新生问海 —— 北京大学元培学院2018级学生赴青岛 海洋科研实践纪实
2018-11-14

2018年10月26日至28日,北京大学元培学院“海洋与气候变化”新生讨论班学生前往山东省青岛市开展了为期两天半的海洋科研实践活动。本次实践团由元培学院任课老师、城市与环境学院周力平教授带队,目的是让选课学生接触海洋科学家并实地体验海洋科研一线的工作环境。实践团先后到青岛海洋科学与技术试点国家实验室、国家深海基地、国家海洋局第一海洋研究所、中国海洋大学等地进行参观考察。

10月26日午夜,舟车劳顿后的实践团抵达第一站——位于青岛市即墨区的青岛海洋科学与技术试点国家实验室。该实验室筹建于2000年,是我国海洋研究领域唯一的国家实验室。今年是实验室构筑问海事业的第18个年头,朝气蓬勃的同学们来到正值“青春”的实验室,踏上本次“问海”之旅。

 

一问——国家海洋实验室

早9:00,同学们满怀期待开始了首日的实践活动。沿着去报告厅宽阔的园区大道,途经实验综合楼、海洋生物工程技术中心、大型仪器监测平台、专家俱乐部、蓝色硅谷专家公寓等建筑,让人感到宁静又富有朝气。在工作人员的提醒下,大家方知走过了习近平总书记今年来考察时的路线。

实践团的第一项活动是听中国海洋大学马晓慧教授和国家海洋局第一海洋研究所戴德君研究员的学术讲座。

两位物理海洋学家介绍了海洋多尺度动力过程、极地海洋研究、海洋与气候变化、物理海洋模式等热点问题和最新研究成果。马晓慧展示了她在揭示中尺度涡影响西边界流的动力机制方面的最新研究成果,戴德君介绍了他亲自参与的非破碎浪致混合模式发展工作,使同学们对物理海洋有了新的认识,也深刻地感受到了近年来中国在海洋研究领域里突飞猛进的发展。讲座结束后,同学们踊跃提问,与两位专家就海洋生物、计算模拟、物理机制等进行了交流。

随后,实践团队与同到海洋国家实验室参观的青岛二中高中生同学们进行了交流。刚刚走进校门不久的元培新生们分享了自己高考和选择北大的心路历程,并为高中同学们提出学习方法和效率等方面的建议。担任本次实践活动助理的元培学院2016届古生物学方向毕业生安永睿同学分享了自己因从小对自然的兴趣和热爱而选择古生物学专业,而后又选择作为直博生进行海洋方面研究的经历。

近正午时分,实践团参观了国家实验室近期成果展以及高性能科学计算与系统仿真平台。同学们为这个国际一流平台上的超高分辨率全球海洋模拟器、智能超算及系统仿真平台及其面向全球发起的透明海洋、深海极地、蓝色生命等大科学计划所震撼。因为错过了开餐时间,大家只能吃食堂临时准备的套餐,大家一边吃,一边兴致勃勃谈论着上午的所见所闻。

随后,实践团来到正在建设的同位素与地质年代学实验室。实验室负责人王旭晨教授为大家介绍正在安装的同位素质谱仪和气相色谱等设备,让同学们对课堂中学习和讨论的海洋沉积物同位素分析有了更直观感受。实验室中一间空旷宽广的房间格外引人注目,王旭晨介绍说这里即将安装和北京大学一样的加速器质谱仪。同学们踩在一天之后就将被巨大仪器占据的特殊平地上感到格外兴奋。而本次实践团助理梁雍祺同学则为自己已经利用北大的加速器质谱进行海水的研究感到特别自豪。

参观同位素与地质年代学实验室

二问——国家深海基地

27日下午3:00,实践团驱车来到黄海之滨的国家深海基地,这是世界上第五个深海技术支撑基地,支撑着我国大型深海装备业务化运行,也是蛟龙号深潜器的测试研发基地和我国大洋科考船只的重要母港。这是一次与7020米深潜器近距离接触的宝贵机会!同学们在于凯本博士的带领下,先后参观了“深海之路”的科普馆和成就馆。科普馆里精美的照片、图表全面介绍了海洋科学和技术的方方面面。在配有120度大型环幕的多媒体影视厅内,同学们观看了展现丰富海底自然资源等内容的录像,不仅丰富了对海洋的认识,也了解了海洋科学和技术的前沿。成就馆则展示了我国深海事业发展的光辉历程和取得的成就,包括蛟龙号载人深潜器、海龙号系列无人遥控潜水器、潜龙号系列水下自主机器人等深海探测潜水设备的模型。

同学们登上向阳红81号科学考察船

在深海基地码头,同学们兴奋地登上向阳红81号科学考察船。深海基地码头是一项人造填海工程,从深海基地所在的鳌山卫半岛伸入大海之中。向阳红81号科学考察船吨位相对较小,船长39米,宽8.2米,设计吃水深度3.8米。“麻雀虽小,五脏俱全”,该船装配着非常完备的科考设备。实践团一行在驾驶室和后甲板区域,对科考船的性能和科考作业中浮标潜标释放与回收、采水、拖网、钻探等综合海洋考察流程进行了解。

 

在参观了潜水器试验水池和深海高压环境模拟实验室之后,实践团来到潜水器总装车间。蛟龙号载人深潜器正在这里进行维修保养,由于此刻已经被拆卸的蛟龙号深潜器正在接受特殊处理,同学们没有能走到其面前,但大家没想到能离蛟龙号如此之近。

 

当实践团在暮色中结束参观活动时,1986年毕业于北京大学地理系的校友、国家深海基地管理中心主任于洪军研究员,对元培学院的新生来深海基地参观表示热烈欢迎,他希望实践团的同学们将来能加入到中国的深海研究中来。

在国家深海基地参观海洋科普馆

三问——国家海洋局第一研究所

28日早8:30,同学们乘车前往位于青岛市仙霞岭路的国家海洋局第一海洋研究所。研究所始建于1958年,具有从事基础研究、应用基础研究和社会公益服务的综合实力,已经实现了老一辈海洋人“立足中国海,走向三大洋,开创南北极”的宏伟目标。

同学们首先观看了庆祝建所60周年的录像。随后,一所所长、北大校友李铁刚研究员向同学们介绍了国家海洋事业目前发展的走向,指出海洋研究有“三高”——高科技、高投入和高风险;海洋研究样品的获取和海量的数据处理需要极高的科技支持以及大量的财政投入,同时风云变幻的海上环境和未知的深海领域会使得海洋研究的风险巨大。李铁刚就同学们关心的海洋主权和国家利益方面的问题与大家进行了交流。

同学们以“Shackleton与Emiliani的学术之争”为题,与李铁刚进行了深入探讨。七位同学先后介绍了两位大师对深海有孔虫氧同位素的研究和在科学解释上的分歧,及其对第四纪冰期-间冰期理论贡献。作为古海洋学专家的李铁刚,20年前在剑桥大学访问期间,师从Nicholas Shackleton教授。他对同学们在选修“海洋与气候变化”课程不足两个月后,就能对如此重要的学术问题有如此深度的理解并进行探讨表示非常满意。他回忆了自己在剑桥经历和Shackleton教授的故事,希望同学们结合海洋研究的最新成果更深入去探索深海沉积物中有孔虫氧同位素信号的意义。

结束与李铁刚的交流,已是正午时分,同学们仍精神饱满地直奔中国大洋样品库。这里珍藏着我国历次大洋科考采集的样品。样品库分为常温样品库、-4℃低温样品库和-20℃样品库。-4℃样品库可以尽可能还原深海海水水温,保持样品与采样前的温度环境一致,-20℃样品库则可以保证生物样品不会腐坏。在样品库里,同学们见到了来自世界各大洋的海水水样,大洋中脊的火山岩样品,各个海盆的沉积物样品柱等珍贵的研究材料。

同学们参观中国大洋样品库

四问——中国海洋大学教学科考船

 

本次实践活动的最后一站是停泊在青岛小港的中国海洋大学教学科考船——天使1号。天使1号长34米、宽7.5米、排水量为280吨,是一条袖珍版的科学考察船。相对较小的体量,使它更适合近海科学考察工作。天使1号配备有非常先进的驾驶航行系统,设计有可拆式的艉部浅钻平台和艉锚定位装置,同样可以满足近海化学、生物、地质、环境、水文、渔业等多学科的综合调查需求。大家在船长的带领下参观了船的各个区域,对于海洋科考生活有了切身的感受。由于风浪太大,实践团未能搭乘海上交通艇去参观停泊在锚地的东方红2号教学科考船。

 

28日晚18:22,G200次列车在暮色中徐徐离开青岛站,本次“新生问海”的科研实践划上了一个圆满的句号。科学实践考察是同学们认识科研的方式,也为今后同学们施展抱负打下了基础。两天行程满满的活动,对同学们的体力也是一次考验,这不仅是一次知识意义上的实践,还是一次文化上的实践,让同学们体会到了鲜活的科研文化,见识到了充满活力的中国海洋研究,这对于同学们以后的学习和科研都会有重要的借鉴意义。青岛海洋科学与技术试点国家实验室主任吴立新院士、于洪军和李铁刚都是北大校友,这更使同学们切身感受到北大人在我国海洋研究领域里的贡献和潜力。正如周力平所说,北京大学在我国海洋科学与技术飞速发展的进程中必将发挥更大的作用,这只是个时间问题,北大会有更多的毕业生为海洋强国的事业作出贡献。