從2007年開始我國在昆侖站逐步建成的冰穹A天文觀測基地,臺址監測獲得了大氣湍流、透過率、天光背景等關鍵天文臺址參數。分析表明,冰穹A具有優越的光學/紅外和太赫茲觀測條件,是目前上最好的天文臺址,提供了準空間的天文觀測環境。冰穹A的天文選址活動被《自然(nature)》《科學(Science)》《美國國家地理(National Geographic Magazine)》等國際主流媒體進行了全方位的報道。在冰穹A開展的中小口徑望遠鏡巡天觀測也已在天文學研究取得重要階段性進展。特別是通過變星搜尋確定了一批太陽系外行星候選者,等待后續觀測確認。在相接雙星的結構和活動研究上,首次觀測到來自該類天體的系列劇烈耀斑爆發和長壽黑子。這些研究成果都發表在如《皇家天文學會月報(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)》《天體物理雜志(The Astrophysical Journal)》及《天體物理雜志增刊(The Astrophysical Journal Supplement)》等國際頂級天文學術期刊上。
中國南極昆侖站天文臺將主要面向21世紀最重要也是最迫切的重大科學問題——暗物質和暗能量、高紅移宇宙、恒星與星系的形成和演化以及系外行星和生命起源等。“十二五”期間提議建設的望遠鏡已經具備可以與國際上尚在計劃中的其他巡天望遠鏡(如歐洲的EUCLID空間望遠鏡)相匹敵的觀測功能,在某些重要方面(如2~4m深度巡天和太赫茲波段觀測)甚至具有超越國際上計劃中的下一代望遠鏡的功能,將對天文學和基礎物理的眾多前沿領域產生重要影響。紅外和太赫茲巡天將發現的大量新天體和新現象也將成為其它大型地面望遠鏡和空間望遠鏡的重要研究對象,為中國天文學家提供許多寶貴的天文觀測目標,在下一輪國際天文研究的競爭中取得優勢。
對中國南極陸地系統科學戰略的思考
雖然我國進入南極相對較晚,但是起點高,發展速度快。中國科學家已經從最初竭力跟隨發達國家科研主流,發展到在多數科學領域與他們“并肩跑”,甚至有些領域到達“領軍跑”的態勢。我們應當繼續培育并擴大我國南極科學研究在這些領域的優勢,慎重選擇并積極參與當前國際最有影響力的大科學主題,持續集中投入力量,盡快在更多領域能夠站在科學高點。只有處在科學制高點,才能夠在“南極研究科學委員會”等國際舞臺上有更多話語權,更好地維護國家民族在南極的重要權益。展望未來,中國南極陸地系統科學考察一定會在冰穹A的深冰芯鉆探、昆侖站的天文觀測研究、甘伯采夫透冰地質鉆探、格羅夫山冰下湖鉆探、愛莫里冰架鉆探、南極無冰區古氣候環境的地球化學研究、南極天地然震觀測,南極地質演化與礦產資源調查等領域取得令人矚目的新成果。
盡管對南極的自然資源的調查與勘探工作十分有限,但科學家們已經初步了解到南極的確擁有豐富的資源。考慮到國際形勢變化日益加快,演化方向難以預料,因此我們國家應當做到對于南極資源心中有數,以備不時之需。同時,對于南極環境現狀的基本數據,例如站區環境本底值等,也要盡快并盡量詳細地掌握。
從一個長期從事南極考察的科研人員角度,筆者特別體會到,國家對南極考察研究提供穩定的科研投入是多么重要。只有穩定的經費支持,我們才能維系穩定的科研隊伍,不間斷地獲得高水平科研成果,才能培育出老中青配制合理的穩定科研隊伍,在與國際同行的競爭中保持穩定的活力,更好地發揮已有優勢,更快地克服關鍵的短板,進一步提高我國南極科學研究的效率。
綜觀目前我國南極考察的現狀,最大的瓶頸在于后勤保障能力不足。科學家赴南極現場的名額十分有限,即便到了南極,許多野外科學活動也無法執行,處處掣肘。因此,從國家層面盡快加強我國極地考察的后勤保障能力,是當前發展我國極地事業的當務之急。如果在未來5到10年內,我們能夠增加新的極地考察破冰船,增加數架固定翼飛機和直升機,建設高水平的無“或少”排放考察站,增加雪地車和雪地摩托車數量,中國極地考察事業將以前所未有的規模和速度迅猛發展,盡快從目前的極地大國向極地強國轉變。
雖然中國在南極科學研究領域取得了豐碩的成果,但在國際南極研究科學委員會(SCAR)和南極條約體系(ATS)的各種國際會議上似乎很少聽到中國人的聲音,因而在國際極地事物中缺乏國家的影響力和決策力。分析原因,其一是我國參加南極活動較晚,其二則是英語不屬于我們的母語,許多中國代表在會場上的迅速理解、反應和及時表達都相對困難些。此外,還有一個以前沒有注意到的現象,就是那些當前在南極國際舞臺上極為活躍的發達國家代表,基本屬于具有一定科學背景,以前做出過一定科學貢獻的科學家。他們現在已經變成以外交活動為主的職業“科學外交家”了。這些人無形中成了大型國際科學合作項目的倡導者和組織者,并最終成為國際南極科學活動的領導者。針對這種情況,建議我們也應當有意識有計劃有針對性地培養一批有一定科研背景的中國“南極科學外交家”,逐漸在國際極地組織中擔任高級職務,在大型國際合作科學計劃中成為領導者。這樣就可以更好地擴大我國的國際影響力,使我國南極的科學貢獻在國際舞臺上有更及時更有效表現,同時也更好地展示中國作為一個負責任大國在南極的積極形象。
(本文是在國家海洋局極地考察辦公室和中國極地研究中心組織編寫的《中國極地科學研究30年進展叢書》的基礎上撰寫的,文中引用了秦為稼、楊惠根、趙越、孫立廣、卞林根、何劍鋒、徐成麗、王澤民、李院生、胡紅橋、王力帆、繆秉魁等同志編寫的素材,在此一并表示感謝!)
China's Antarctic Land System Science from the Global Perspective
Liu Xiaohan
Abstract: Since the beginning of the 21st century, with the rapid development of new technologies such as aerospace and remote sensing, and the emergence of new ideas such as air and space operations, the polar world is no longer far from us, and even becomes a new territory related to national security. Although China set foot on the Antarctic relatively late, it has achieved rapid progress due to a late-starter advantage. We should continue to nurture and expand the advantages of our Antarctic scientific research in these fields, carefully select and actively participate in the international most influential scientific themes, constantly increase funding, and try to gain a leading position in more areas as soon as possible. Only when we occupy the scientific high ground, can we have our voice heard in the "Antarctic Research Scientific Committee" and other international stages and better safeguard our country's Antarctic interests.
Keywords: Antarctic land system science, China Antarctic research strategy, Antarctic land-based scientific research results
責 編∕楊昀赟