探險(xiǎn)家小傳

丁琛

青少年極地探險(xiǎn)教育的踐行者

自2011年開(kāi)始，丁琛先后組織青少年走進(jìn)南極、北極、青藏高原、南海等地，圍繞極地環(huán)境、生物多樣性、海洋資源、地質(zhì)構(gòu)造、全球氣候變化等科學(xué)主題開(kāi)展考察、研究。科考隊(duì)累計(jì)發(fā)表極地科研論文300余篇，發(fā)表學(xué)生署名科技文章20余篇，并發(fā)現(xiàn)極地未知物種3個(gè)。

到過(guò)極地科考的孩子，有什么不同？

你帶著孩子在城市公園投喂麻雀、鯽魚(yú)；極地科考的孩子，在看北極熊饑餓地乞食，目睹賊鷗捕食企鵝幼崽。

你的孩子在植物園觀賞當(dāng)季盛開(kāi)的鮮花；北緯78°的斯瓦爾巴德群島，一個(gè)孩子撿起一塊植物化石，破解了3億年前北極的樣子。

孩子為老師布置的一篇作文焦頭爛額、無(wú)從下筆；極地科考的孩子，洋洋灑灑數(shù)萬(wàn)字的科研論文已在刊物發(fā)表。

都關(guān)注全球變暖、呼吁環(huán)境保護(hù)；極地探秘的孩子已經(jīng)從極地取來(lái)的冰芯，測(cè)算出全球氣候的趨勢(shì)。

2011年的夏天，北極迎來(lái)一支特殊的科學(xué)考察團(tuán)——18名來(lái)自北京的中小學(xué)生，拉開(kāi)了中國(guó)極地教育、中國(guó)青少年科考的序幕。

此次活動(dòng)的組織、策劃者正是丁琛。曾在國(guó)家科技部、外交部任職的他，不經(jīng)意地與極地結(jié)緣，其后的十年間，策劃組織了1千多名青少年赴南極、北極進(jìn)行科學(xué)考察。

“科學(xué)啟蒙，應(yīng)該用更生動(dòng)、有趣的方法，讓青少年直觀地去接觸、去感受，由淺到深，建立起一個(gè)科學(xué)的概念、框架，提升對(duì)自然科學(xué)、生命科學(xué)的理解。”

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剛剛抵達(dá)，就看到北極兩大食物鏈頂端的物種以這樣的方式同框，船上的青少年，從視覺(jué)到心靈都受到極大沖擊。

其實(shí)，自2015年起，學(xué)生們就已經(jīng)明顯地察覺(jué)到北極熊的覓食方式有所改變。海岸邊經(jīng)常能看到骨瘦嶙峋的北極熊，毛發(fā)變黃，完全不是過(guò)去在電視、課本所認(rèn)知的白白胖胖。它們餓到去巖石縫里翻找小螃蟹，啃植物、草皮，有時(shí)為了奪食而互相撕斗，甚至出現(xiàn)攻擊人類的現(xiàn)象。

而這一切的“罪魁禍?zhǔn)住保闶侨驓夂蜃兣?/span>

每年，青少年科考隊(duì)都要到北極的朗伊爾1號(hào)冰川，在同樣的地點(diǎn)、時(shí)間采集樣本，測(cè)量當(dāng)?shù)貧鉁亍５谝慌鷮W(xué)生去的時(shí)候，測(cè)得的溫度是-1℃。2019年再去，溫度已達(dá)19℃。不到10年，北極的溫度上升了20℃！

迅速升高的氣溫，引發(fā)了一系列連鎖反應(yīng)，對(duì)整個(gè)北極的生態(tài)造成了極大影響。

首先是海冰大量融化，融化成海水后，更多的太陽(yáng)熱輻射被吸收，反過(guò)來(lái)又加速了冰的融化。現(xiàn)在，北極浮冰的面積比1970年縮小了三分之一。

這對(duì)于需要借助浮冰捕食的北極熊，無(wú)疑是滅頂之災(zāi)——它要趴在冰面上，在前方挖一個(gè)洞，等海豹探出洞口換氣時(shí)，用鋒利的爪子迅速地將海豹拍暈，再把海豹拉上來(lái)，吃掉。北極熊的鼻子十分靈敏，隔著冰面也能聞到水下8公里至10公里的海豹。

以前的冰區(qū)距離海岸線也就四五十公里。北極熊游泳的極限紀(jì)錄是102公里，通常情況下，游六七十公里不成問(wèn)題，游到冰區(qū)進(jìn)行捕食輕而易舉。

然而，前兩年，青少年科考隊(duì)再去時(shí)發(fā)現(xiàn)，最近的冰區(qū)離海岸線都已有百公里之遠(yuǎn)。這就意味著，北極熊可能還沒(méi)游到冰區(qū)，便因體力透支而淹死或累死。

“北極熊的數(shù)量目前僅剩不到3萬(wàn)頭.有專家預(yù)測(cè)，到2060年，這個(gè)物種就要滅絕。”

到北極之前，學(xué)生們以為那里只有白茫茫的一片。去了之后才發(fā)現(xiàn)，北極圈里不僅有超百種植物，而且，大部分植物開(kāi)出的花，形狀、顏色都非常漂亮。

“好看是為了吸引馴鹿、雪兔、小狐貍等動(dòng)物來(lái)吃，以此將植物種子沾到動(dòng)物身上，帶往各地。動(dòng)物相當(dāng)于是植物授粉、傳播的載體。”

當(dāng)然，動(dòng)物們也不“白幫忙”。北極的花，通常都有向陽(yáng)生長(zhǎng)的特性，可以當(dāng)“指南針”。于是，馴鹿在遷徙的時(shí)候，會(huì)靠虎耳草來(lái)辨認(rèn)方向。

北極植物，不僅需要與動(dòng)物“抱團(tuán)”，植物之間，也會(huì)“伴生”。

“北極風(fēng)大、低溫，植物如果生長(zhǎng)在石頭或土壤里，很容易被風(fēng)刮倒。有的植物根系短、不發(fā)達(dá)，需要與苔蘚、地衣等伴生植物生長(zhǎng)在一起，抵抗惡劣的自然環(huán)境。”

在北極，植物通常生長(zhǎng)在凍土。想要“立足”，根系至少需要在土壤下延伸50厘米，緊緊抓住地底不會(huì)融化的凍土。

這是因?yàn)椋诒睒O有一個(gè)非常獨(dú)特的凍融現(xiàn)象：冬季，凍土里的水結(jié)成冰后會(huì)膨脹，將土壤里的砂石、異物、硬物擠出；夏季，冰雪融化，土壤變軟，沒(méi)了砂石等硬物支撐，土壤中間會(huì)凹陷。一融一脹，年復(fù)一年，被翻出的碎石等會(huì)在外圈整整齊齊地碼成一個(gè)環(huán)狀。

在凍融現(xiàn)象的作用下，北極圈人居城鎮(zhèn)的電線桿子也是整齊地斜往一個(gè)方向。科考隊(duì)一名學(xué)生，觀察到這一現(xiàn)象后，受到啟發(fā)，回來(lái)立刻展開(kāi)研究——他想知道電線桿子到底扎多深才不會(huì)斜。

他用一個(gè)大玻璃盒裝上土和石子，注入水，和成泥；將泥做成斜坡?tīng)睿逼吕锓謩e插上1至10 厘米深淺不一的小木棍；每根棍子綁上計(jì)時(shí)器，若棍子倒下，計(jì)時(shí)器便會(huì)停止工作。設(shè)置完畢，把整個(gè)裝置放到冰箱冷凍。待泥土凍硬后將箱子取出，在室溫下使土壤融化。如此交替，模擬北極凍土的環(huán)境。

實(shí)驗(yàn)一個(gè)月后，這名學(xué)生發(fā)現(xiàn)，插入泥土深度小于2.5厘米的棍子，倒得最快；超過(guò)這個(gè)深度，棍子倒的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，甚至不倒。

這個(gè)2.5厘米的深度，就相當(dāng)于一個(gè)拐點(diǎn)。這個(gè)拐點(diǎn)的數(shù)值，或可為鐵路、樓房等大型工程在打樁、打地基等環(huán)節(jié)提供重要參考——這項(xiàng)研究在當(dāng)年拿下“全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽”一等獎(jiǎng)。

走進(jìn)極地世界，開(kāi)啟的，不僅是孩子的科學(xué)思維，更能拓展其審視、理解生命的全新視野。

南極的企鵝有十幾億只，遠(yuǎn)比通常認(rèn)知要多。為了在有限的棲息環(huán)境中生存下去，它們必須分工協(xié)作——特別是在有天敵的情況下。

成年公企鵝負(fù)責(zé)捕食、筑巢。它們到海灣捕食時(shí)，企鵝社區(qū)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“幼兒園”——把小企鵝集中趕到一個(gè)地方，外圈由個(gè)頭高大的企鵝站崗放哨，里面有企鵝媽媽負(fù)責(zé)照看、安撫幼崽。

筑巢時(shí)，公企鵝需要到很遠(yuǎn)的海邊，尋找拳頭大小的鵝卵石。由于“建筑材料”搬運(yùn)困難，巢穴通常建得較為密集，間距大概四、五十厘米。這樣的結(jié)構(gòu)，也更方便抵御賊鷗的偷襲，不給它們留落腳之地。

企鵝寶寶約一個(gè)月大是最危險(xiǎn)的時(shí)候。因?yàn)樗辛嘶顒?dòng)能力，會(huì)在巢穴周邊跑，便很容易被賊鷗或其他大型禽類、鳥(niǎo)類吃掉。不像更小的時(shí)候，被庇護(hù)在爸爸、媽媽肚子上的絨毛下；或者，長(zhǎng)到一個(gè)半至兩個(gè)月，換完胎毛，能下水游泳，鳥(niǎo)類便不再對(duì)它構(gòu)成威脅。

學(xué)生們?cè)谀蠘O考察時(shí)，曾親眼目睹賊鷗捕獵一只三、四十厘米高的企鵝寶寶。賊鷗一步步將小企鵝從巢穴趕到沙灘。一開(kāi)始，小企鵝的爸爸、媽媽試圖營(yíng)救，但隨著賊鷗把小企鵝越趕越遠(yuǎn)，成年企鵝也不敢離開(kāi)巢穴太遠(yuǎn)，只能放棄。

小企鵝獨(dú)自頑強(qiáng)地抵抗了近兩小時(shí)，四處躲避，最終未能掙脫被捕食的命運(yùn)。

“這就是自然界，一定有它殘酷的一面，這也是一種眼界，給青少年生命教育上的一堂必修課。”

“《南極公約》里有相關(guān)規(guī)定，人類不能直接干預(yù)極地生物，其中包括不能投喂、不能在它們?cè)庥鎏鞌骋u擊時(shí)進(jìn)行保護(hù)。即便觀察，也必須保持一定的距離。”

丁琛解釋，制定這些條款的目的，一是避免動(dòng)物喪失自身的捕食能力，二是防止動(dòng)物越來(lái)越靠近人類聚集的城鎮(zhèn)。“那將帶來(lái)更大的威脅。”

“極地特殊的地理環(huán)境，是一個(gè)絕佳的實(shí)踐基地，可以讓青少年站到一個(gè)全球系統(tǒng)的角度去思考極地的自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、氣候變化，以及人類文明與極地之間的關(guān)系。最終教會(huì)孩子科學(xué)地去做一件事。”