航次介绍

IODP 353航次科学考察随感

周力平

 

北京大学

 

 

        2015年1月29日,IODP 353(印度季风)航次如期在新加坡结束。那天,因为停泊位置被别的船占用,“决心号”(JODIES Resolution)不能按时进港,我们不得不分小组搭乘临时安排的摆渡船登陆,出于安全考虑,我们被要求一个一个地通过左船舷的长梯登上摆渡船。轮到我独自走下这10余米长的舷梯时,我便成了“决心号”甲板上和摆渡船上所有人关注的焦点,一种庄严的感觉油然而生。舷梯在摇晃,走这种带特殊台阶的梯子是有讲究的,我平静地下到了舷梯的底部,在跨上摆渡艇那一瞬间,那种庄严感变成了一种深深的难舍,这一步意味着我就要告别这艘为世界海洋科学服役了30多年的巨轮了。不一会儿,摆渡艇就启动了。我试图多拍几张“决心号”的全景照片,但是,摆渡艇开得飞快,巨轮很快就变成了沧海一粟。眼前是逐渐变色的海水和小艇激起的银色浪花,身边闪过的是五颜六色各种船只。也许是62天“决心号”上紧张的工作太累了,也许是离别前的惆怅,也许是对未来的憧憬,在小艇上,大家异常地安静,不约而同地注视着“决心号”停泊的方向。回到燕园已经一个多月了,每当想起这一幕情形,仍会沉浸在到那特殊的感觉中,的确,IODP 353航次学到的、想到的很多,这里择一些和大家分享。

 

        首席科学家

        IODP 353航次的两位联合首席科学家,分别是来自美国布朗大学的Steve Clemens教授和来自德国基尔大学的Wolfgang Kuhnt教授,他们是本航次科学建议书的主要申请人,虽然两位都是海洋地质学家,但是,在研究兴趣和地质时段方面,分工明确,一位是第四纪古气候的专家,另一位的专长是中新世微体古生物学。这种互补性的搭档对默契合作、充分利用航次采集的材料和联合领导航次十分重要。

        两位首席都是非常出色的科学家,他们的科研风格、对文献的熟悉程度、在船上的工作作风都给我留下了深刻的印象。我以前以为首席科学家就是“指挥”大家工作的,这次在船上才发现他们也和我们一样轮班,除了负责协调钻探取芯等工作以外,还要进行数据分析,他们几乎每天都要分别到我们沉积组来讨论一些很具体的问题。尽管他们分别被排在白班和夜班,我经常看到他们同时出现在甲板上与技术人员一起处理刚刚采上来的岩芯。当然,他们去最多的是地层对比组,因为他们最后要负责为全体上船科学家提供地层信息,以供大家决定取样策略和深度。这是非常基础性的工作,只有对科学研究真正感兴趣的人才会乐于做这样的首席科学家。

        我与Clemens教授相识是多年前我们读研究生的时候,这些年我主要关注他关于季风的研究成果和关于古气候位相研究的进展,而他大概只记得我以前的黄土磁学和测年工作。这次近距离、长时间的接触,他对我近年的海水放射性碳研究工作有了一些了解,我也更深刻体会到了他研究的系统性。以本航次的主题印度季风为例,在他看来,研究印度季风的视角绝不能局限在我们这个航次所覆盖的孟加拉湾,正是因为亚洲陆地上的季风记录给我们提出了新的问题,促使我们去更深入地研究印度季风。当然,我们研究的主要对象是采自孟加拉湾的沉积物。

 

        科学前沿、平凡的工作与敬业精神

        船上32位科学家中不乏文献中熟悉的作者,按照当今的时髦,这些人不少都是多篇S期刊或N及子刊文章的作者,可以说,这些科学家的研究是处于科学前沿的。船上的工作则是平凡的,有一部分是机械的、重复性的操作。如果没有平时培养的敬业精神,船上的60余天的工作将是难以忍受的,由于不可能中途下船,所以难忍也得忍。对于以制造文章为科研目标的科学家来说,船上这种平凡的工作肯定是痛苦的。

        沉积组的主要工作是岩芯照相,测量磁化率和发射光谱,对岩芯的颜色、岩性特征和观察到的各种性状进行描述,并输入计算机系统,在代表性层位采样,制作薄片,在显微镜下进行岩性和组成的鉴定,有时还要负责采集化学分析或者岩矿分析的样品。整个353航次,经我和沉积组同事的手进行这些测量的岩芯超过了四千多米!无机地球化学组除了偶尔要测量岩芯气体成分以外,主要工作是测量岩芯样品的碳酸钙含量,包括烘干和称重。

        科学团队中,最辛苦和压力最大的当属微体古生物组(包括有孔虫、硅藻和超微化石三个分组)和古地磁组,微古组的专家们在岩芯钻取上来后第一时间拿到样品,他们的任务很明确,以最快的速度给出地层的年代框架。对有孔虫组而言,冲洗样品、烘干、缩分、挑样、鉴定统计、定年等一系列工作每班仅由一个人完成!没有扎实的专业基础、丰富的经验和超强的毅力是难以承担这一重任的。他们工作的重要性从首席科学家光顾微古组的频度就可以感受到。其实,微古组的墙上那张不断更新的鉴定进度表是所有上船科学家最关注的船上成果。古地磁组需要对几乎所有岩芯进行测量,两位古地磁专家的任务之艰巨可想而知。和微古组一样,他们要为整个科学团队提供年代框架。353航次中这两个组的科学家为我们钻取的六个站位的岩芯拿出了高质量的年代框架,得到了大家的高度评价和尊重。看着他们每天交接班的会上毫无保留地与大家分享他们的最新成果,我体会到了“平凡而伟大”的含义。

 

        合作与竞争

        如前所述,上船科学家人才济济,有很好的条件形成高水平合作。IODP有一个传统,即不许重复,更不允许低水平重复。比如,如果某个岩芯的氧同位素已经有人测量了,别人就不得再测量了。这样不仅可以避免样品浪费,而且可以鼓励大家合作、创新。然而,大家有共同想法的几率还是很高的,这就不可避免要有竞争,这是考验我们的时候。采取不言语,悄没声的去做,拿出文章来,这绝对不是上策。如何参与良性竞争,发挥自己的特长,提升自己的水平是参加IODP航次前需要有思想准备的问题,对于青年科学家更是如此。我的体会是如果选择了参加一个IODP航次,就要做好相当一段时间投入到相关海域和科学问题研究的思想准备。如果仅仅是想拿到一些样品,多出几篇文章,最好采取其他方式参与。IODP是从1968年启动的DSDP发展过来的,世界各国政府投入了大量经费,美国国家科学基金会2013年决定出资2.5亿美元,与国际合作伙伴一起继续资助IODP的航次,足以说明其生命力。记得沙克尔顿教授曾对在剑桥大学拍摄世界一流大学系列片的中国教育台导演说过,ODP的成功就在于大家能够共享。这听起来似乎与国际古海洋研究的激烈竞争是矛盾的,我的理解是:竞争可以是激烈的,但只要是高层次的良性竞争,真正的科学家都会面对现实并享受其快乐,并为同行的成功而高兴。面对时而波涛汹涌、时而平坦如镜的深蓝色大海,这种解释似乎是再自然不过了。

 

        严格的规矩与优质的技术保障

        从DSDP至今,近50年的大洋钻探形成了一套高效的运作机制,以保证每个航次严格按照日程表开展工作,达到既定的科学目标。图1记录了从钻取岩芯到包装完毕准备运往岩芯库全过程各主要环节的“IODP岩芯之旅”。2012年5~6月我第一次参加了印度洋科考,那是在法国的R/V Marion Dufresne船上,当时就听说ODP的工作方式是完全不同的,这次参加IODP 353航次,对这两次印度洋之行进行比较,就可以感受到明显的差别。而与我2013年在南海参加的基金委共享航次相比,更是有很大的不同。从接到“录取通知书”开始,我们就收到有关纪律的邮件,不准带酒上船和喝酒,对我来说是最容易做到的。有的纪律涉及一些小事,但是,其制定的原则都是与船和人员的安全有关的,需要大家共同遵守,谁都不能搞特殊化。

        在353航次中,我再次感到技术支撑的重要性,同时也深感个人定位的重要性。不论是白班还是夜班,都有一批技术人员,他们与科学团队极好的默契给我留下了极深的印象。这些技术人员的第一任务是在甲板上把从深海钻取上来的岩芯切割成1.5米长,并编号,录入计算机系统。他们的另一任务是剖开岩芯,并将工作一半岩芯和存档的一半岩芯分别送至取样台和沉积组进行取样和测量、描述。其余的时间,他们在各个实验室协助科学家们工作,图2展示了船上的主要实验室。无论是仪器的问题,还是材料的问题,他们都随叫随到,毫不犹豫地帮助解决,我从未见过不耐烦的眼神和表情。得空时,他们会帮助最紧张的科学家进行测量工作。后来我才知道,他们当中很多人也不是专职的,有的甚至也是第一次上船,但是他们在自己的岗位上表现非常出色。

 

        “孤独与烦躁

        从几年前第一次申请参加IODP航次开始,我就听说船上分两班,每人每天要工作12小时,在船上工作两个月可能会使人变得孤独和难以忍受的烦躁。的确,船上能活动的空间是有限的,在其中生活两个月,每天重复做同样的事,和同样的人见面,对上夜班的来说,白天黑夜颠倒,可能会造成心理上的巨大压力。不知是我的思想准备充分还是我的心理素质较好,我倒是没有明显感到警告中的孤独和烦躁。我要感谢来自国内的另外两位科学家,中国地质大学(武汉)的王家生教授和中国地质大学(北京)的丁旋教授,这两位同事以前都参加过IODP航次,他们在工作和生活方面给我介绍了许多宝贵经验。与他们一起上夜班、一起讨论/争论问题都给我留下了难忘的记忆。

        353航次船上的生活是丰富多彩的,我们经历了2014年圣诞节和2015年元旦,圣诞节前的节目排练可以说是全船动员起来了,还正式成立了专门的委员会来负责协调,我也是时隔40年后再次登台参加集体表演节目。

其实,我上船前最担心的是晕船,因为2012年的印度洋航次历时20余天,我几乎全部处在晕船状态。虽然IODP 353航次也遇到了很恶劣的天气,船的晃动程度也是我以前没有经历过的,但我仅出现了一次强烈的身体不适,显然在适应海上生活方面还是进步了。

        与在法国和中国考察船上参加科考相比,我们与外界的联系还是要方便得多。在船上,虽然不是所有邮件都可以从国内的邮箱转过来,我们基本可以像在国内一样用自己的电脑收发电子邮件,有一些电脑还可以上网浏览信息(网速较慢),甚至还有台电脑可以用于skype,但要求大家自觉地在预定表上登记,每人每次使用不得超过15分钟。

 

        结语

        随着我国海洋事业的飞速发展,建造与“决心号”可比的大型钻探船已经酝酿多年,也许十年内可以成为现实?参加了IODP 353航次后,我深深感到我们面临的挑战仍将是人才,届时我们将需要一批能够提出有国际竞争力的航次建议书、身体力行在一线工作、有能力在船上协调多国科学团队的高水平科学家;一支技术精湛、具有现场处理各种难题能力的工程技术队伍;一批具有专业知识、能够配合科学家工作的技术支撑人员。我们的路还很长,这需要从多方面培养新一代科学家的素质,使他们既要有科学远见,又得有丰富的知识和宽阔的胸怀,还要有国际视野和多种文化的修养,要能够坚持不为名利而真正享受科学研究的乐趣。我相信,有了这样一批科学家,中国今后必定会在全球大洋上更加有所作为,为世界海洋事业的发展做出应有的贡献。

 

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