科技日報記者 楊宇航

青藏高原是屹立于亞洲之巔的“世界屋脊”，是滋養了億萬生命的“亞洲水塔”，更是驅動全球氣候變化的超級“引擎”。隨著第二次青藏高原綜合科學考察研究（以下簡稱“第二次青藏科考”）不斷深入，科學家正一步步揭開這片地球第三極的神秘面紗。

前不久，第二次青藏科考成果綜合集成應用發布會在拉薩舉行。會上，中國科學院院士、中國科學院青藏高原研究所研究員方小敏提出“三極聯動”的新思考。

青藏高原如何作為全球氣候變化的“策源地”牽動兩極、影響世界？人類應如何應對青藏高原變化給全球帶來的影響？科技日報記者就這些問題對方小敏進行了專訪。

青藏高原、南北極是相互關聯的“三極”

記者：在第二次青藏科考成果綜合集成應用發布會上，您介紹了“三極聯動”理論。它的核心內涵是什么？

方小敏：“三極聯動”理論認為，青藏高原、南極、北極這三極通過大氣—海洋環流和碳循環構成動態系統，控制著青藏高原鹽湖礦產與亞洲內陸地貌的形成。它打破了把青藏高原、南極、北極看作三個孤立地理單元的傳統認知，而將它們視為地球系統這一相互關聯的整體中三個關鍵的“極”。

我們認為，青藏高原的持續隆升，就像啟動了一臺全球氣候調控的“超級引擎”，它通過一系列復雜的物理與化學過程，遠程影響著全球氣候，尤其是對兩極冰蓋的形成與演化產生了深遠影響。這一觀點為我們理解晚新生代以來全球氣候變化機制提供了全新理論框架。

這一理論的誕生，與一次野外考察經歷有關。那是在青藏高原北部的一次采樣中，我們從地層序列中發現了來自中亞沙漠的粉塵信號，而這些粉塵的沉積時間，恰好與南極冰芯記錄的全球降溫事件高度吻合。那一刻我突然意識到，高原、沙漠、海洋、極地之間，或許存在一條我們尚未完全理解的“氣候鏈條”。正是這些細微的發現，推動我們逐步構建起“三極聯動”的理論體系。

記者：青藏高原如何遠程影響地球南北極？

方小敏：青藏高原對兩極的遠程調控，主要通過兩條關鍵的“動力鏈”實現。

一條路徑是“粉塵—碳效應”。大約在1200萬至800萬年前，青藏高原北部劇烈隆升，改變了大氣環流格局，強化了西風急流，導致亞洲內陸加速干旱化，形成了廣袤的沙漠區。沙漠區就像巨大的“粉塵工廠”，產生的富含鐵、磷等營養元素的細小顆粒被強風吹到北太平洋，促進了浮游植物的繁殖。通過光合作用，浮游植物吸收了大量的二氧化碳，浮游植物死亡后，其有機體攜帶的碳沉入深海，被長期封存。這一過程直接導致大氣中二氧化碳濃度下降，引發全球變冷，從而促進了南極冰蓋擴展與北極冰蓋的形成。

另一條路徑是“化學風化—碳循環”效應。青藏高原南部隆升強化了亞洲季風系統，帶來更豐沛的降水。雨水浸潤高原上廣泛出露的新鮮巖石，在巨大反應表面上發生了高效的水解等反應，繼而，反應產物被雨水快速沖刷，暴露出新表面，顯著加劇了化學風化過程。這就如同給大氣“洗腎”或“進行透析”，把二氧化碳轉化為溶解的碳酸氫根離子，再通過河流輸入海洋，最終形成碳酸鹽沉積，實現碳的長期封存。與此同時，強烈的地表侵蝕也將大量有機碳快速搬運至海洋并埋藏，阻止其分解返回大氣。

這兩條路徑的核心作用都是移除大氣中的二氧化碳。這是導致全球氣溫下降并影響兩極冰蓋的關鍵機制。

既是物種起源地也是極地動物“訓練營”

記者：青藏高原的隆升是否只對氣候產生影響？

方小敏：青藏高原的隆升和“三極聯動”效應，不僅重塑了自然環境格局，也成為生命演化的強大驅動力。其中最典型的例子，是我們關于現代非洲草原動物祖先的發現。

大約800萬年前，青藏高原東北部的階段性強烈隆升與全球性氣候變冷共同作用，導致亞洲內陸干旱化加劇，溫帶草原和稀樹草原環境大幅擴張。這一變化對生命演化產生了極大影響。化石證據顯示，現代非洲薩瓦納草原上的部分代表性動物，如羚羊亞科、長頸鹿的祖先，可能并非起源于非洲本土，而是首先在青藏高原東北緣及其毗鄰的干旱—半干旱草原環境中適應演化。隨后，它們沿著喜馬拉雅山南緣的“草原通道”向西遷徙，最終在非洲大陸開辟了新的生存家園，并進一步演化成今天我們所熟悉的形態。這揭示了高原隆升—氣候變遷—生物演化之間的深遠聯系，展現了地球環境演變如何塑造全球生物分布。

因此，青藏高原實際上是某些物種的“起源地”。此外，它在某種程度上還扮演了物種“訓練營”的角色。

記者：為什么這么說？

方小敏：打個比方，青藏高原就像一所“極地生存預備學校”。大約600萬年前，當“三極聯動”效應推動北極開始變冷并逐步形成冰蓋時，一些早已適應了青藏高原高寒、低氧嚴酷環境的動物——比如披毛犀、北極狐和雪豹的祖先，已經在這所“自然訓練營”中鍛煉出了極強的耐寒、耐低氧能力。于是，當它們從青藏高原出發向北遷徙，幾乎是“帶著技能包”進入北極圈，因此更能夠成功適應北極的環境，并進一步演化成今天的極地動物群成員。

這種“預適應”機制，是青藏高原對全球生物多樣性的獨特貢獻。在野外考察中，我們常常在高原古沉積里發現古老生物的化石。它們就像是歷史的見證者，講述著幾百萬年前生命從“世界屋脊”走向“世界盡頭”的故事。

實現從“摸家底”到“尋對策”的轉變

記者：第二次青藏科考剛剛發布了“十大應用成果”。和幾十年前的第一次青藏科考相比，這次考察的定位和方向有什么不同？

方小敏：兩次青藏科考雖然一脈相承，但使命定位顯著不同。第一次青藏科考的核心目標是“摸家底”，填補我國在青藏高原基礎地理、地質、生物等領域的數據空白，為國家資源勘探與經濟建設提供第一手科學依據。那是真正的“科學拓荒”——設備是地質錘、羅盤，交通靠卡車、馬匹和雙腿，每一份樣本、每一個數據都凝結著老一輩科學家的汗水與智慧。

而第二次青藏科考是一次系統性的跨越，定位從“認識世界”升華到“看變化、究機理、尋對策”，直接服務于青藏高原生態文明高地建設，以及我國乃至全球的可持續發展。在組織機制方面，我們形成了全國一盤棋的新型舉國科研體制；在技術手段方面，構建了“空—天—地”一體化的現代觀測網絡；在科學目標方面，更強調從“地球系統科學”角度進行多學科深度融合，推動科研成果向“科學—政策—實踐”閉環轉化，實現了從國際“跟跑”到“并跑”乃至“領跑”的轉變。

記者：在科學前沿探索與服務國家戰略方面，第二次青藏科考有哪些代表性成果？

方小敏：成果是全方位的。在科學前沿方面，我們在《自然》《科學》等國際頂尖期刊上發表了245篇高水平論文，出版了190多本系統性科考報告，極大刷新了人類對青藏高原隆升過程、氣候環境變化與生物演化的認知。

在服務國家決策方面，我們提交的110多份咨詢建議被中央或相關部委、地方政府采納應用。例如，針對青藏高原日益突出的冰湖潰決、特大泥石流等災害風險，我們研發了預警平臺，設計了防治方案，為保障人民生命財產安全提供了科技支撐。青藏科考積累的數據直接支撐了《中華人民共和國青藏高原生態保護法》的立法工作，并為川藏鐵路等國家重大工程的生態安全評估與線路優化提供了關鍵科學依據。

記者：科研論文、數據等意義重大，但公眾可能會覺得這些距離日常生活比較遙遠。科研團隊有沒有做一些面向大眾的科普工作？

方小敏：我們始終堅持“科學為民”的理念，努力讓高深的青藏高原科學研究“飛入尋常百姓家”。我們組織出版了《這里是中國》《走進地球之巔》等一系列暢銷科普圖書，打造的“第三極大本營”科考公眾號和《珠峰講堂》《亞洲水塔》等系列科普視頻，深受公眾特別是年輕人喜愛。

我本人也經常參與科普活動。在一次科普講座中，有位中學生問我：“研究青藏高原的古氣候，對我們今天的生活有什么用？”聽到這個問題我很感動，因為這說明孩子們在思考科學與現實的關系。我告訴他：“了解高原的過去，才能預判地球的未來，而這未來，正掌握在你們這一代手中。”這種互動，讓我感到科普的深遠意義——它不僅傳遞知識，更是在播種科學精神。

整體系統治理應對全球挑戰

記者：在全球氣候變化的背景下，青藏高原是否也發生變化？我們應該怎么看待這種變化？

方小敏：當前，青藏高原正經歷著以“變暖變濕”為總體特征的深刻變化，具體表現為冰川加速退縮、永久凍土退化、湖泊擴張等。我們需要科學、辯證地看待這一過程：短期內，部分區域植被活動有所增強，生態環境似乎有所改善；但長遠看，其帶來的挑戰是根本性和全局性的——冰川退縮影響長期水資源安全，凍土退化威脅工程設施穩定，極端天氣事件增多，以及可能通過“三極聯動”效應進一步影響全球氣候。

歷史是一面鏡子——過去，青藏高原通過自然過程降低大氣中二氧化碳的含量，造成全球變冷；而今天，人類活動在極短時間內排放了巨量二氧化碳，正在快速逆轉這一自然進程。

當前，青藏高原的變化不僅影響本地及下游地區的水資源安全，也可能通過大氣和海洋環流再次啟動“三極聯動”式的遠程效應，加劇南北極冰蓋融化與海平面上升。這種反饋過程及其后果，可能比我們目前預想的更為復雜和劇烈。

因此，應對氣候變化必須樹立全局觀。保護青藏高原，不僅是守護“亞洲水塔”，更是穩定全球氣候系統、保護南北極生態環境的關鍵一環。我們需要把全球看作一個生命共同體，從整體系統角度尋求治理之道。

記者：面對這些可能到來的挑戰，我們應該從哪些方面著手應對？

方小敏：應對挑戰，必須立足科學認知，采取系統性措施。首先，要繼續加強科學考察與研究，精準監測、理解和預測變化趨勢，為應對策略提供堅實的科技支撐。其次，要大力推進生態保護與修復工程，筑牢國家生態安全屏障。第三，要加強災害風險防控體系建設，全面提升防災減災救災能力。最后，也是至關重要的，是要積極參與和引領全球環境治理——青藏高原的環境問題是全球性問題，我們的科考成果正在為全球氣候模型的改進提供關鍵參數，也為中國推動構建“人類命運共同體”、共同應對氣候變化提供了堅實的科學支撐。保護青藏高原，就是守護我們共同的地球家園。

致青年科技人才

青年一代創造著科學的未來。青藏高原的科研條件雖然艱辛，卻是地球各圈層相互作用最劇烈和典型的地區，是地球科學領域孕育原創性、顛覆性成果的沃土。在此，我想對有志于在青藏高原從事科研活動的年輕人提三點期許。

首先，科學始于問題。要敢于提出假設，并勇于探索求證。

其次，要打破學科壁壘。現代科學突破離不開跨領域融合，應主動學習大數據、人工智能、數值模擬等新技術，讓這些技術賦能地球科學研究。

其三，要堅守科研初心。應秉持老一輩科研人員“腳踏實地、勇于探索”的作風，沉下心來，以執著堅守攻克難關。

希望青年科研人員將個人科學理想融入國家發展大局，在青藏高原這片壯麗舞臺上，用青春與智慧書寫時代科學傳奇，為人類理解和保護地球貢獻力量。

——方小敏