【视频】2017创新大会 | 孙立广：我们在地球两极的脚印
编者按：“我一个朋友向我发过两次誓，但是他去过三次南极。”南极是如此危险而又迷人，它是一处勇者的乐园。
怎样完成好一件事，怎样完成好一件有意义的事，怎样完成好一件别人没想到的有意义的事，孙立广教授另辟蹊径利用界面做文章，身体力行，在冰天雪地里创造新的知识，留给后人。
南极，南极，走遍天涯无极。
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视频来源 | 2017创新大会实录
图片来源 | 孙立广教授 PPT
大家好，在1998年以前，我曾经多次做梦，梦到自己在天空中自由地飞翔，但是就是没有梦过去南极。所以有一天忽然有电话告诉我，孙老师，你愿意去南极吗？这个时候我的感觉是什么？喜出望外！天上掉下一块馅饼。我现在想问问大家，如果天上给你们掉这样一块馅饼，说今年冬天请你们去南极昆仑站，有不愿意去的吗？不愿意去的请举手？几个女孩子，可以理解。愿意去是因为你们不知天高地厚，你们敢上九天揽月敢下五洋捉鳖，别说南极了，深海太空你们都敢去。但是，我的一位研究生，我要派他到南极去的时候，他很严肃地告诉我，孙老师，你要知道，我父母亲只有我这么一个儿子。他是胆小吗？不是，他是知道不少关于南极的探险故事。
去南极是有风险的，你现在看到的雪龙号，那么的安详那么的稳重那么的壮观，进去也感到很舒服，但是我告诉大家，到了太平洋就是一叶扁舟，过了赤道、进入环南极，进入西风带的时候，五脏六腑就可能吐出来，天翻地覆，眼看着冰山过来了，死神一直看着这个地方。这个时候，有人就发誓，我再也不来了。我一个朋友向我发过两次誓，但是他去过三次南极。
到了南极大陆周边，海冰过来的时候，卸货了，坐的是雪地车。雪地车在冰面上走的时候，如履薄冰，如临深渊，我们的雪龙船员他们下船的时候，实际上就是在这两种状态之中。我给大家讲一个真实的小故事，有一位雪地车的船员，装了货物开始走的时候，薄冰，其实是几米厚的冰，裂开了，车体开始往下下降，他自己爬出来，扑到冰面上，逃生了，接着那个雪地车就掉下去了，深度多少？一两千米，现在还在底下。惊险不惊险？
那么到了冰面上，那个裂缝就像一个一个陷阱，表面上都是雪盖着的，一不小心人就掉下去了，一不小心车就掉下去了。为什么我们没有掉下去？我们有很好的保护，车和车之间有铁链拉着，人和人之间有绳子拉着，掉下去再拉上来。到了南极，如果你碰到乳白色天空的时候，那就更可怕了。所谓乳白色的天空是什么？你们可能看到过沙尘暴，但是可能没有看到过冰尘暴。在南极如果碰到冰尘暴，你可能就完了。因为它一吹不是几个小时而是几天。冰尘暴是怎么回事？强烈的下降风把冰吹成粉末状飞向天空。有个韩国炊事员在管食品的过程中就被吹下去了。为什么我要说得那么惊险那么恐怖，因为事实就是这样。
但是，我们的科考队员还要去，每年去几百个人，为什么要去？他们为什么两次发誓三次去南极？有的人去了十几次，为什么？这就是我讲的第二个问题，一个是国家的需求，这是第一个。第二个，每个人可能去南极的想法都是不一样的。我不能代表他们，我只能讲讲我自己。
我去南极，第一我充满了对南极的好奇心。毛主席有一首诗，已是悬崖百丈冰。我想去南极看看这样的百丈冰。第二，我有强烈的求知欲望，南极的大陆是给拓荒者、探索者去的，那里有很多的奥秘。前人给了我们那么多知识，不能老是享受别人的知识，我们还应该有自己的知识，自己去创造知识，让后人去享受。这才是科学工作者的本份。
这个讲起来，这就是我的想法，但是谈何容易？你看看，这个脚印，这就是我拍的，这个脚印不是我留下来的，是我们的科考队员，一行脚印，后人跟着前人的脚印在走，为什么？避免危险，每一步都可能是有危险的。这给了我一个启示，沿着前人的脚印走，永远走不出自己的脚印。所以你必须要另开新路。我去南极，地质、环境、空间，什么都有人做了，我只能做别人没有做过的工作，谈何容易。别人没做，只有三种情况：一、没意义；二、硬骨头；三、没想到。我们要做的是别人没想到的。我是坐在阳台上想了七个晚上，终于想到一条，在边界上去做，在人家的边界上去做。第二个，我要寻找到别人以前没有做过的东西，企鹅粪。企鹅是一个边界，这个边界不容易。
企鹅是一个边界动物，它是鸟类，但是又在陆地上生活繁衍，在海洋里取食，实际上是把海洋里的食物消化了，以粪便的形式出现在陆地上。这样完成了一个海洋——大气——陆地的大尺度的循环，这样的循环保存了海洋的信息、生物的信息，同时也保存了湖泊的信息。这样就可以了解到一个历史的变化，这个粪便流入一个湖泊一个积水区的时候，可以看到最底部的是最老的、最上面的是最新的，如果这个沉积物有一千年的话就有一千年的历史，有三千年的话就有三千年的历史。通过这样来解读它，它有元素有同位素，还有企鹅的毛、企鹅的骨。有这么多东西，这就是历史的文字。
而每一页，看这些字的方法，这就是它的秘密。我们可以以此了解历史的变化，而且还可以了解海豹的历史变化，甚至于可以研究出来南极的海洋里面的磷虾的变化。这是一个非常有想法的，非常有思想的工作。你看企鹅，它是很萌萌的，你看大熊猫，可以说是我们的国宝，企鹅我可以说是球宝，没有人不喜欢它。它吃的是磷虾，海豹也吃磷虾，鲸鱼也吃磷虾，磷虾很可怜，处于食物链底端的东西，但是它很伟大，如果磷虾的数量减少了其他生物的也要减少了。所以它在食物链里起一个非常重要的作用。所以我选择了企鹅、磷虾、海豹，这三个作为我的研究的支撑。这是非常有意思的事情。
我就把这个事情，这个食物链搞清楚。有这样一个想法，一个是了解生态的历史，第二我想了解在企鹅粪和企鹅毛里面，有没有可能保存以前几千年上万年的人类的信息。这是一个大胆的想法，这两个想法以前没有人想过的。我自己也不知道这个结果。人类，完全有可能把自己的活动的痕迹留在这里。所以我们经常讲，头上三尺有神明，其实地下三尺一定有人类活动的痕迹。因为人类，冶炼黄金就需要有汞，汞通过大气和海洋，把汞元素从大陆移动到海洋上去，移动到南极洲上去。而通过食物链，把它富集起来，保存在企鹅粪和企鹅毛里面去。这样的话我就可以分析出人类的文明的历史，追寻那些丢失的文明，这是我非常期待的。
这个想法，后来果然在一段湖泊沉积里面实现了。我们测到27种元素，其中9种元素是高度的统一的，非常吻合的，同步的，形式完全一致的。这里面磷的含量特别高，5%到15%，其中氟的含量也很高，高出背景值的100倍到300倍。这是什么意思呢？企鹅吃的是磷虾，说明磷虾的氟的含量非常高。这样证明磷和氟是企鹅粪的标识性元素，用它们来指示企鹅的数量多少。多了就说明企鹅多了，少了就说明企鹅少了。如果今天在浦东发现了老虎粪，那就说明老虎到了浦东了，就是这样的道理。我们以此来研究三千年来企鹅数量的变化，在1400年的时候，温度高的，企鹅是多的。1800年到2300年的时候温度锐减，企鹅数量也锐减。
这是第一次用企鹅粪的方法考证了企鹅的历史数量变化。因为企鹅和人不一样，没有给我们留下文字记录，只有通过这个不成器的腐朽的粪便了解这个历史的变化。我们发现了企鹅、海豹的变化，后来又发现了磷虾的数量变化。磷虾是没有粪便的，但是我们通过企鹅和海豹的尸骨考证了磷虾历史上的数量变化。
这些东西非常有意思，这个文章在Nature上发表的时候，给我们一个评论，这是一种研究的新颖的方法，相信在不久的将来将可能形成一个活跃的研究领域。果然从这里开始，我们推出了一个生态地质学的研究方向，也就是我们用地质学、地质化学、有机地质化学，各种方法研究生态的历史，研究过去没法研究的过去一万年以来的生物的历史。后来我们在新的工作，气候变化、温度变化影响企鹅的数量，另外一个方面区域气候变化同样影响了企鹅的数量变化。这个文章我们很快也要发表，就是低气压可以降低，导致底流上升，导致营养增加，导致磷虾数量增加，导致企鹅数量增加。所以冷的时候也会增加，这也是我们的一个新的发现。
追寻失落的文明，海豹粪便的汞，果然和我们的想象完全一样，人类活动在海豹的粪便中也留下了痕迹。距今250年的时候，汞含量非常高，又过了几十年又突然降低，这在理论上是不可能的，这里是什么问题呢？在250多年以前，那个时候发现了很多的金矿，冶炼金矿需要汞，这时候冶炼影响到了大气，影响到了南极，影响到了生物。南北战争打响了，冶炼停止了，这些都降低了。所以我们看到，人类的活动对生态有着很大的影响。
我们每个人实际上都在留下痕迹，这个痕迹就是我们排放的气体在那里存在着，可能是十亿分之一也可能是百亿分之一，但是是存在在那里的。气候变化在很大程度上影响着，大家还记得不记得，2008年，整个南方都被大冰雪覆盖，就是变暖过程中会产生突然变冷的状态，这种状态可能是非常可怕的，在历史上发生过多次，距今一万八千年的时候，冰期开始结束，慢慢变暖。一万一千年前突然又是一个冰冻的过程，然后慢慢变暖，然后又一个突然变冷。所以我们在北极也进行了研究工作，我们在那里发现了距今一万一千二百年的时候鸟飞过来了，到了九千四百年的时候，一次冷冻事件发生了，当时的海洋里很温暖，一种生物一下子就绝灭了。这是我们在北极所做的研究工作。
为什么产生这样的现象？为什么暖时期会产生这样的情况？看这个图，上面红的是热的洋流，底下冷的是冷的洋流，洋流相当于大海里的河，当暖洋过去了之后，温度特别高了，北冰洋的冰融化了，水变成淡水了，盐度变低了，洋流的温度上不去，就变冷了。美国有一个电影，《后天》，就讲述了全球变热过程中的变冷事件。所以我们也要研究，变暖过程中的冷事件。
昨天有一个重大的新闻，我记得250年前，库克船长到了南极留了脚印，一百年前两个英国人在南极点留下了脚印。而中国的雪龙船第一次穿过了北冰洋，经过了北极点。把两个经济带联系起来了，这是一个史无前例的，是一个里程碑式的重大的事件。北极留下了中国人的脚印，我感到非常自豪。
另外，黄海、南海都留下了脚印，我跟年轻人要说一句，那些伟大的人，那些伟大的天才，“上帝”总是给他们准备了非常好的礼物。但他也给后人要留下一些东西，让后人研究。世界上所有的事情都有值得去研究的，大家跟着他们的脚步去创新，这是非常重要的。
最后，一首词，我送给我的战友的，这个人是我的学生，不是我本人。冰海同舟兄弟，雪山一行足迹，展臂揽青云，回眸汗洒南极，南极，南极，走遍天涯无极。谢谢大家。
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