吳應(yīng)清
國(guó)泰則民安,國(guó)盛則家興。從古至今,任何一個(gè)國(guó)家的強(qiáng)盛和民族的繁榮都離不開(kāi)強(qiáng)大的軍事實(shí)力和國(guó)防實(shí)力。在中華民族的偉大復(fù)興之路上,有這樣一群軍工人,他們隱姓埋名,他們甘于奉獻(xiàn),他們不求名利,他們有著同一個(gè)軍工夢(mèng)——強(qiáng)我國(guó)防。而這也是吳道慶作為其中一員,最簡(jiǎn)單樸素而又偉大的理想。
國(guó)防情結(jié) 家國(guó)情懷
來(lái)到南京,中國(guó)工業(yè)雷達(dá)的發(fā)源地——中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所(以下簡(jiǎn)稱十四所),記者見(jiàn)到了國(guó)土防空和反導(dǎo)預(yù)警領(lǐng)域首席專家吳道慶研究員。從1984年進(jìn)入十四所,細(xì)細(xì)算來(lái),吳道慶已走過(guò)了32個(gè)春秋。這30多年來(lái),他從一名研究生成長(zhǎng)為中國(guó)電子科技集團(tuán)首席專家、十四所的首席專家。
1980年,吳道慶考上了南京航空學(xué)院(今南京航天航空大學(xué))。為了學(xué)到更多更專業(yè)的知識(shí),在其大學(xué)三年級(jí)的時(shí)候,吳道慶就打聽(tīng)到了十四所,知道該所在雷達(dá)技術(shù)方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,并心向往之。1984年,他如愿以償考上了十四所的研究生,從事微波與電磁場(chǎng)方面的研究,畢業(yè)后又順利留所工作。對(duì)其而言,十四所,就是他夢(mèng)想啟程的地方。任歲月變幻,他依舊堅(jiān)持在這里筑夢(mèng)、努力、拼搏。
“研究生畢業(yè)后分配到十四所地面雷達(dá)研究部,主要從事地面雷達(dá)總體的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作。”吳道慶介紹說(shuō):“比較幸運(yùn)的是,我一工作就參加了當(dāng)時(shí)空軍最先進(jìn)的地面防空雷達(dá)的科研項(xiàng)目,全程參與了該雷達(dá)的研制工作。”在上世紀(jì)八九十年代,由于當(dāng)時(shí)我國(guó)的元器件水平、科研手段、技術(shù)儲(chǔ)備和經(jīng)驗(yàn)積累等都比較落后,研制一部雷達(dá)從論證、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工、調(diào)試至裝備定型試驗(yàn)花費(fèi)整整10年時(shí)間,在1997年該雷達(dá)才研制成功,成為空軍地面防空雷達(dá)重點(diǎn)裝備。對(duì)吳道慶來(lái)說(shuō),這是其難忘的10年。“這10年是我個(gè)人成長(zhǎng)的重要階段?!睆囊幻麑W(xué)子成長(zhǎng)為工程研制的一線人員;從老同志身上學(xué)到了一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研精神;更明白了作為一名軍工人應(yīng)有的軍工情懷——艱苦奮斗,軍工報(bào)國(guó),甘于奉獻(xiàn)。
吳道慶說(shuō):“以前的研究條件比較艱苦,但大家都沒(méi)有退縮,個(gè)個(gè)都卯足勁不分晝夜地加班加點(diǎn)工作?!北M管那時(shí)的待遇并不好,盡管那時(shí)洶涌著“下海撈金”的大潮,但每一位軍工人都始終不忘初心,堅(jiān)守在自己的崗位上,默默無(wú)聞,名利與他們絕緣,因?yàn)樗麄儜汛е粋€(gè)夢(mèng)想——強(qiáng)我國(guó)防!
堅(jiān)守崗位 甘于奉獻(xiàn)
隨著國(guó)內(nèi)科技水平進(jìn)步,1999年至2003年吳道慶和其團(tuán)隊(duì)刻苦專研、奮力拼搏,僅用了4年時(shí)間就完成了某重點(diǎn)型號(hào)雷達(dá)的自主研制工作,該雷達(dá)研制成功,得到了國(guó)內(nèi)專家的一致認(rèn)可, 其技術(shù)性能達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先國(guó)際先進(jìn)水平,在地面防空雷達(dá)領(lǐng)域縮短了我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家的差距,并獲得了國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。該裝備是我國(guó)國(guó)土防空雷達(dá)的主戰(zhàn)裝備,參加了2009年國(guó)慶60周年閱兵和2015年反法西斯70周年閱兵,光榮接受了黨和國(guó)家人民的檢閱。
光鮮成績(jī)的背后,往往隱藏著不為人知的艱辛和付出。為了盡可能出色完成科研任務(wù),吳道慶給了自己很大壓力。有一次,在外場(chǎng)裝備調(diào)試期間,他連續(xù)多日發(fā)著低燒,但為了趕研制進(jìn)度,一直沒(méi)把自己放在心上,在大家的一再勸說(shuō)下,短暫回所時(shí)他才準(zhǔn)備到所醫(yī)院拿點(diǎn)兒藥“敷衍了事”,便返回外場(chǎng)繼續(xù)工作。而這時(shí)的他已臉色煞白,被醫(yī)生要求立即全面檢查。一經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)他的血色素連正常人的一半值都不到,是胃潰瘍出血,離胃穿孔只差毫厘。在醫(yī)生的強(qiáng)制要求下,吳道慶暫緩工作住院治療。因?yàn)檠魇л^多,血管都干癟到護(hù)士一時(shí)找不到扎針的地方。這時(shí)的吳道慶才恍然得知,原來(lái)連日來(lái)的嘔吐和渾身無(wú)力是胃出血的緣故。經(jīng)過(guò)短短半個(gè)月的恢復(fù),他就要求出院,又義無(wú)反顧地重返他日夜?fàn)繏斓摹皯?zhàn)場(chǎng)”。吳道慶總是說(shuō):“和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家水平相比,我們還有較大的差距,我們必須加班加點(diǎn)與時(shí)間賽跑?!?/p>
2002年,項(xiàng)目進(jìn)入到最后的關(guān)鍵階段。為了工作,吳道慶一直身處外場(chǎng)。而這期間,他的父親罹患癌癥,生病住院。他不僅沒(méi)有時(shí)間陪伴,沒(méi)有時(shí)間給父親尋找好的醫(yī)療,還不得不將癌癥晚期的老父親送回老家醫(yī)院,請(qǐng)其兄長(zhǎng)照料。他送走父親的當(dāng)天就趕回了外場(chǎng)?!皼](méi)能在父親生命最后的時(shí)日里照顧他、陪伴他,這一點(diǎn)我一直感到非常內(nèi)疚、遺憾?!闭f(shuō)到此處,吳道慶滿心愧疚。樹(shù)欲靜而風(fēng)不止,子欲養(yǎng)而親不在。對(duì)吳道慶來(lái)說(shuō),他有著太多太多的遺憾和對(duì)家人的虧欠,但他還是頂住各種壓力,竭力把工作做到最好,最終取得了滿意的成績(jī)。之后,他還擔(dān)任某低空三坐標(biāo)雷達(dá)總設(shè)計(jì)師,并作為第十四所地面類防空雷達(dá)產(chǎn)品總設(shè)計(jì)師,主持并負(fù)責(zé)完成了多型重點(diǎn)軍用雷達(dá)產(chǎn)品研制工作。
研制、試驗(yàn)的場(chǎng)地多在人跡罕至、生活環(huán)境比較艱苦的野外,吳道慶總是身先士卒,與大家一起奮戰(zhàn)在第一線。在某一次任務(wù)保障中,他和同事一起到西北沙漠戈壁灘做實(shí)驗(yàn),沒(méi)有地方住,他們就和部隊(duì)的同志二三十人擠一個(gè)帳篷,和士兵一樣在野外同吃同住,一呆就是數(shù)十天。就是在這樣艱苦的條件下,吳道慶和其團(tuán)隊(duì)解決、突破了一個(gè)又一個(gè)難題。對(duì)于這些,他總是輕描淡寫(xiě),樂(lè)觀地、憨憨地笑著說(shuō):“每一個(gè)甘于奉獻(xiàn)、默默無(wú)聞、堅(jiān)守崗位的軍工人都一樣,都是這樣過(guò)來(lái)的,現(xiàn)在的條件已經(jīng)好太多了,我們很知足。”
瞄準(zhǔn)未來(lái) 筑夢(mèng)國(guó)防
未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng),更多的是信息化戰(zhàn)爭(zhēng),誰(shuí)掌握了信息誰(shuí)就掌握了主動(dòng)權(quán)。預(yù)警監(jiān)視系統(tǒng)作為國(guó)家空天攻防作戰(zhàn)最主要的信息源,地位作用不言而喻,它是維護(hù)國(guó)家安全的重要屏障。地面防空雷達(dá)從只是探測(cè)常規(guī)的空中目標(biāo)向探測(cè)隱身飛機(jī)、臨近空間目標(biāo)和彈道導(dǎo)彈等多任務(wù)多功能方向發(fā)展,而隨著反輻射武器、電子干擾和超低空突防對(duì)雷達(dá)的威脅急劇增加,雷達(dá)的生存和有效工作正面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。為此,吳道慶一直瞄準(zhǔn)未來(lái)作戰(zhàn)需求,堅(jiān)持雷達(dá)新體制、新理論、新技術(shù)研究。
作為國(guó)土防空和反導(dǎo)預(yù)警領(lǐng)域的首席專家,他主要從事地面防空雷達(dá)和反導(dǎo)預(yù)警雷達(dá)裝備的研發(fā)工作,擔(dān)任多型地面防空雷達(dá)和導(dǎo)彈預(yù)警相控陣?yán)走_(dá)裝備的技術(shù)總指揮。在承擔(dān)繁重科研任務(wù)的同時(shí),他還先后指導(dǎo)了多名碩士研究生。理論與實(shí)踐相結(jié)合,發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。工作中他發(fā)揚(yáng)著十四所“傳幫帶”的精神,在虛心向老同志請(qǐng)教學(xué)習(xí)提升自己的同時(shí),注重培養(yǎng)下一代人。吳道慶說(shuō):“在我的成長(zhǎng)過(guò)程中,我所的老同志毫無(wú)保留地把知識(shí)傳給了我們,他們腳踏實(shí)地、默默無(wú)聞、無(wú)私奉獻(xiàn)的精神也時(shí)刻影響著我們這一代人,感染著我們,他們永遠(yuǎn)都是‘做得比說(shuō)得好”。endprint
在吳道慶和其團(tuán)隊(duì)的共同努力下,我國(guó)的地面防空雷達(dá)已經(jīng)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,某些技術(shù)甚至趕超國(guó)際。但他一直還在強(qiáng)調(diào):“反導(dǎo)預(yù)警領(lǐng)域我國(guó)才剛開(kāi)始,還有很長(zhǎng)一段路要走。我們唯有自主創(chuàng)新、加快步伐,才能與國(guó)際先進(jìn)水平同步,才能保障我們的國(guó)防安全?!?/p>
“堅(jiān)持最重要,唯有堅(jiān)持不懈,方能成事?!眳堑缿c如是說(shuō)。他和團(tuán)隊(duì)正是因這種堅(jiān)韌和拼搏,一路收獲了諸多榮譽(yù),榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等數(shù)項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)。30多年來(lái),他一直在科研中孜孜以求,勤勉工作,如今的他具有了扎實(shí)的理論功底和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。突出的工作表現(xiàn),使他先后榮獲了:國(guó)防工業(yè)突出貢獻(xiàn)中青年專家、國(guó)防科技工業(yè)武器裝備型號(hào)研制個(gè)人一等功、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年首席科學(xué)家等諸多殊榮。
所有的堅(jiān)持,都因一種情懷,強(qiáng)我國(guó)防;所有的努力,都因一種精神,軍工精神;所有的默默無(wú)聞,都因他們是一類人,軍工人!“十四所是一個(gè)干事的地方,只要努力就能做出一番事業(yè)來(lái)。要在十四所盡情發(fā)揮自己的能力,把雷達(dá)事業(yè)做好,為國(guó)家為國(guó)防多做貢獻(xiàn)?!焙退熊姽と艘粯?,這是吳道慶簡(jiǎn)單而又偉大的理想。
吳道慶
科
自地球形成,經(jīng)歷了太古代、元古代、古生代、中生代和新生代5個(gè)時(shí)期?!按睘榈刭|(zhì)時(shí)代的劃分單位之一,代之下又可劃分若干紀(jì),如寒武紀(jì)、侏羅紀(jì)、第四紀(jì)。各個(gè)地質(zhì)時(shí)期發(fā)生的大事件,在地球自身、地殼運(yùn)動(dòng)、巖石、構(gòu)造、古生物、地磁、古氣候等多方面都留下了記錄。而它們就像一個(gè)個(gè)來(lái)自遠(yuǎn)古的使者,接通古今,為預(yù)測(cè)未來(lái)地球變化提供線索。
中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員胡建芳就是與這些使者對(duì)話的人之一,她探索著一層層揭開(kāi)遠(yuǎn)古時(shí)期的神秘面紗,使其透出縷縷閃耀之光,呈現(xiàn)在世人面前。
在“冷門(mén)”方向中鍥而不舍
1992年11月,在廣州市天河區(qū),有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正式掛牌成立。20余年來(lái),針對(duì)我國(guó)對(duì)石油天然氣資源與環(huán)境的戰(zhàn)略需求,以及當(dāng)代有機(jī)地球化學(xué)學(xué)科的發(fā)展走勢(shì),實(shí)驗(yàn)室依托于中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所逐漸發(fā)展形成了“石油天然氣地球化學(xué)”“環(huán)境有機(jī)地球化學(xué)”和“生物有機(jī)地球化學(xué)”3個(gè)方向,均取得了一批高水平的科研成果。然而,后者不同于前兩者,具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)研究色彩,不直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,受國(guó)家戰(zhàn)略需求導(dǎo)向的影響,生物地球化學(xué)一直以來(lái)未受到廣泛重視。
何為“生物有機(jī)地球化學(xué)”?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),生物有機(jī)地球化學(xué)就是以特征生物標(biāo)志物及相關(guān)的碳、氫、氮同位素為主要研究手段,揭示與碳、氮及水循環(huán)有關(guān)的地球化學(xué)過(guò)程,“我們更多的是通過(guò)特征生物標(biāo)志化合物來(lái)建立相關(guān)代用指標(biāo),研究現(xiàn)代地質(zhì)過(guò)程;通過(guò)代用指標(biāo)的現(xiàn)代過(guò)程與適用性研究后,再重建古生態(tài)古環(huán)境,比如白堊紀(jì)、第四紀(jì)的環(huán)境溫度、二氧化碳及古植被的變化趨勢(shì)等”,胡建芳娓娓道來(lái),“當(dāng)前大家經(jīng)常談到氣候變化,人類排放的二氧化碳到底對(duì)地球變暖有多大的影響?只有從很長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)把地球本身的氣候變化規(guī)律理清,才能更好地預(yù)測(cè)日后的氣候變化”,這也是生物有機(jī)地球化學(xué)研究的價(jià)值所在,即為地球表層系統(tǒng)環(huán)境演變研究提供機(jī)制上的證據(jù)。
1996年以來(lái),胡建芳就一直從事此方面的學(xué)習(xí)研究,盡管坐了多年的冷板凳,但她始終堅(jiān)持在基礎(chǔ)研究幕后,辛勤耕耘,探索不輟。說(shuō)起她與生物有機(jī)地球化學(xué)結(jié)緣,還是機(jī)緣巧合?!拔冶究茖W(xué)的是石油地質(zhì)勘查,后來(lái)在和導(dǎo)師交流學(xué)習(xí)過(guò)程中覺(jué)得生物有機(jī)地球化學(xué)特別有意思,而且當(dāng)時(shí)也有課題支持”,就這樣,胡建芳在考入了中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所地球化學(xué)專業(yè)后,深入探索著自己的興趣領(lǐng)域。
興趣可以為前進(jìn)提供源源不斷的動(dòng)力,若不是對(duì)生物有機(jī)地球化學(xué)的深切喜愛(ài),胡建芳很難克服重重障礙,一路走到今天。
生物有機(jī)地球化學(xué)學(xué)科也是歷經(jīng)了代代相傳,才發(fā)展至如今的高度。從我國(guó)著名的有機(jī)地球化學(xué)與沉積學(xué)家傅家謨?cè)菏?,到有機(jī)地球化學(xué)家彭平安院士,再到現(xiàn)如今,科研的接力棒傳遞到新一代的后備力量手中,胡建芳就是其中的佼佼者。她肩挑使命,不負(fù)眾望。2001年獲得博士學(xué)位后,胡建芳就一直留在中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作,圍繞利用生物標(biāo)志化合物及單體化合物穩(wěn)定碳同位素研究區(qū)域氣候/環(huán)境變化,以及全球變化方面展開(kāi)系列研究,曾先后主持完成了5項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,3項(xiàng)中科院知識(shí)創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目子課題和1項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)課題,累計(jì)在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文60余篇,科研成果受到國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。十年磨一劍,從助理研究員做起,逐步成長(zhǎng)為實(shí)驗(yàn)室的骨干力量。
“我的學(xué)生說(shuō)我每天像打了雞血一樣”,話音未落胡建芳就笑了起來(lái)。然而在這笑聲背后未曾透露的辛酸只有胡建芳自己深有體會(huì),“女性做這項(xiàng)工作的挑戰(zhàn)性很大,面臨著家庭與工作如何權(quán)衡的難題”。無(wú)論如何,她依舊砥礪前行。
以“新”視角探尋傳統(tǒng)問(wèn)題
2005年10月,胡建芳踏上飛往澳大利亞的班機(jī),開(kāi)始了在Wollongong大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)學(xué)院為期兩年的訪問(wèn)研究工作。值得一提的是,她的合作導(dǎo)師是前國(guó)際第四紀(jì)研究聯(lián)合會(huì)主席Allan R. Chivas教授。
“Allan教授享有很高的學(xué)術(shù)聲望,對(duì)待工作特別認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)。一次做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要用的玻璃器皿買不到,只能自己加工,一上午的時(shí)間教授都和我在實(shí)驗(yàn)室里親自操作。即使是大科學(xué)家,加工玻璃這么小的事也認(rèn)真對(duì)待?!痹捳Z(yǔ)中胡建芳透露出對(duì)Allan教授的敬佩。同這樣的科學(xué)家共事,胡建芳也頗受影響,不僅做事高度認(rèn)真,對(duì)自己的要求也近乎苛刻。作為老師,她也常和學(xué)生講,“為科研做事就要做到極致,要么就不做”。這或許也同樣是實(shí)驗(yàn)室一貫的風(fēng)格,他們專注有機(jī)地球化學(xué),并將其發(fā)展為“拳頭”項(xiàng)目,在領(lǐng)域中做到極致。然而正是在這種高標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)壓力的促使下,胡建芳在生物有機(jī)地球化學(xué)領(lǐng)域取得豐碩的科研成果。
自三疊系后,中國(guó)北方就結(jié)束了大范圍的海洋沉積,形成了一系列大規(guī)模的陸相湖盆,如松遼、二連、泌陽(yáng)、東營(yíng)等。殊不知,在這些古湖盆中含有重要的油氣資源,要想有效進(jìn)行油氣勘探,首先要理解這些湖盆優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成機(jī)制,這樣不僅有利于發(fā)展我國(guó)油氣生成的科學(xué)理論,同時(shí)可為指導(dǎo)油氣勘探提供科學(xué)依據(jù)。endprint
經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的研究發(fā)現(xiàn),海侵對(duì)陸相湖盆大規(guī)模烴源巖形成具有重要影響,主要是因?yàn)楹G指咚怀D苄纬捎袡C(jī)質(zhì)豐度較高的烴源巖, 這是油氣形成的物質(zhì)基礎(chǔ);其次,海侵階段形成的生油巖和海退階段形成的儲(chǔ)層的有機(jī)配合, 有利于油氣的賦存;同時(shí)海侵使水體的化學(xué)分層增加, 有利于有機(jī)質(zhì)保存,形成有機(jī)質(zhì)類型較好的源巖。
研究發(fā)現(xiàn)白堊紀(jì)海侵事件是松遼盆地的重要地質(zhì)事件之一?!扳}質(zhì)超微化石及其他地球化學(xué)的證據(jù)都證明了松遼盆地白堊紀(jì)海侵的發(fā)生,但關(guān)于海侵事件的期次和持續(xù)的時(shí)間以及海侵規(guī)模相對(duì)大小的研究,目前還嚴(yán)重缺乏,這不利于探討大規(guī)模烴源巖形成的機(jī)制,以及我國(guó)乃至東亞地區(qū)晚中生代古氣候和古環(huán)境演變的規(guī)律和機(jī)制”,胡建芳道出了問(wèn)題的核心所在。而且不光如此,由于松遼盆地優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育的層位正好是海侵事件發(fā)生的層位, 如果海侵事件存在, 那么以我國(guó)大慶油田發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的陸相生油理論還能否成立?
基于此背景,胡建芳在國(guó)家“973”項(xiàng)目課題“松遼盆地及鄰區(qū)晚中生代古環(huán)境有機(jī)地球化學(xué)研究”支持下,避開(kāi)常規(guī)的油氣角度,從環(huán)境角度著眼,通過(guò)對(duì)“松遼盆地大陸科學(xué)鉆探”獲取的松科1井的特征海洋分子標(biāo)志化合物(24-正丙基膽甾烷和24-異丙基膽甾烷)的定性、定量研究,揭示了白堊紀(jì)松遼盆地海侵事件的詳細(xì)過(guò)程,發(fā)現(xiàn)不同時(shí)期海侵的規(guī)模和方式有所不同,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為海水入侵創(chuàng)造了通道,全球海平面的上升使得海侵成為可能。同時(shí),他們還發(fā)現(xiàn)海侵層位優(yōu)質(zhì)烴源巖的δ13Corg值與海洋δ13Corg顯著不同, 其TOC主要來(lái)自湖泊的初級(jí)生產(chǎn)力,因此陸相生油理論依然成立。
這些研究結(jié)果為我國(guó)其他陸相湖盆的海侵事件研究提供了模式參考,有利于同全球海洋記錄的古氣候/環(huán)境事件進(jìn)行對(duì)比,更好地探討我國(guó)晚中生代古氣候/環(huán)境演變的規(guī)律和機(jī)制。成果發(fā)表在Scientific Reports上。
緊追熱點(diǎn)實(shí)現(xiàn)“零”的突破
南海由于其海底資源十分豐富,尤其是海底石油和天然氣儲(chǔ)量巨大,因此一直受到世界各方的廣泛關(guān)注。天然氣水合物就是其中之一,它是由氣體分子(主要是甲烷CH4)與水組成的固體物質(zhì),完全燃燒時(shí)只生成二氧化碳和水,是新型綠色能源。甲烷是一種強(qiáng)效溫室氣體,其溫室效應(yīng)是二氧化碳的20?30倍。一旦海洋中天然氣水合物大規(guī)模分解,進(jìn)入水圈和大氣圈,巨量水合物CH4將造成強(qiáng)烈的溫室效應(yīng),進(jìn)而引發(fā)區(qū)域性甚至全球性的氣候/環(huán)境和生態(tài)災(zāi)變事件。南海在地質(zhì)歷史時(shí)期到底有無(wú)甲烷釋放?若有,對(duì)環(huán)境有無(wú)影響?有怎樣的影響?帶著這些疑問(wèn),胡建芳申請(qǐng)了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“南海東沙海域晚更新世以來(lái)天然氣水合物分解/釋放規(guī)模的分子有機(jī)地球化學(xué)記錄及環(huán)境效應(yīng)”?!拔覀冃枰獙ふ夷軌蚴聚櫶烊粴馑衔锓纸?釋放敏感性良好的替代性、定量化指標(biāo),同時(shí)結(jié)合沉積記錄的古環(huán)境重建,可以甄別地質(zhì)歷史時(shí)期海底天然氣水合物分解/釋放對(duì)氣候/環(huán)境的影響?!?/p>
在項(xiàng)目中,胡建芳期望有兩大突破,一是尋找到替代性指標(biāo);二是完成定量研究?!爱?dāng)甲烷釋放出來(lái)后,會(huì)有些特定的微生物以它為食,轉(zhuǎn)化為生物體的碳”,而來(lái)源于這些微生物的特定生物標(biāo)志化合物就是切入口,追本溯源便可重建相關(guān)的古環(huán)境。當(dāng)然,說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)卻存在一定的風(fēng)險(xiǎn),“海洋那么大,如何取得樣品”成了阻礙課題組前進(jìn)的絆腳石。根據(jù)廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局所做的前期工作,課題組在前者所標(biāo)定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行取樣作業(yè),不用再像大海撈針般苦苦尋覓,獲得有效樣品的概率也大大提升。探尋“有無(wú)甲烷排放”后,接下來(lái)就是“排多少”的問(wèn)題,“我們希望能做定量的研究,判斷甲烷排放的是多還是少”。項(xiàng)目目前正在順利進(jìn)展中,預(yù)計(jì)2019年年底結(jié)題。
除了對(duì)南海東沙海域的研究,在華南地區(qū)晚全新世陸相古溫度重建研究方面也有新突破。
古溫度的定量重建是古環(huán)境/氣候?qū)W研究的重要內(nèi)容,不同領(lǐng)域的學(xué)者都在為此一直進(jìn)行著不懈的探索。作為中國(guó)現(xiàn)代氣象科學(xué)奠基人的竺可楨先生,就始終關(guān)注并盡畢生之力開(kāi)展氣候變化研究,他關(guān)于氣候變化的一系列奠基性研究,對(duì)于人們今天認(rèn)識(shí)這一全球重大問(wèn)題具有基礎(chǔ)的科學(xué)意義。
海洋和陸地,作為地球上兩大表生生態(tài)系統(tǒng),其中關(guān)于海洋的古溫度重建研究較多,而關(guān)于陸相古溫度定量重建一直難以進(jìn)行,這是因?yàn)橐恢比狈τ行У亩炕?jì)算指標(biāo)。近年來(lái),基于微生物細(xì)胞膜GDGTs的陸相古溫度指標(biāo)發(fā)展火熱,并得到了廣泛的應(yīng)用?!白畛醯难芯空J(rèn)為支鏈GDGTs 來(lái)源于陸地土壤和泥炭細(xì)菌,基于此,國(guó)際上建立起了土壤的年平均大氣溫度(MAT)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式,但新近的研究指出支鏈GDGTs可以由湖泊內(nèi)源產(chǎn)生, 如果以土壤的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式來(lái)計(jì)算MAT,必然產(chǎn)生偏差”,因此,國(guó)內(nèi)外又相繼出現(xiàn)了一些基于湖泊現(xiàn)代表層沉積物的MAT經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式,盡管這些計(jì)算式是“區(qū)域性”的,其計(jì)算結(jié)果仍具有廣泛的適用性。
在我國(guó),全新世陸相古溫度的重建研究主要集中在北方和東部地區(qū),而華南地區(qū)嚴(yán)重缺乏,胡建芳就恰好身處廣東省,近水樓臺(tái),她帶領(lǐng)課題組首次通過(guò)對(duì)華南地區(qū)湖光巖瑪珥湖現(xiàn)代過(guò)程的研究,證明了其支鏈GDGTs主要為湖泊內(nèi)源產(chǎn)生;在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用湖泊的MAT經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式高分辨率重建了~3.7ka以來(lái)華南地區(qū)陸相古溫度。最終重建結(jié)果顯示,華南地區(qū)~3.7ka以來(lái)經(jīng)歷了5次冷期/4次暖期變化,中世紀(jì)暖期在華南地區(qū)呈現(xiàn)出2次暖階段,小冰期在華南地區(qū)依然存在,且溫度是~3.7ka以來(lái)的最低值。
這無(wú)疑為華南季風(fēng)區(qū)陸相古溫度重建研究提供了新的思路與方法。該成果發(fā)表在Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology上,相關(guān)研究也得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和研究所“135”項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持。
隨著全球變化研究在全球范圍內(nèi)的興起,以碳循環(huán)、水循環(huán)和氮循環(huán)為當(dāng)前主要研究?jī)?nèi)容的生物地球化學(xué)也成為有機(jī)地球化學(xué)最活躍的研究領(lǐng)域。近些年來(lái),實(shí)驗(yàn)室在國(guó)家自然科學(xué)基金委的資助下開(kāi)展了許多工作,雖然資助的經(jīng)費(fèi)不多,但也取得了比較好的研究成果?!坝补穷^”總要有人來(lái)攻,配角也總要有人來(lái)充當(dāng)。正是有了像胡建芳一樣默默無(wú)聞、勤于耕耘的研究者們,我國(guó)在生物有機(jī)地球化學(xué)領(lǐng)域才得以有長(zhǎng)足的發(fā)展。他們不為鮮花光環(huán),只為心中那束遠(yuǎn)古之光。endprint
科學(xué)中國(guó)人2016年11期