位于西藏昌都的來古冰川。 本報記者徐馭堯攝，AI修飾生成水彩效果

科技工作者在南極進行冬季湖泊環境監測。 自然資源部中國極地研究中心供圖，AI修飾生成水彩效果

錦屏大設施A1實驗廳。 錦屏深地科學中心供圖

科技工作者在敦煌莫高窟開展壁畫保護修復。 受訪者供圖，AI修飾生成水彩效果

“探索一號”科考船搭載“深海勇士”號載人潛水器。 中國科學院深海科學與工程研究所供圖，AI修飾生成水彩效果

5月30日是全國科技工作者日。習近平總書記指出：“科研工作者是推進中國式現代化的骨干，要拿出‘人生能有幾回搏’的勁頭，放開手腳創新創造，為建設科技強國奉獻才智、寫下精彩篇章。”

科研工作者都是在什么環境下創新創造呢？有這樣一批科研工作者，他們跋涉險遠，尋獲新知，把論文寫在大地上。嚴寒極地、建站科考，行走高原、監測冰川，潛入深海、探秘生物，極深地下、聆聽宇宙，大漠深處、守護石窟……他們在極端環境中錨定“科研坐標”，拓展著人類認知的邊界。在全國科技工作者日到來之際，本版推出特別報道，跟著勇闖“無人區”的科技工作者，聆聽來自極端環境科研一線的聲音。

——編 者

零下40多攝氏度，南極秦嶺站

嚴寒極地，填補觀測空白

本報記者 劉詩瑤

南極冰原，白雪皚皚。

羅斯海區域恩克斯堡島，秦嶺站如同一艘灰色的極地“方舟”，把極地科考的支點扎在了這里，填補太平洋扇區長期觀測的空白。

羅斯海區域是南極海洋科學研究的關鍵區域，是支撐深遠海、極地多圈層研究的前沿。秦嶺站選址于此，海洋科學是一大考量。站區主樓東翼一層，500多平方米的實驗區直連海灣，海水可以通過專用管道“直達”實驗室，供開展海洋化學、海洋微生物研究等實時分析。

“站內配備現代化的海水取樣系統與專業實驗室，構建起從原位取樣、實時分析到數據處理的完整海洋觀測能力。”中國第四十二次南極考察秦嶺站站長王燾說，依托科研設施，海洋動力過程、南極底層水形成等研究將陸續展開。

高空物理、大氣、地球物理觀測棟分布于站區高地。目前，秦嶺站基本具備綜合利用電、磁、光等多重手段對南極高空大氣進行全方位“診斷”能力，將為空間物理科學研究、空間環境監測及事件災害預警等提供服務支撐。

把南極站運維好，戰風斗雪必不可少。這里平均氣溫在零下20攝氏度，極端低溫可達零下40多攝氏度，每年大風天數超過100天。“我們時常能感到南極的‘威力’。”王燾舉例，“今年3月，秦嶺站室外管路突發故障，需要外出搶修。那時風速超過30米/秒，體感溫度接近零下50攝氏度，我和隊員在外面工作半個小時左右就要回到室內，暖和一會兒再出去，如此往復。”

越冬是所有南極常年考察站都必須經受的考驗，除了低溫，還有大風、暴風雪、極夜等大自然出的難題。王燾介紹，在冬季，科研人員要在極端環境中完成每天對科學觀測設施設備的檢查和維護，確保氣象、生態、高空物理等觀測設備正常工作，同時還要定期對采集到的數據進行匯總和處理。“需要科研人員身體素質和意志品質都過硬。”王燾說。

越冬時，秦嶺站的微電網系統展現出環境適應性和可靠性。“風、光、氫、儲、柴”多能互補的微電網系統，清潔能源通常占比達60%。冬季極夜期間，光伏不具備工作條件，以風機發電為主，清潔能源占比仍能達50%以上。

現在，站里這支平均年齡30歲出頭的青年團隊，以建設好、運行好、管理好我國極地考察站為目標，在冰天雪地留下奮斗的青春身影。

“南極很冷，越冬很苦，但是大家拼搏的勁頭，很燃!”王燾說。

地下2400米，錦屏地下實驗室

極深地下，搜尋宇宙暗物質

本報記者 吳 月

垂直巖石覆蓋厚度達2400米，宇宙射線通量僅為地表的一億分之一——雅礱江畔，四川涼山彝族自治州錦屏山隧道中部的中國錦屏地下實驗室，是世界最深、最大的極深地下實驗室。極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施(以下簡稱“錦屏大設施”)坐落于此。

最近，錦屏大設施科學部副主任、清華大學工程物理系副教授馬豪來到這里，為錦屏大設施的工藝設備驗收做準備。

2009年博士畢業后，馬豪就一頭扎進錦屏地下實驗室的建設和相關研究。“過去，我們開展暗物質實驗研究只能借用國外的地下實驗室，在不到2平方米的角落里工作。”馬豪回憶，錦屏地下實驗室一期建成投運后，中國科學家有了自己的場地。如今，經過二期擴建，實驗室可用空間由4000立方米擴展到30多萬立方米，具備極低環境氡析出、極低環境輻射、超低宇宙線通量、超潔凈空間等優勢。

來到地下2400米，科研工作者在這里做什么？

由清華大學牽頭的中國暗物質實驗合作組，利用高純鍺探測器開展暗物質直接探測。

暗物質看不見、摸不著，卻是宇宙的重要構成。由于暗物質與普通物質發生作用的概率極低，再加上宇宙射線干擾，直接探測暗物質很困難。“就像在演唱會上聽一根針落地的聲音。”馬豪說，錦屏地下實驗室上方的極厚巖層減少了宇宙射線的影響，能更好捕捉宇宙中的微弱聲音。

此前，利用實驗室一期設備，實驗組在輕質量暗物質搜尋中取得突破性進展。目前，在實驗室二期，容積1725立方米的液氮低溫屏蔽裝置已完成液氮灌注，新一批高純鍺探測器正在其中進行測試。探測器中的鍺原子核，就像捕捉暗物質的“獵人”，更大質量的探測器正在建設，將提高暗物質的探測概率。

現在，錦屏地下實驗室內，中國原子能科學研究院在開展核天體物理實驗，北京量子信息科學研究院在開展深地量子計算機研究……

2025年底，錦屏深地科學中心成立，致力于將錦屏地下實驗室打造成世界領先的綜合交叉深地科學平臺。中心主任曾志介紹，目前，10余個實驗團隊已入駐錦屏地下實驗室，從事暗物質、核天體物理、集成電路、引力波、深地醫學、量子計算等前沿基礎科學研究。

越來越多年輕人來到這里，追逐科研夢想。代文翰就是其中之一，他不僅參與暗物質實驗，還參與超導量子器件相關交叉學科研究，“在錦屏，我們能做的研究特別多。”

水下4200米，“深海勇士”號

潛入深海，探尋微生物奧秘

本報記者 董澤揚

“一號，勇士報告。艙內氧氣流量正常……水聲通信已建立，請示注水下潛。”潛航員匯報。

“勇士，一號收到，祝下潛一切順利。”

科考母船甲板上，操作手簡短有力的回應，拉開了又一潛次的序幕。同潛航員一道，中國科學院深海科學與工程研究所研究員張維佳搭乘“深海勇士”號載人深潛器，向南海深處進發，探尋深海微生物的生存機制。

大多數微生物看不見、摸不著，對很多人來說都很陌生。在張維佳看來，讀懂這些微觀生命的“語言”，需要主動拉近距離。“只有身臨其境，才能對微生物同其他生物、周圍環境的關系有更清楚的把握。”張維佳說，“這種直觀感受是任何實驗室模擬都無法替代的。”

下潛200米后，光線逐漸減弱；1000米處，光線徹底消失，只有自發光的浮游生物帶來微弱亮光；4200米，深潛器外無光無聲，這里的極端壓力，可以輕易地將普通金屬結構壓扁。“深海勇士”號上由鈦合金打造的載人球艙，能承受深海極端壓力，保障科研工作順利開展。

“第一次深潛，是搭乘‘蛟龍’號到馬里亞納海溝探訪。”張維佳回憶，如今她已經下潛了20多次，但每次透過觀察窗看到深海的奇異生物，依然十分激動。“現在設備更完善，潛航員也有更豐富的經驗，能夠更好地沉浸于科研。”張維佳說，科研人員彼此交流，共同繪出深海生態系統的圖譜。

觀察生命群落、采集沉積物，再返回實驗室進行分析，張維佳和團隊同事時常在這一連接深海與陸地的鏈條上穿行。一次次深潛，跨機構協作，把一個個科研的問號漸次拉直。

當樣本從深海提取上岸時，溫度、壓力的劇烈變化會讓微生物狀態發生改變，如何讓研究更“保真”？科學家與工程技術人員溝通協作，研發高壓原位模擬培養和分析裝置，在微生物原來的位置做實驗，研究成果更加“自然”。

深海環境極端，生物密度遠不及淺海，如何從少量樣本中提取高精度的生物信息？攻堅關鍵技術方法、形成完備的研究體系，在深海科學家的共同努力下，近年來我國在海洋微生物領域產出數據占全球總量的比例大幅提升。

5月10日，“探索一號”科考船搭載“奮斗者”號載人潛水器順利抵達廣東廣州，圓滿完成“全球深淵探索計劃”太平洋穿越科考航次。科研團隊首次發現南半球最深化能生態系統，記錄到豐富的深淵生物類群。“期待新的發現能讓深海微生物的知識拼圖更加完整，我們也能從它們適應極端環境的生命潛能中得到啟發。”張維佳說。

海拔4000米，青藏高原

科研“無人區”，監測冰川變化

本報記者 徐馭堯

在位于拉薩的西藏高原大氣環境科學研究所，高級工程師拉巴卓瑪正坐在電腦前，認真觀察、比對4幅冰川衛星影像。這些來自“云端”的圖像，是拉巴卓瑪和團隊為青藏高原冰川拍的“CT片”。

青藏高原海拔高、氣溫低，每一次“拍CT”，背后都是團隊付出的艱苦努力。

一次，團隊到羌塘草原科考，盡管當時氣溫達到零下20多攝氏度，但團隊成員架設機器、啟動設備、采集數據，動作一氣呵成。守在機器旁邊，等待圖像采集的過程中，大家凍得直打寒戰。突然，儀器失去了讀數，“海拔高、氣溫太低，設備失靈了。”團隊成員說。

“設備都‘凍’著了，更別說人了。”拉巴卓瑪說。高原的極低氣溫，給科研帶來很大挑戰。

前往海拔4000米的來古冰川，團隊深入科研“無人區”；考察隱于深山的東噶冰川，大家騎馬前行。“到現場至關重要。”拉巴卓瑪說，“遙感是從‘星’上看，地面觀測是從‘地’上看，遙感大面積識別，地面精準校正，二者缺一不可。”

西藏晴空天數多，利于光學衛星觀測，但數據處理仍是一個難題。“冰川形成，經年累月。在山體落差大的地方，冰川表面往往容易覆蓋碎石、沙土，形成雜質層。從遙感光譜上很難區分雜質和旁邊的裸巖。”拉巴卓瑪說，這也是國際冰川遙感識別公認的技術難點。

為了精準描繪近半個世紀以來青藏高原冰川與冰湖的變化軌跡，科研團隊梳理了氣象衛星44年的影像數據，往往除了冰川跋涉，就是在電腦前坐幾個小時，一點點勾勒精準的冰川邊界。

歷時近3年，這場“數據長跑”凝結為《1976—2020年青藏高原典型冰川及冰湖遙感監測數據集》。這份還在不斷更新、完善的數據集，為區域內冰川建立了相對完整的檔案。

拉巴卓瑪告訴記者，她正在參與構建下一代青藏高原生態模擬與預警的“智慧大腦”，計劃深度融合人工智能、大數據與多源遙感技術，加強冰川動力學模擬與災害風險預警模型研發。

幾十年里，這支高原科研團隊把論文寫在雪域上，也把守護傳承下去。“用所學守護好高原冰川，是我們這代科研工作者的使命。”拉巴卓瑪說。

大漠深處，敦煌莫高窟

修復壁畫，科技與時間賽跑

本報記者 曾亦辰

河西走廊西部盡頭，甘肅敦煌，莫高窟洞窟內，修復師正小心翼翼地將修復材料注入起甲壁畫縫隙。這種專門為壁畫修復而研發的材料，能確保壁畫顏料層老化后仍能維持穩定。

“我們對壁畫的修復已經從靠經驗走向科學化和標準化。”敦煌研究院保護研究所所長于宗仁說。

走進大漠，游人眼中的壯美景象，是千年瑰寶與風沙、鹽堿、雨雪日夜博弈的結果。這里晝夜溫差大，風沙活動頻繁，鳴沙山的沙塵經年累月進入洞窟，對壁畫造成一定影響。

在于宗仁看來，壁畫保護不僅是一場與自然的技術對抗，更是一門平衡時間的學問。“追求短期成果，有可能因認識不足使得壁畫損失關鍵信息。要像‘繡花’一樣把每一步工作做得細致。”于宗仁說。

如何在保證質量的前提下與時間賽跑，是大漠給文物保護出的難題。“壁畫所在的地方一般較為偏遠。從病害調查到微觀劣化跡象捕捉，我們必須第一時間直面自然的‘出招’。”于宗仁說。要想“接招”，首先要了解壁畫材料和工藝。

敦煌研究院文物保護團隊開始探索原位無損分析技術，應用便攜式科研設備，在無接觸干預的前提下，快速獲取壁畫材質、結構、病害特征等關鍵信息。但手持便攜設備在靈敏度、定位精度等方面存在不足。此外，由于長時間的風沙侵蝕，敦煌壁畫表面存在大面積的粗糙、不規則結構，給持續精準捕捉壁畫數據出了難題。

團隊探索出了獨特的解題方式：原本被用于眼科檢查的OCT(光學相干斷層掃描)技術，被改造后用于分析壁畫不同區域的材料特征等，判斷繪畫材質和工藝技巧；骨科診療中的X射線透視，可以用來調查壁畫內部結構的損傷；近紅外光譜儀、高光譜掃描系統、數碼顯微鏡……科技力量持續注入大漠深處，先進設備與算法協同構建起能夠應對復雜壁畫場景的原位無損分析體系。

不只是在敦煌，團隊的足跡已遍布400余項重點文物保護工程。四川阿壩藏族羌族自治州，甲扎爾甲山洞窟坐落在海拔2500米左右的山腰，僅有一條小路可供攀爬。團隊往返數十次，運用原位無損分析體系完成了病害調查勘測，設計壁畫遷移保護方案。

“文物不會主動開口，我們要學會讀懂它。”于宗仁說，大漠深處，總有人在守望洞窟，“喜歡一件事，就會舍不得離開。”

學術支持：中國科學技術協會

《 人民日報 》( 2026年05月30日 06 版)