翦知湣院士 畢文婷攝

[人物檔案]

翦知湣，中國科學院院士、同濟大學海洋與地球科學學院院長。長期從事海洋地質學的教學與科研，在西太平洋古海洋與東亞古氣候研究方面取得系統性創新成果，尤其在古氣候演變機制研究上取得突破性進展。擔任國家重大科學基礎設施“海底科學觀測網”首席科學家，主持國際大洋鉆探第368航次和南海“深海勇士”號載人深潛航次，是我國海洋地質走向國際的中青年領軍人物之一。

盡管已至花甲之年，中國科學院院士、同濟大學海洋與地球科學學院院長翦知湣依然奮戰在科考一線。今年，趕在南極的寒冬來臨之前，他登上“雪龍2”號，擔任中國第42次南極考察2026秋季南極普里茲灣聯合航次（以下簡稱“聯合航次”）首席科學家顧問。4月29日，翦知湣圓滿完成考察任務，順利返滬。通過這次珍貴的秋季航次，翦知湣從溫潤的低緯度洋面駛入極地冰原，在普里茲灣的寒流與海冰之間，探尋全球氣候演變中高低緯度協同作用的“密碼”。

在30余年的科研歷程中，翦知湣始終致力于深海與古海洋學研究。面對全球氣候變化這一時代挑戰，他積極推動跨洋盆、跨圈層的“太極計劃”，力求以更系統的視角研究全球氣候演變。在“雪龍2”號航行期間，科技日報記者獨家專訪了翦知湣，聽他講述南極秋季考察的科學價值以及我國極地和深海科學研究的未來發展方向。

探索高低緯間氣候聯動機制

記者：今年是我國首次在南大洋秋季赴普里茲灣開展聯合考察。此前，您曾參與過大洋鉆探，執行過“深海勇士”號深潛任務等。這次到南極考察，您有什么不同的感受？

翦知湣：地球系統是一個有機整體，高低緯度間的氣候聯動機制，一直是我致力于破解的核心課題。過去30余年，我的研究主要聚焦于低緯度熱帶海洋。此番首次奔赴南極，我能直觀感受到荷葉冰、冰藻的存在，以及南極深層水和大洋碳匯是如何從這里向下輸送的。這有助于讓我探尋高低緯聯動規律，實地厘清極地與太平洋之間的氣候關聯。

與以往我參與的地質或深潛專業考察不同，聯合航次是一個綜合性航次，涉及的科學問題涵蓋了物理海洋、生物、地質、大氣等多個學科。雖然航次科考活動的組織安排比較復雜，專業設備的針對性也可能稍弱，但它的魅力在于學科交叉，各學科間的交流非常充分。比如，物理海洋學家研究的南極底層水生成過程，能直接幫助我判斷在哪里更適合采集海底沉積物。這種跨學科碰撞出的火花，是坐在辦公室里絕對無法獲得的。

記者：為什么選擇在氣候條件惡劣的秋季來到南大洋考察？

翦知湣：南極秋季的氣候條件確實十分惡劣。在這里，我們遇到了十二級狂風，看到海面上的水霧被卷起來打著旋。零下二十幾攝氏度的嚴寒、迎面砸來的暴風雪、快速凍結的海冰、劇烈的天氣變化——這些都增加了科考作業的難度。我們必須密切結合實地情況，實時調整作業點位以保證安全和效率。

但從科學角度來看，秋季是觀察海冰生成、南極深層水生產與下沉過程的最佳窗口期。秋季航次可以實地監測這些過程，讓我們能更精準地把握全球海洋循環的動態，因此有著不可替代的獨特價值。

圖為翦知湣（左一）和聯合航次考察隊員處理沉積柱樣品。畢文婷攝

以全球視野研究地球科學

記者：采集海底沉積物是您此次考察的重要任務之一。這對于研究氣候演變有什么價值？在南大洋采樣有什么難點？

翦知湣：海底沉積物記錄著地球變遷的歷史。我是做氣候演變研究的，地球在歷史上經歷著冷暖交替的節律，也就是冰期與間冰期的循環。我們要研究氣候變化，絕不能只看今天，必須回溯歷史，探尋氣候演變的長期規律。

以往在我國南海海域開展科考作業時，海底五六百米深處多是深厚軟泥。采集沉積物時，使用的重力柱很容易深入海底，可以輕松獲取長度可觀的沉積物樣品。但來到普里茲灣，我們首次下放重力柱取樣就遭遇了失利。這片海域的海底底質成分十分復雜，冰山消融后墜落的冰磧物，也就是冰山融化時從冰川剝落沉入海底的石塊等碎屑物質遍布海底，直接阻礙了重力柱向下貫入取樣。面對突發狀況，我們只能立刻調整作業站位。但在我看來，這也正是親臨海上科考現場的魅力所在。

重新規劃作業點位、調整方案后，我們順利采集到3根沉積物柱狀樣，其中最長的一根是在普里茲灣外陸坡獲取的4.26米沉積柱狀樣。雖然從地質尺度上看，它可能僅僅記錄了過去十幾萬年的環境演變信息，但能為我們解讀高低緯氣候聯動機理提供重要科學依據。結束聯合航次回到實驗室后，我們會將這些沉積物柱狀樣品剖開，結合同位素、微體古生物等分析手段開展研究。

記者：剛才您提到了“高低緯聯動”，這讓我聯想到您一直在倡導的“太極計劃”。這是一個什么樣的科學計劃？

翦知湣：“太極計劃”即“太平洋—極地計劃”，是由我的老師汪品先院士提出的，是我們嘗試在地球系統科學中建立“中國學派”的一項重要工作。長期以來，西方主流的氣候理論認為，全球氣候的冷暖變化是由高緯度，尤其是北半球高緯度地區驅動的。西方主流氣候理論往往以大西洋的氣候變化模式當作全球的模板，但實際上這種研究視角是有局限的。我們通過長期研究發現，低緯熱帶海洋的海氣相互作用過程可能才是真正的全球氣候“發動機”：熱帶海洋產生的熱量與水汽，通過大氣和大洋環流傳遞到兩極；而兩極冰蓋的消長和深層冷水流又反過來向赤道回流，調節著全球氣候。因此，全球氣候的變化絕不是只有低緯度地區或者高緯度地區在起作用，而是全球聯動的。具體來說，海洋占地球表面積的71%，太平洋是其中最大的洋盆。我們不能只盯著兩極，也不能只盯著赤道，必須把太平洋和兩極作為一個整體系統來研究。“太極計劃”的核心就是要解開“氣候演變的低緯驅動”與“高低緯聯動”的深層奧秘。

現在，我們正在進行的國家重點研發計劃項目正是檢驗“太極計劃”核心設想的重要手段。同時，我們還在開展印度洋—太平洋（簡稱“印太”）區域的高低緯聯動研究工作，將高低緯聯動的理念貫穿其中，把全球作為一個跨圈層耦合系統進行考慮。其中，印太暖池作為全球熱量最集中的海域，其形成與演化和板塊運動密切相關，需要考慮印度洋板塊、歐亞板塊與太平洋板塊的匯聚對全球洋盆演化的影響。

記者：將太平洋與極地作為一個整體系統進行研究是一種新的視角。

翦知湣：這種新視角實際上體現了中國地球科學當前的發展特征。中國地球科學目前已經進入了地球系統科學的新階段，強調跨圈層和全球化兩大特征。跨圈層意味著要打通大氣圈、水圈、巖石圈乃至地球深部的物質與水—氣交換過程；全球化意味著我們不能只做單一區域的碎片化研究，必須進行全球化系統性整合。

推動中國地球科學在新階段的發展，要有全球視野，用跨圈層的思路，采用多學科綜合手段。比如，這次在普里茲灣考察中所獲取的數據，將幫助我們進一步厘清在全球氣候變化中，高緯度地區和低緯度地區的貢獻比例分別是多少，以及它們究竟是如何通過大氣和海洋環流進行“對話”的。突破西方的傳統模式，提出新觀點并實現引領，這是中國科學家面臨的巨大挑戰和機遇。

縱觀歷史，中國現代自然科技的發展相對較晚，以往地球科學的重大理論似乎都跟中國人無關，但現在我們必須對世界、對人類有所貢獻。中華文明比較強調系統研究，而西方海洋文化強調創新探險。在如今全球化的時代，兩種文明的匯聚或將形成新的全球文明。

以先進技術裝備支撐研究

記者：如今聯合航次作業已收官，放眼未來，您對我國南極考察事業和深海領域研究，有什么期待和建議？

翦知湣：我國的極地研究起步較晚，但我認為，如今我們已成功跨越了初期的“開拓奠基”與后來的“平臺建設”階段，正式邁入“科學深耕”的第三階段。在這一關鍵期，我們的核心任務是通過原創性技術突破，力爭在極地研究中占據世界領先地位。

科學探索要發揮引領作用，技術保障必須先行。沒有先進的技術裝備，很多研究根本無法開展。我國亟須在工程技術上取得突破，搞理論研究的科學家和搞裝備技術的工程師必須緊密合作。

舉例來說，去年“奮斗者”號在北極成功下潛43次，其中32次是在海冰覆蓋率超過80%的北極中央海盆區，這使我國成為目前世界上唯一能在北極密集海冰區連續實施載人深潛的國家。與在無冰區深潛不同，密集冰區的冰會發生漂移且覆蓋率高，導致潛器上浮時很難找到安全穩定的上浮通道，隨時可能被冰層堵住。而且北極氣溫極低，對潛器設備、電池續航都是很大考驗，高緯度磁場還會干擾導航和通信，如果水下定位不準，母船配合接應、回收作業的難度和安全風險都大大增加。因此，密集冰區實施載人深潛，是對相關技術空前嚴峻的考驗。

有了在北極的成功，我非常期待能將“奮斗者”號萬米載人深潛器帶到南大洋，助力極地深海科考，同時發展更多的、滿足極地考察需求的高精尖技術裝備。

記者：如果“奮斗者”號萬米載人深潛器來到南極，可以在南大洋科考中發揮什么作用？

翦知湣：比如說，它可以幫助我們在不同深度尋找冷水珊瑚，繼而讓我們重建南大洋變化的歷史檔案。南大洋的深海中分布著很多冷水珊瑚，其中最長的可以存活幾千年。它們是大自然天然的“千年捕集器”。我們每年考察航次中布放的沉積物捕獲器，只能研究當下一兩年的物質沉降，連續布放也只能研究最近幾十年的情況，而深海冷水珊瑚卻能告訴我們過去千年間的海洋環境變化。

抓取冷水珊瑚之外，“奮斗者”號還能讓我們實地考察南極底層水的生成地，甚至還有可能進入冰下的海洋內部去研究南極冰蓋。

記者：您剛才提到載人深潛的重要性。現在人工智能和機器人技術這么發達，深海研究為什么還要依賴載人潛水器？

翦知湣：理論上講，深海確實應該是無人潛器的天下，但人類親抵現場的收獲是機器無法替代的。科研必須從第一線做起，科學家到達海底現場，能更精準采集復雜樣品，尤其是獲得“原地”狀態的宏生物和微生物樣品。

而且，發展載人潛水器對國家整體科技水平有著重要的推動作用。載人潛水器對材料、生命支持和生命安全系統、人機協調的要求極高，對這類極限技術難題的攻關過程，是推動我國工業技術進步的強大動力。

決不能局限于實驗室與辦公室

記者：隨著信息技術的發展，現在有些年輕科研工作者更傾向于在辦公室里處理數據和跑模擬，不太愿意去艱苦的一線現場。您對此怎么看？

翦知湣：這確實是一個值得關注的現象。現在有些科研人員依賴資料和數據的積累，或者忙于處理繁雜的事務性工作。這些工作很辛苦，但他們并未深入第一線，不利于原創性研究。

深海與極地是人類還沒完全開發的新疆域，迫切需要更多青年人才投身其中。人才培養重在實踐，海洋學子決不能局限于實驗室與辦公室，必須身體力行深入一線，獲取一手資料。只有通過現場的親身認識，才能真正理解廣袤的海洋和極地。

這么多年走過來，我深刻體會到，對自然界保持好奇心，親自到自然中去探索，遠比一直待在室內要好。

記者：作為一名前幾年才當選的院士，您有沒有覺得肩上的擔子更重了？

翦知湣：于我而言，院士只是對我多年科研工作的認可，絕不是我科研生涯的終極目的。相反的，當選院士意味著“再就業”，很多人在這個年紀都要準備退休，而我又重新上崗了。一個人的年紀并不重要，汪品先院士曾說過，什么都可以給別人，就時間不行。保持年輕的精神狀態，在于不斷追求、充滿動力和保有永遠向前的力量，這與年齡無關。

目前極地科學需要深入加強科研，陳大可、李家彪等院士都投身極地研究，孫友宏、孫宏斌等院士也專注于極地工程與技術攻關。隨著越來越多院士的加入，我們希望能發揮院士的號召力和虹吸作用，引領并帶動更多青年科學家投身極地研究，沿著這條科學之路接力前行。

[致青年科技人才]

科學研究從來不是閉門造車，它需要“大科學”的開闊視野，更需要“大科學”的宏偉格局。我衷心希望，當代的青年科技人才能夠立志為國家做大事。因為真正的科學突破，往往誕生于解決國家發展最緊要問題的過程之中。

你們的事業絕不應困守在實驗室的孤島中，而必須與祖國的脈搏同頻共振。將個人的學術理想，主動融入國家強盛、民族復興的偉大洪流中，這種“與祖國同行”的信念，將成為你們在科研長跑時永不枯竭的動力源泉。

當下的海洋科學正處于范式變革的前夜。我鼓勵你們積極響應國家戰略需求，走出辦公室的舒適區，去擁抱深海的幽暗，去挑戰極地的嚴寒。在萬米深淵的靜謐中、在皚皚冰原的凜冽間，用雙腳丈量地球，用智慧探尋真理，在那些“科學無人區”里掘地三尺。

請保持那股昂揚奮進、不畏艱難的精神，用創新的筆墨書寫屬于中國人的海洋科學新篇章。唯有與時代同向、與祖國同行，方能不負韶華，成就無愧于國家、無愧于時代的精彩人生！

——翦知湣

• 信息來源：科技日報 記者：畢文婷。

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