深海探秘者唐立梅:蛟龙潜海雪龙破冰,地球两极《追索科学》真知
为深入实施科教兴国战略,助力国家科技后备人才培养,央广网联合中国科学技术协会科学技术普及部,推出面向K12青少年群体的科普教育栏目《大科学家》。首季节目由央广网与北京第五实验学校共同策划,并与“学习强国”学习平台联合宣推,邀请科研专家、高校教授、总工程师等科学领军人物走进校园,以重趣味、强互动的授课形式开展科普教学,为青少年播撒科学种子,带来“不止于一堂科学课”的科普盛宴。
本期节目,浙江大学地质学博士、青年科学家、科普作家唐立梅登上讲台,把深海、极地的科考故事搬进课堂,用一块块沉默的岩石,带领青少年读懂地球亿万年的演化密码。
央广网北京9月5日消息(记者汪宁 赵净)搭乘“蛟龙”号深潜2774米,潜入漆黑寂静的大洋深处;登上“雪龙”号远征南极,完成165天冰原科考。被称作“双龙骑士”的唐立梅,将足迹印在深海海山与南极荒原。越过惊涛与寒冰,这位女科学家历经千辛万苦奔赴地球的尽头,想要找寻的,却是一块块沉默的石头。在《大科学家》的校园课堂上,唐立梅以石为钥,为青少年揭开埋藏在岩石之中的地球46亿年岁月秘密。
“我是地质学专业的,我的研究对象主要是石头。”唐立梅的开场白朴素而直白。
不少同学心生疑惑:地质学家为何要奔赴条件如此严苛的远方?唐立梅在课堂上给出答案:答案藏在一块石头当中。亿万年来,岩石如同地球留存下来的珍贵档案,沉积岩、岩浆岩、变质岩记录着地球46亿年的沧桑变迁。地质科学家的工作,就是读懂岩石这本厚重的“石头史书”,从矿物的成分、岩石的纹理、元素的同位素中,还原地球漫长的演化故事。
唐立梅讲述地球亿万年的演化密码(央广网记者王综鹤 摄)
以石解码深海极地,中国科考叩问地球本源
“蛟龙”号狭小的载人舱直径仅有2.1米,舱内挤满生命支持、高清拍摄等各类精密设备。在试验性应用阶段,每次下潜仅能携带一名科学家,这名科学家需要同时兼顾地质与生物双重采样任务。在幽暗的采薇海山海底,唐立梅完成600多米高度的海山斜坡爬坡作业,开展富钴结壳资源调查,采集玄武岩、富钴结壳等海底岩石样品,同时协助生物学家获取深海生物标本。在雅浦海沟六千米深处采集到的地幔橄榄岩样品,更让她印象深刻——这份来之不易的样品,既离不开大国重器的硬核支撑,也见证着深海科考工作的艰辛与价值。
结束深海探险后,唐立梅登上“雪龙”号,参加中国第34次南极科学考察。奔赴南极,不只为见识冰雪与生灵,更是代表中国在南极获取第一手地质实证,拓展人类对东南极大陆演化的认知边界,服务我国极地重大战略探索。我国南极科考既承担站点补给、科考站建设的现实任务,也依托岩石标本破解古老大陆的地质谜题,在全球极地科研领域贡献中国力量。
浙江大学地质学博士、青年科学家、科普作家唐立梅(央广网记者王综鹤 摄)
科考途中,科考船需要穿越以风浪狂暴闻名的“魔鬼西风带”,科考队员中流传着“一言不发,二目无光,三餐不食,四肢无力,五脏六腑,七上八下,九九卧床,十分难受”的顺口溜,生动描绘出穿越西风带时全员剧烈晕船的真实状态。
可当闯过狂风巨浪的考验后,阿德利企鹅、海豹、鲸鱼陆续出现在眼前,“就会觉得一路的辛苦都是值得的。”唐立梅说。按照《南极条约》规定,人类需要和南极野生动物保持15米距离,但充满好奇心的企鹅常常主动前来“探班”,成为极地艰苦科考中独有的温柔插曲。
在南极难言岛,并非满眼只有冰雪,这里同样有岩石露头,唐立梅就在这里采集花岗岩样品。为测定岩石年龄,科研人员需挑取肉眼几乎不可见的锆石,在显微镜下放大后,经过注胶、抛光等工序,再通过精密仪器测试铀-铅同位素,从而计算出岩石形成的年代。一块小小的锆石,解锁着东南极大陆久远的地质过往。
从实验室走向讲台,把科学思辨播撒进少年心间
走出实验室,唐立梅也是一名走红网络的科普达人。“我觉得这个科学传播的过程,还挺好玩的,把自然科学延伸到人文或者哲学,这个过程比较有趣。”她的科普短视频上线后,一个月涨粉50万,全网粉丝超200万,短视频全网播放量高达1亿。
科普课堂上,唐立梅善用生活化的比喻拆解晦涩的科学知识。讲到墨卡托地图投影变形,她用剥橘子打比方:“地球是圆的,如果说你把它展开,就像剥这个橘子皮一样,剥开之后,它们这两个瓣中间是不是有非常大的裂隙。把球面展成平面的过程中,边缘就会因为拉伸而变形。”
唐立梅向同学们传播科学知识(央广网记者王综鹤 摄)
谈及三大岩石类型时,她妙趣横生地类比道:“沉积岩可以想象成千层蛋糕;岩浆岩你就可以把它想象成热巧克力,它是这种塑性的、流动的形态;变质岩就相当于混合饼干,它是由岩浆岩或者是沉积岩经过变质作用形成的。”
课堂设置了实物观察实验环节。唐立梅与北京第五实验学校地理老师陈老师共同带来玄武岩、花岗岩手标本,请同学们上台亲手触摸比对:感受玄武岩疏松多孔、质地较轻,花岗岩致密紧实、晶体闪闪发亮。大家还借助偏光显微镜观察岩石薄片,在微观世界识别斜长石的聚片双晶、微斜长石标志性的格子双晶,分辨不等粒、等粒岩石结构。唐立梅告诉孩子们,镜下观察除识别矿物外,还有一个重要目的——“判断它是否真的新鲜,是否适合进一步开展实验研究”。
课堂设置实物观察实验环节,同学们上台亲手触摸玄武岩、花岗岩手标本(央广网记者王综鹤 摄)
课堂互动环节,同学们接连抛出问题:深海采集回来的岩石要如何保存?野外捡到的石头怎么快速分辨种类?什么样的岩石具备科研价值?唐立梅一一作答:岩石标本常温就可以保存,研磨后的粉末样品则需要在超净实验室防止污染;野外捡到的滚石大多经过水流搬运,失去原位信息,因此学术研究优先选取原位、新鲜的岩石样品;而国家重大战略需求,则是科研课题重要的出发点。
现场的同学们认真聆听科普知识(央广网记者王综鹤 摄)
“科学是大众的,属于每一个愿意抬头看、低头想的人。”在唐立梅看来,科普不仅仅是传递知识,更重要的是教会大家“如何用科学的眼光看待世界”,培养青少年独立思考、理性思辨的科学思维。
“人生不设限,我们有机会去往世界各地,希望同学们保有好奇、坚守理想,勇于探索,无畏前行,一切皆有可能。”唐立梅对青少年的寄语,也是她科研之路的真实注脚。
从2774米漆黑深海,到风雪弥漫的南极大陆;从实验室钻研岩石标本,到走向校园讲台、短视频屏幕,唐立梅以坚韧求索的脚步,奔赴人迹罕至之处,破译地球的岁月密码,并打破科学的壁垒,把探索的火种播撒进少年心中。相信本期《大科学家》唐立梅的分享,能够让许多青少年切身感受到,真正的科学探索,不只停留在课本的文字里,更发生在幽深海底、冰封极地,藏在每一块沉默不语的岩石之中。
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