【中国自然资源报】看极地浮游世界的“慧眼”——记中国科学院海洋研究所研究员张光涛

极地先锋 | 中国极地考察先进集体和先进个人事迹
在地球的最北端,冰雪与海水交织的寂静世界里,生活着一群肉眼难以察觉的微小生命——浮游动物。它们是海洋食物网的枢纽,是碳循环和渔业资源的“晴雨表”,更是全球气候变化最敏感的“哨兵”。
有一位中国科学家,用了二十多年时间,为这些极地“小不点”建立“户口本”和“档案”,只为能够尽可能提前侦知海洋生态系统的变化,并在极地国际治理的谈判桌上阐述中国主张。他就是中国极地考察先进个人、中国科学院海洋研究所研究员张光涛。
一次“看见”改变的人生轨迹
1997年,张光涛刚刚踏入中国科学院海洋研究所的大门,成为一名研究生。彼时,国内的极地海洋浮游动物研究主要聚焦南极磷虾,国际上对整个浮游动物群落的研究也相对稀少。
“为什么要放弃大型的反而研究这些小型的生物?”很多人不理解。
张光涛的回答简单而专业:“浮游动物是连接初级生产力和高营养级捕食者的承上启下关键环节。”没有它们,就没有鱼类、鸟类和海兽;不了解它们,就无法真正读懂海洋。
他进入了一个从事极地研究的课题组,从此与冰雪世界结下不解之缘。那是一个充满未知的领域,也是一个需要坐得住冷板凳的方向。张光涛先后参加了中国第15次南极考察、第2次和第3次北极科学考察。
如果说南极给了他科研的起点,那么北极则给了他学术的“震撼教育”。
第2次和第3次北极科学考察之间只隔了5年。当张光涛再次踏上北冰洋的冰面时,他几乎不敢相信自己的眼睛:海冰消退了,大量的、触目惊心的消退。
“我目睹了北极海冰发生了极大的消退。”张光涛说,那一刻,他不仅感到震惊,更感到一种急迫的科学追问:海冰的变化会对整个北冰洋生态系统产生什么影响?这种影响会进一步加速海冰消退,还是减缓它?
正是这次“看见”,让他找到了自己此后十余年的核心研究方向。他开始意识到,极地科学不是书斋里的学问,而是关乎地球未来的大命题。
给极地浮游动物上“中国户口”
极地考察条件艰苦,危险无处不在。张光涛印象最深的一次经历,是第3次北极考察期间的“防熊值守”。
那一次,他所在的团队在冰面上建立临时观测站。他们所在的科研小组不仅要完成采样任务,还同时承担着防熊任务——这意味着,他们要一边做实验,一边警惕随时可能出现的北极熊。
“当时大家高度紧张,手里拿着信号枪和步枪,眼睛不停地扫视四周。”张光涛回忆,北极熊是极地最危险的捕食者,行动敏捷、力大无穷,一旦靠近,后果不堪设想。
幸运的是,那次有惊无险。但这样的经历让他深刻体会到:极地科考,不仅是对智力的考验,更是对意志和胆量的磨砺。
“在那种极端环境下,团队里没有人退缩。大家心里只有一个念头——完成任务,把样品带回去。”张光涛说。
正是这种磨砺,让他对极地有了更深的感情,也让他更加珍惜每一次来之不易的现场数据。
回到实验室,真正的挑战才刚刚开始。
张光涛在国内率先启动了对南大洋和北冰洋浮游动物在群落水平上的全物种鉴定,并完成了中文定名。这项基础性工作,相当于给极地浮游动物上“户口”——每一种叫什么名字、长什么样子、分布在哪里,都要清清楚楚。
难点在哪里?
“早期的种类描述和种名确定,是国外学者从20世纪20年代开始逐渐完成的。原始的定种文献有些很难获得,有些甚至散落在不同国家的图书馆里。”张光涛说,种类鉴定和计数是一项极其费时费力的工作,需要在显微镜下一个一个地看、一个一个地比对。
但他坚持下来了。
这项工作的意义是多重的。第一,它作为划分地理群落的依据,与后来极地保护区相关的生物区划在科学方法上是一致的;第二,有了全物种鉴定,就可以针对具体种类和整个群落从定性研究进入定量研究;第三,浮游动物作为食物网的关键环节,可以为碳循环评估和渔业资源潜力提供判定依据。
换句话说,只有先把“家底”摸清,后面的研究才能站在坚实的基石上。
北极哲水蚤的“本地繁殖”之谜
在西北冰洋,有一种名叫北极哲水蚤的浮游动物,它们是大型动物优质的饵料生物,也是北冰洋陆架区生态系统中最关键的物种之一。
随着海冰消退,张光涛与国外学者在同一年观测到楚科奇海的北极哲水蚤数量激增。但是在解释上却出现分歧,国外学者认为是从其他海域“外来源输运”过来的,但张光涛通过多次现场调查和数据分析,提出了一个大胆的新观点:环境的变化已经使得北极哲水蚤可以在楚科奇海大量繁殖。
为什么执着于解释而不是现象本身?
张光涛解释道:“北冰洋陆架区生态系统变化的主要原因,来自冰藻—底栖动物食物链向浮游植物—浮游动物—鱼类食物链的转换。北极哲水蚤作为这一区域内最主要的浮游动物,开始在本地大量繁殖,说明整个生态系统的结构正在发生变化。”
这意味着什么?意味着北极海冰消退带来的生态变化,可能会影响到碳循环和未来渔业的潜力。无论从认识极地,还是保护、利用极地的角度,这都是一个必须关注的前沿问题。
至于分歧,张光涛并不急于争论,他说:“科学上有分歧是正常的,最终还是要靠数据说话。”
科学要为极地国际治理服务
极地不仅是科学家的天然实验室,也是全球治理的竞技场。
张光涛长期担任南极海洋生物资源养护委员会中国代表团顾问。在这个国际舞台上,他不仅要面对复杂的科学问题,还要参与涉及海洋保护区、生物资源配额等敏感议题的磋商。
“如何在极地国际治理中发出中国声音?”面对这个问题,张光涛的回答务实而深刻。
他说,首先要靠扎实的科学数据。在国际治理中,科学依据就是“武器”。中国科学家只有在关键问题上拿出过硬的、不可辩驳的证据,才能在国际场合赢得尊重。
其次,要敢于发声。既然我们有自己的见解和主张,就不能只做“沉默的参与者”,而要主动设置议题、提出建设性方案。
此外,他还参与了《预防中北冰洋不管制公海渔业协定》的科学协调工作。作为缔约国,中国在数据共享、联合调查航次等方面积极推进。张光涛所在的中方科学家团队也在所有工作组中积极参与,但目前进展缓慢。
“这正是我们需要持续努力的地方。”他说。
在他看来,未来我国在极地治理和国际合作中,应在两个方面进一步发力:一是气候变化应对,全球变暖是极地最大的威胁;二是人类活动影响评估,要正确评价对生态的影响。
为下一代播种极地梦想
除了科研与谈判,张光涛还投入了大量精力做一件“看似不紧急”的事——科普。
他曾主笔并主讲央视《走进科学》节目,向全国观众介绍南极动物;他多次走进中小学课堂,用自己在极地的亲身经历——冰站遇熊、风雪采样——激发孩子们对科学的好奇。
“科普的目的是什么?”张光涛说,“是让他们客观地、系统地看待极地的变化,激发对极地研究和保护的热情。”
他还担任《冰冻圈生态学》副主编、《中国大百科全书》冰冻圈生态学分支副主编,参与了极地海洋科学名词审定工作。这些学科建设工作看似琐碎,实则对推动我国极地科学发展起到了基础性的支撑作用。
“科学知识需要普及,学科体系需要建设。这些事总得有人做。”他说。
2026年,张光涛获评“中国极地考察先进个人”。面对这份荣誉,他说:“能够参与到极地研究中,这本身就是一种荣誉。这一奖励是肯定,也是督促。”
谈到年轻一代极地科研工作者,张光涛希望年轻人从“更好地认识极地、保护极地、利用极地”和“人类命运共同体”的高度出发,在自由探索的同时,更要关注极地生态安全的紧迫性。
“在条件有限的情况下,要做‘大科学’。”他强调,所谓“大科学”,不是规模大、设备贵,而是问题大、格局大,把个人的研究兴趣与国家需求、人类命运真正连接起来。
从冰面上的防熊值守,到实验室里的通宵鉴定;从国际会议的据理力争,到中小学教室里的轻声讲解——张光涛用二十多年的坚守,诠释了一名极地科学家的使命与担当。
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