神奇博大,铸就了永不磨灭的的科学探索精神。
极限挑战,巅峰使命,这种精神如同这一座座高耸入云、难以逾越的群峰,为科学的净土筑起道道坚实的高墙。
那一帧帧跳动的观测数据、那一串串跋涉的坚实足印,描摹了环境学科的精彩世界,铭刻了北大环境人五十余年的曲折探索,更传递着勇攀高峰的科学精神和永不褪色的精神薪火。
节目介绍:
《大先生》第二季第三期《极限挑战 巅峰使命》主题节目由北京市科学技术协会,北京广播电视台,北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会,北京市教育委员会,北京市广播电视局,北京市财政局出品,北京大学环境科学与工程学院联合出品,北京科普发展与研究中心执行,北京广播电视台卫视频道中心承制。
正片链接:
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