探险家小传

丁琛

青少年极地探险教育的践行者

自2011年开始，丁琛先后组织青少年走进南极、北极、青藏高原、南海等地，围绕极地环境、生物多样性、海洋资源、地质构造、全球气候变化等科学主题开展考察、研究。科考队累计发表极地科研论文300余篇，发表学生署名科技文章20余篇，并发现极地未知物种3个。

到过极地科考的孩子，有什么不同？

你带着孩子在城市公园投喂麻雀、鲫鱼；极地科考的孩子，在看北极熊饥饿地乞食，目睹贼鸥捕食企鹅幼崽。

你的孩子在植物园观赏当季盛开的鲜花；北纬78°的斯瓦尔巴德群岛，一个孩子捡起一块植物化石，破解了3亿年前北极的样子。

孩子为老师布置的一篇作文焦头烂额、无从下笔；极地科考的孩子，洋洋洒洒数万字的科研论文已在刊物发表。

都关注全球变暖、呼吁环境保护；极地探秘的孩子已经从极地取来的冰芯，测算出全球气候的趋势。

2011年的夏天，北极迎来一支特殊的科学考察团——18名来自北京的中小学生，拉开了中国极地教育、中国青少年科考的序幕。

此次活动的组织、策划者正是丁琛。曾在国家科技部、外交部任职的他，不经意地与极地结缘，其后的十年间，策划组织了1千多名青少年赴南极、北极进行科学考察。

“科学启蒙，应该用更生动、有趣的方法，让青少年直观地去接触、去感受，由浅到深，建立起一个科学的概念、框架，提升对自然科学、生命科学的理解。”

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刚刚抵达，就看到北极两大食物链顶端的物种以这样的方式同框，船上的青少年，从视觉到心灵都受到极大冲击。

其实，自2015年起，学生们就已经明显地察觉到北极熊的觅食方式有所改变。海岸边经常能看到骨瘦嶙峋的北极熊，毛发变黄，完全不是过去在电视、课本所认知的白白胖胖。它们饿到去岩石缝里翻找小螃蟹，啃植物、草皮，有时为了夺食而互相撕斗，甚至出现攻击人类的现象。

而这一切的“罪魁祸首”，便是全球气候变暖。

每年，青少年科考队都要到北极的朗伊尔1号冰川，在同样的地点、时间采集样本，测量当地气温。第一批学生去的时候，测得的温度是-1℃。2019年再去，温度已达19℃。不到10年，北极的温度上升了20℃！

迅速升高的气温，引发了一系列连锁反应，对整个北极的生态造成了极大影响。

首先是海冰大量融化，融化成海水后，更多的太阳热辐射被吸收，反过来又加速了冰的融化。现在，北极浮冰的面积比1970年缩小了三分之一。

这对于需要借助浮冰捕食的北极熊，无疑是灭顶之灾——它要趴在冰面上，在前方挖一个洞，等海豹探出洞口换气时，用锋利的爪子迅速地将海豹拍晕，再把海豹拉上来，吃掉。北极熊的鼻子十分灵敏，隔着冰面也能闻到水下8公里至10公里的海豹。

以前的冰区距离海岸线也就四五十公里。北极熊游泳的极限纪录是102公里，通常情况下，游六七十公里不成问题，游到冰区进行捕食轻而易举。

然而，前两年，青少年科考队再去时发现，最近的冰区离海岸线都已有百公里之远。这就意味着，北极熊可能还没游到冰区，便因体力透支而淹死或累死。

“北极熊的数量目前仅剩不到3万头.有专家预测，到2060年，这个物种就要灭绝。”

到北极之前，学生们以为那里只有白茫茫的一片。去了之后才发现，北极圈里不仅有超百种植物，而且，大部分植物开出的花，形状、颜色都非常漂亮。

“好看是为了吸引驯鹿、雪兔、小狐狸等动物来吃，以此将植物种子沾到动物身上，带往各地。动物相当于是植物授粉、传播的载体。”

当然，动物们也不“白帮忙”。北极的花，通常都有向阳生长的特性，可以当“指南针”。于是，驯鹿在迁徙的时候，会靠虎耳草来辨认方向。

北极植物，不仅需要与动物“抱团”，植物之间，也会“伴生”。

“北极风大、低温，植物如果生长在石头或土壤里，很容易被风刮倒。有的植物根系短、不发达，需要与苔藓、地衣等伴生植物生长在一起，抵抗恶劣的自然环境。”

在北极，植物通常生长在冻土。想要“立足”，根系至少需要在土壤下延伸50厘米，紧紧抓住地底不会融化的冻土。

这是因为，在北极有一个非常独特的冻融现象：冬季，冻土里的水结成冰后会膨胀，将土壤里的砂石、异物、硬物挤出；夏季，冰雪融化，土壤变软，没了砂石等硬物支撑，土壤中间会凹陷。一融一胀，年复一年，被翻出的碎石等会在外圈整整齐齐地码成一个环状。

在冻融现象的作用下，北极圈人居城镇的电线杆子也是整齐地斜往一个方向。科考队一名学生，观察到这一现象后，受到启发，回来立刻展开研究——他想知道电线杆子到底扎多深才不会斜。

他用一个大玻璃盒装上土和石子，注入水，和成泥；将泥做成斜坡状，往斜坡里分别插上1至10 厘米深浅不一的小木棍；每根棍子绑上计时器，若棍子倒下，计时器便会停止工作。设置完毕，把整个装置放到冰箱冷冻。待泥土冻硬后将箱子取出，在室温下使土壤融化。如此交替，模拟北极冻土的环境。

实验一个月后，这名学生发现，插入泥土深度小于2.5厘米的棍子，倒得最快；超过这个深度，棍子倒的时间会延长，甚至不倒。

这个2.5厘米的深度，就相当于一个拐点。这个拐点的数值，或可为铁路、楼房等大型工程在打桩、打地基等环节提供重要参考——这项研究在当年拿下“全国青少年科技创新大赛”一等奖。

走进极地世界，开启的，不仅是孩子的科学思维，更能拓展其审视、理解生命的全新视野。

南极的企鹅有十几亿只，远比通常认知要多。为了在有限的栖息环境中生存下去，它们必须分工协作——特别是在有天敌的情况下。

成年公企鹅负责捕食、筑巢。它们到海湾捕食时，企鹅社区会出现一个“幼儿园”——把小企鹅集中赶到一个地方，外圈由个头高大的企鹅站岗放哨，里面有企鹅妈妈负责照看、安抚幼崽。

筑巢时，公企鹅需要到很远的海边，寻找拳头大小的鹅卵石。由于“建筑材料”搬运困难，巢穴通常建得较为密集，间距大概四、五十厘米。这样的结构，也更方便抵御贼鸥的偷袭，不给它们留落脚之地。

企鹅宝宝约一个月大是最危险的时候。因为它有了活动能力，会在巢穴周边跑，便很容易被贼鸥或其他大型禽类、鸟类吃掉。不像更小的时候，被庇护在爸爸、妈妈肚子上的绒毛下；或者，长到一个半至两个月，换完胎毛，能下水游泳，鸟类便不再对它构成威胁。

学生们在南极考察时，曾亲眼目睹贼鸥捕猎一只三、四十厘米高的企鹅宝宝。贼鸥一步步将小企鹅从巢穴赶到沙滩。一开始，小企鹅的爸爸、妈妈试图营救，但随着贼鸥把小企鹅越赶越远，成年企鹅也不敢离开巢穴太远，只能放弃。

小企鹅独自顽强地抵抗了近两小时，四处躲避，最终未能挣脱被捕食的命运。

“这就是自然界，一定有它残酷的一面，这也是一种眼界，给青少年生命教育上的一堂必修课。”

“《南极公约》里有相关规定，人类不能直接干预极地生物，其中包括不能投喂、不能在它们遭遇天敌袭击时进行保护。即便观察，也必须保持一定的距离。”

丁琛解释，制定这些条款的目的，一是避免动物丧失自身的捕食能力，二是防止动物越来越靠近人类聚集的城镇。“那将带来更大的威胁。”

“极地特殊的地理环境，是一个绝佳的实践基地，可以让青少年站到一个全球系统的角度去思考极地的自然环境、生态环境、气候变化，以及人类文明与极地之间的关系。最终教会孩子科学地去做一件事。”