勇探秘境 極地取“芯” ——走近吉林大學極地科學與工程研究團隊

這是一支在極地搏擊風雪、勇探地球萬年記憶的隊伍。

團隊成立十餘年來，創新研發了一系列重大極地鑽探裝備，多次參與國內國際極地鑽探任務，獲取了種類多樣的珍貴樣本，創造了多項“國內首次”和“世界先進”……這就是吉林大學極地科學與工程研究團隊。

6月12日午後，陽光熾烈。記者來到吉林大學鑽採實驗樓，見到了團隊成員——吉林大學建設工程學院教授張楠。他的面龐上鐫刻着強紫外線照射後留下的痕跡，這也是長期極地科考留下的“勳章”。

今年3月，張楠剛剛結束2023—2024年度南極科考任務回到國內。這是他第6次帶隊參與中國南極科學考察。“因爲要在南極夏季作業，所以每次都是10月底出發，次年3—4月返回，一待就是近半年。”張楠說。

“走吧，去實驗室看看。”跟隨張楠的腳步，記者來到吉林大學極地冰岩芯科學實驗室。拉開厚重的大門，零下30攝氏度的寒冷撲面而來，瞬間逼退了室外的熱浪。記者裹緊防寒服，仍然感到冷氣直從衣服縫隙往裡鑽。“真正的南極環境不僅有低溫，還有狂風、暴雪等極端天氣，那種寒冷是超乎想象的。”張楠說。

實驗室裡，學生們正在操作設備切割冰芯。這些冰芯晶瑩而堅硬，正是團隊從南極大陸約200米深處冰層裡取得的科研樣品。

爲什麼要千難萬險地從南極冰蓋下取樣品？“因爲在人跡罕至的南極，數百米甚至數千米厚的冰蓋封存着各種古老信息，鑽取冰芯、冰下岩心，就像取得了‘時間容器’，它們是研究地球系統中環境、生物、化學和物理過程的重要媒介。”張楠解釋。

從南極冰蓋下取樣品，既要鑽得透堅冰，又要保證樣品無污染。要完成這樣的過程，鑽具必須“給力”。爲此，吉林大學科研團隊嘔心瀝血，突破多項關鍵技術，創新研發了極地深冰下基岩無鑽桿取芯鑽探裝備、南極冰下湖無污染鑽進採樣與觀測系統、極地大深度冰蓋快速鑽探裝備、極地冰下水體沉積物取樣裝備等一系列重大極地鑽探裝備，核心技術達到國際先進水平。

在2018-2019年度的南極科考任務中，團隊迎來“高光時刻”。

2018年11月，團隊帶着歷時5年自主研發的極地深冰下基岩無鑽桿取芯鑽探裝備，從長春出發遠赴南極。最終，他們成功鑽透200米厚的南極冰蓋，爲我國獲取了首支冰下基層岩心樣品，也讓我國成爲世界上第三個具備這項能力的國家。

“截至目前，國際上這種南極深冰下基岩樣品的獲取只有6次，其中2次來自中國，都是由我們團隊完成的。”張楠說。

能取得如此珍貴的南極樣品，團隊手握的“利器”到底什麼樣？記者又前往位於吉林大學的自然資源部複雜條件鑽採技術重點實驗室“探秘”。

在實驗室醒目位置，擺放着一套形似微型火箭的鑽具，團隊成員——範曉鵬副教授正在爲學生們講解設備構造。“這是我們自主研發的冰下湖可回收式熱融探測器，曾在南極出色地完成了鑽採任務。它利用熱融方式鑽進，可以穿透200米厚的冰層，取回冰下湖水樣品後，再自動返回，相關技術達到國際領先水平。”範曉鵬介紹。

從樣品到設備，一路參觀，一路聆聽，記者不僅感受到了遙遠神秘的極地氣息，更感受到吉林大學科研團隊堅韌執着的科學探索精神。

在極地科考期間拍攝的一張張照片、一段段視頻裡，記者看到團隊成員的睫毛、眉毛、鬍子、頭髮上都結滿冰霜。他們在極寒環境中堅持高強度作業，人人都在挑戰體力和耐力的極限。爲了搶時間，他們兩班倒，24小時不間斷作業；有時還要在滴水成冰的室外摘掉手套，赤手空拳操作設備，每個人身上都有不同程度的凍傷。在鑽進過程中，張楠作爲主司鑽，一刻也不能離開冰冷的鑽探艙，有一次，他凍傷腫脹的雙腳連鞋子都無法穿脫……

在開展鑽探任務之外，團隊成員還經常“客串”機械師、海冰卸貨隊駕駛員。他們開着雪地車小心翼翼地在海冰上運送物資，腳下就是數百米深的冰冷海水。狂風、暴雪、潛藏的冰裂隙……未知的危險無處不在。他們憑藉頑強的意志力，克服了種種嚴酷考驗，圓滿完成了一次又一次極地科考任務。

“每次去南極，都在那裡過春節，年夜飯很簡單，也沒什麼儀式。這麼多年來，我們唯一堅持的‘儀式感’，就是把隨身攜帶的五星紅旗插在作業點周邊。在白茫茫的極寒之地，看到那抹熟悉的紅色，想着我們是在代表國家完成艱鉅的科研任務，就覺得無比自豪。”張楠說。

2011年至今，團隊參與了9次中國南極科學考察、4次國際合作南極考察以及3次國際合作北極考察，共派出考察人員41人次。在此期間，團隊先後承擔了國家自然基金重大科研儀器專項、國家南北極環境綜合考察與評估專項、國家重點研發計劃項目等多個極地領域重大科研項目，爲我國極地鑽探技術發展貢獻了重要力量。

多年來，吉林大學憑藉科研教學優勢，爲我國培養了一批極地人才，他們紛紛投身相關領域，持續爲國家極地科考事業發光發熱。

“老師們的極地科考經歷，給我帶來了莫大的感動和鼓舞。我會在這一領域繼續深耕，爭取用自己的科研成果爲祖國極地事業出一份力。”在讀博士研究生鄧志鵬說。

目前，團隊正在針對南極冰下水體無污染取樣觀測進行相關技術攻關。採訪接近尾聲，團隊成員們迅速回到各自的科研崗位上。他們步履匆匆，在遙遠的世界盡頭，還有很多地球秘密等待探索發現。

作者：吉林日報全媒體記者 徐慕旗