东亮 彬彬
中国冰川和气候学家秦大河,长期从事冰川和极地研究,是世界上唯一一位拥有南极地表一米以下全部冰雪标本的科学家,是中国徒步横穿南极大陆第一人,是首位获“沃尔沃环境奖”的中国科学家。他还突破了人造雪技术,让北京冬奥会实现了“用雪自由”。
2022年2月19日,国际奥委会主席托马斯·巴赫将“奥林匹克奖杯”授予了全体中国人民!鲜为人知的是,在2022年北京冬奥会圆满成功的背后,还隐藏着一位幕后“造雪”英雄。
因为中国处于低纬度,一开始并没有冬奥会必备的“冰状雪”,想自己造雪,又遭到国外的技术封锁。怎么办?这个艰难的攻坚任务,落在了秦大河的身上。他是我国第一位横穿南极大陆的勇士,也是“中国造出冰状雪第一人”,秦院士书写的传奇令全世界瞩目!
勇闯极地,为去南极拔掉了十颗牙齿
1947年,秦大河出生在甘肃省兰州市,祖籍山东泰安。因父亲是教育家,他出生后不久,就开始随家人辗转于陕西、甘肃、宁夏、北京等地。
因为出生在一个多地迁居的特殊家庭,秦大河与兄弟姐妹的名字,也都带上了明显的地理色彩。大他5岁的哥哥出生在陕西武功,那里是秦岭地区,所以名叫大山;他的姐姐出生时,父母在宁夏工作,故名爱宁;他的妹妹同秦大河一样,是在黄河穿流而过的兰州市出生,所以取名叫爱兰。
秦大河从小学习刻苦,很有理想。早在读小学六年级时,他就在作文里写道:“将来我要让我的脚印,走遍地球上的每一个角落!”
高中毕业后,秦大河考入了兰州大学地质地理系。其实报考专业的时候,他本想学习数学或物理,但由于当时学地质的人太少了,秦大河又是个“学霸”级的好苗子,校方就劝说他:“目前国家的地质人才很缺乏,你不妨考虑一下换专业。”秦大河听了,毫不犹豫地回答道:“既然祖国需要,那我就学地理地质吧!”当时谁也没想到,正因为他这个选择,让我国多了一位中科院院士。
那时中国的冰川学研究刚刚起步,兰州大学正是国内研究冰川学最好的大学之一。在学习的过程中,秦大河也对冰川产生了浓厚的兴趣。读大一时,他像往常一样翻看着喜欢的《地理学报》,一篇文章引起了秦大河的兴趣。
那是中国当代冰川学奠基人施雅风和谢自楚写的《中国现代冰川的基本特征》。文章中描述了我国冰川的美景和其巨大的影响力,这更让秦大河“恋”上了冰川学。他立志要拜见两位老先生,并将自己的一生奉献给冰川学的研究!
但事与愿违,大学毕业后,秦大河未能成为冰川学研究者,而是当了一名地理教师。但在兢兢业业工作之余,他心中的“冰川梦”,却始终没有融化掉。
他专程去拜访两位科学家。因为兴趣爱好一致,秦大河与他们一见如故,相谈甚欢!谢自楚感慨地说:“现在根本没有人想搞冰川了,都认为干这一行太苦,你却能自己找上门来,我真高兴!”
此后,秦大河听从谢自楚的建议,在工作之余掀开了他的科考生涯。但野外科学考察,要远比他在教室里上课危险得多:秦大河登珠峰时遭遇险情受了伤,回家休养半年多才能下床;第一次去南极时,他又差点被大风卷走,最后被南极站的人救回,但这并不能阻挡秦大河探寻冰川的脚步。
后来通过谢自楚的引荐,秦大河被调回母校兰州大学的冰川研究所工作,终于圆梦!能把自己的爱好变成事业,秦大河工作起来更拼了。进入冰川所短短几年,他就取得了一系列科研成就,多次被评为先进工作者。
1989年,一支由中、美、苏、法、英、日6个国家组成的国际横穿南极考察队,准备从南极半岛的顶端出发,开始举世瞩目的南极“长征”。秦大河通过踊跃自荐,成为其中的一员!这支南极科考组的6个人当中,有4名探险家,他是仅有的两名科学家之一。
但在临行前做体检的时候,秦大河却被医生告知,要么拔掉他10颗牙齿,要么不要去南极。“在南极要待200多天,温度低、体力消耗极大,要靠补充大量热量维持体能,如果牙齿犯病不能吃东西,很快就会有生命危险!要想去南极,就必须拔。”秦大河说。
当时陪同他去检查身体的妻子,一听说他要拔掉十颗牙齿,很是心疼。“你才42岁,正值中年就换上十颗假牙,连吃饭都没有味道了呀……”秦大河却微笑着摇了摇头:“这些都是小事。”
他本可以不必与自己的牙齿这么早“诀别”,但为了代表中国横穿南极,拿到宝贵的第一手科研样本和资料,秦大河当场把心一横,对牙医果断地说:“拔了吧!”
极限挑战,在南极获取珍贵的雪样
不幸的是,就在秦大河出发去南极科考的前夕,妻子却因车祸受伤住进了医院。但纵是如此,1989年的6月27日,他还是告别80岁高龄的双亲,含着愧疚的泪水拥抱了病床上的妻子,踏上了万里征程!
“我始终记得,上中学的儿子一直送我到兰州机场,孩子一路上都在抹眼泪。”秦大河事后回忆说,“我的那颗心也悬着,既不放心家人,也不知道能不能活着回来。但我必须去,为中国填补一系列的南极冰川科考空白!”
辗转踏上广袤酷寒的南极洲后,秦大河随考察队横穿极地大陆220天,一路上的生命挑战接连不断。“我们遇到的最大问题是暴风雪,有时一刮就是几天几夜,寒冷刺骨,刮得眼前什么都看不清。”
进入南极两个月后,考察队来到了最危险的巨大冰裂隙地区。冰裂隙的表面看起来覆盖着冰雪,下面却是几米甚至几十米的深沟!有一次,考察队拉雪橇的一条狗掉进了冰裂隙,直接就无影无踪了。
6名队员中,只有秦大河一人不会滑雪,这就意味着他将遇到最大的挑战。他以顽强的毅力一边赶路,一边练习滑雪,摔倒了爬起来,爬起来再摔倒,最多时几乎每两分钟就要摔倒一次。
在这次穿越行动中,秦大河不仅要像其他队员一样去征服严寒,克服漫漫征途上几近极限的體力消耗,还要不断挖雪坑取样。南极洲作为全球气候变化研究的一个关键地区,始终备受瞩目。他这个冰川专家必须要掌握这边的各项地质数据。
于是,当其他人进入帐篷休息时,秦大河就开始用力刨冰。每隔5个纬度,就要挖2米深的雪坑;每2厘米采一个雪样,并将雪样装入净化了的样品瓶中。
每次挖雪至少需要一小时,遇到雪下有冰层会更加吃力。又饿又疲乏的他,经常是挖一会儿歇一会儿,铁锹挖不动就用斧子砍!几个月下来,两把铁锹都挖坏了。每获得一个南极数据,每照一张观测图,每采集一个雪样,秦大河都要付出巨大的代价。
恶劣的天气和自然条件,使考察队的行进速度大受影响。为了加快进程避开南极的冬季,尽快通过气温最低的“寒极”地带,考察队决定轻装前进,扔掉一切不必要的物品。秦大河开始精简随身衣物等,凡是近期不用的,一律扔掉。“什么都可以扔,唯独样品和样品瓶丢不得。”
他几乎丢掉了身外的一切,却把更多的采样瓶“偷偷”藏在枕头里。同行的法国队员对此很不解,说他是“疯狂的中国人”。秦大河却说:“对于一个研究冰川的科学家来说,雪样如同生命一般重要。”
就这样,7个多月的时间,科考队冒着严寒和风暴,战胜冰裂隙、暴风雪等艰险困苦,通过南极半岛,翻越埃尔斯沃斯山脉,抵达了南极点。接着又穿越“不可接近地区”,到达了终点和平站,书写出了人类南极科学探险考察的奇迹!那一刻,6名死里逃生的队员紧紧拥抱,洒下了欢乐的泪水……
这也是人类在到达地球的两极、登上地球之巅珠穆朗玛峰、飞上月球之后,取得的又一次具有重大意义的胜利!在近6000千米的风雪途中,秦大河共采得800多个珍贵的雪样。
作为考察队中唯一的中国人,秦大河经受了生与死的考验,出色完成了探险与科考任务,成为我国首位也是目前唯一徒步横穿南极大陆的人。
但接下来,秦大河对南极雪样的分析工作,却进行得并不顺利!因为,我们国内根本没有相对应的实验室和仪器。无奈之下,秦大河不得不一次次跑到法国的科研中心,借用专门的冰芯实验室,来完成检测和化验工作。他用了整整两年时间,化验分析自己从南极采集回来的800多个样本,取得了一个个新的科研成果。
从法国归来后,秦大河就萌生了一个念头:要为中国建立一个冰芯实验室!后来经过东拼西凑一系列精密仪器,他终于把这个梦想变成了现实。2003年,秦大河当选为中国科学院院士。
2009年,他成为北京大学气候变化研究中心主任,同年获得第53届国际气象组织奖。离开高校在中科院工作数年后,秦大河又出任了中国气象局局长。
2013年,在气象界完成了一系列工作创新的他,还荣获了环境与可持续发展领域的“诺贝尔奖”——沃尔沃环境奖。
造出中国“冰状雪”,成为冬奥会功臣
2015年,秦大河和全体同胞一样,为中国获得了2022年冬奥会举办权感到振奋鼓舞。但作为业内专家,他明白我们还不能高兴得太早。因为能否在几年后成功举办北京冬奥会,要看中国人能不能解决一个核心技术问题——大面积造出冰状雪来。
办一场冬奥会最需要的是什么?正是冰状雪。这是一种滑雪项目铺设赛道的专用雪,堪称“雪中贵族”。自然降雪的密度是每立方厘米0.05~0.15克,非常松软;而冰状雪的密度是自然雪的5~13倍,表面有一层薄的硬冰壳,似雪又似冰。用它铺设的雪道,表面保持着结晶状态,近似于冰面,能满足国际赛事对雪道厚度、硬度、密度、表面温度、雪粒径、含水量等方面的要求标准。
但处于低纬度的中国,并没有合格的冰状雪。因为缺乏达标的专业赛道,我国的滑雪运动员也只能去国外训练。中国想照搬以往冬奥会举办国的经验,造出冰状雪来,但国外又对此项技术实行了封锁。而且当时很多的国内专家,甚至都没有听说过冰状雪这个概念,怎么办?
幸好作为业内“大拿”的秦大河,对冰状雪是了解的。他知道那种雪不光纯净度高,似雪似冰,更可以助力高山滑雪运动员们,把滑行时速提升到140公里!而普通的自然降雪和人工雪,是远远达不到冰状雪那一系列高要求的。
2016年,七旬老人秦大河临危受命,开始研制属于中国的冰状雪。
从当年开始,一到冬季天冷的时候,秦大河就带着团队去东北和俄罗斯。常年在零下二三十摄氏度的冰天雪地里工作,采样、化验、研究、人工复制……一个个不眠的寒冬之夜,秦院士和他率领的团队成员,把全部精力都用在了实现“冬奥会的用雪自由”上。
此外,作为中国著名的冰川学家,秦大河还联手中科院位于兰州的西北生态环境资源研究院,组建了以科研院所、冰雪高校、滑雪场和企业为主体的雪务保障攻关团队,担负起了造出“冰状雪”的科研攻坚重任!
数年间,秦大河等科研骨干,硬生生把自己练成了穿行于冰天雪地中的野外工作者,每天工作十多个小时。因为长期在酷寒环境中作业,秦大河与团队成员的手脚、脸颊和耳朵,都冻出了伤。那种胀热又奇痒的感觉,经常把他们折磨得睡不好觉。
大家在野外考察期间,有时又不得不在暴风雪中行进。疯狂的暴风雪打在脸上像刀割一样,只能用头套罩在脸上,露出两只眼睛。一天下来,眼睫毛上挂满了冰粒。衣服表面冻成了冰壳,回到帐篷里的第一件事,就是打碎衣服外面的冰层,用火把衣服烤干。每天早晨醒来,第一件事也是用刷子把衣服表面结的一层冰除去。他们吃得很简单,都是压缩食品,食物单调加上体力消耗大,秦大河等人的体重都在下降,3个月下来,这位七旬老人瘦身十多公斤!
更令同事们心酸的是,有时候老院士晚上做梦都在咬牙喊:“我就不信了!中国冬奥会能申办成功,还能造不出一条合格的冰状雪赛道!”
此事在团队中传开后,所有科研人员都红了眼圈,大家咬牙发誓,一定要缔造出“国产冰状雪”来,否则就无颜回家乡了……
功夫不负苦心人。经过两年多的技术攻关,无数次失败的实验,他们最终突破了这项艰难的人造雪技术。2019年,秦大河科研团队从黑龙江实验基地传来了喜讯:中国第一条冰状雪赛道,获得了国际雪联的认证!
中国人终于突破国际垄断,从无到有地掌握了人造冰状雪技术,真正实现了北京冬奥会的用雪自由。
在北京冬奥会圆满闭幕前夕,国际奥委会把举世瞩目的“奥林匹克獎杯”授予了中国人民!与此同时,以秦大河为原型的话剧《极光》,也在他的家乡甘肃等地上演,旨在让世人铭记这位北京冬奥会的幕后英雄!编辑/张秋洪