位于西藏自治区山南市浪卡子县境内的措嘉冰川。 新华社记者 姜帆摄

方小敏院士 受访者供图

方小敏，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，中国科学院青藏高原研究所研究员、博士生导师，中国地理学会会士，中国青藏高原研究会常务理事，中国可持续发展研究会和中国第四纪科学研究会副理事长。主要研究领域为青藏高原隆起与环境变化。揭示了高原重要区域隆升和地貌格局形成过程，阐明了高原地貌演化的气候环境效应及其机制。获国家自然科学奖二等奖、首届青藏高原青年科技奖。

青藏高原是屹立于亚洲之巅的“世界屋脊”，是滋养了亿万生命的“亚洲水塔”，更是驱动全球气候变化的超级“引擎”。随着第二次青藏高原综合科学考察研究（以下简称“第二次青藏科考”）不断深入，科学家正一步步揭开这片地球第三极的神秘面纱。

前不久，第二次青藏科考成果综合集成应用发布会在拉萨举行。会上，中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员方小敏提出“三极联动”的新思考。

青藏高原如何作为全球气候变化的“策源地”牵动两极、影响世界？人类应如何应对青藏高原变化给全球带来的影响？科技日报记者就这些问题对方小敏进行了专访。

青藏高原、南北极是相互关联的“三极”

记者：在第二次青藏科考成果综合集成应用发布会上，您介绍了“三极联动”理论。它的核心内涵是什么？

方小敏：“三极联动”理论认为，青藏高原、南极、北极这三极通过大气—海洋环流和碳循环构成动态系统，控制着青藏高原盐湖矿产与亚洲内陆地貌的形成。它打破了把青藏高原、南极、北极看作三个孤立地理单元的传统认知，而将它们视为地球系统这一相互关联的整体中三个关键的“极”。

我们认为，青藏高原的持续隆升，就像启动了一台全球气候调控的“超级引擎”，它通过一系列复杂的物理与化学过程，远程影响着全球气候，尤其是对两极冰盖的形成与演化产生了深远影响。这一观点为我们理解晚新生代以来全球气候变化机制提供了全新理论框架。

这一理论的诞生，与一次野外考察经历有关。那是在青藏高原北部的一次采样中，我们从地层序列中发现了来自中亚沙漠的粉尘信号，而这些粉尘的沉积时间，恰好与南极冰芯记录的全球降温事件高度吻合。那一刻我突然意识到，高原、沙漠、海洋、极地之间，或许存在一条我们尚未完全理解的“气候链条”。正是这些细微的发现，推动我们逐步构建起“三极联动”的理论体系。

记者：青藏高原如何远程影响地球南北极？

方小敏：青藏高原对两极的远程调控，主要通过两条关键的“动力链”实现。

一条路径是“粉尘—碳效应”。大约在1200万至800万年前，青藏高原北部剧烈隆升，改变了大气环流格局，强化了西风急流，导致亚洲内陆加速干旱化，形成了广袤的沙漠区。沙漠区就像巨大的“粉尘工厂”，产生的富含铁、磷等营养元素的细小颗粒被强风吹到北太平洋，促进了浮游植物的繁殖。通过光合作用，浮游植物吸收了大量的二氧化碳，浮游植物死亡后，其有机体携带的碳沉入深海，被长期封存。这一过程直接导致大气中二氧化碳浓度下降，引发全球变冷，从而促进了南极冰盖扩展与北极冰盖的形成。

另一条路径是“化学风化—碳循环”效应。青藏高原南部隆升强化了亚洲季风系统，带来更丰沛的降水。雨水浸润高原上广泛出露的新鲜岩石，在巨大反应表面上发生了高效的水解等反应，继而，反应产物被雨水快速冲刷，暴露出新表面，显著加剧了化学风化过程。这就如同给大气“洗肾”或“进行透析”，把二氧化碳转化为溶解的碳酸氢根离子，再通过河流输入海洋，最终形成碳酸盐沉积，实现碳的长期封存。与此同时，强烈的地表侵蚀也将大量有机碳快速搬运至海洋并埋藏，阻止其分解返回大气。

这两条路径的核心作用都是移除大气中的二氧化碳。这是导致全球气温下降并影响两极冰盖的关键机制。

既是物种起源地也是极地动物“训练营”

记者：青藏高原的隆升是否只对气候产生影响？

方小敏：青藏高原的隆升和“三极联动”效应，不仅重塑了自然环境格局，也成为生命演化的强大驱动力。其中最典型的例子，是我们关于现代非洲草原动物祖先的发现。

大约800万年前，青藏高原东北部的阶段性强烈隆升与全球性气候变冷共同作用，导致亚洲内陆干旱化加剧，温带草原和稀树草原环境大幅扩张。这一变化对生命演化产生了极大影响。化石证据显示，现代非洲萨瓦纳草原上的部分代表性动物，如羚羊亚科、长颈鹿的祖先，可能并非起源于非洲本土，而是首先在青藏高原东北缘及其毗邻的干旱—半干旱草原环境中适应演化。随后，它们沿着喜马拉雅山南缘的“草原通道”向西迁徙，最终在非洲大陆开辟了新的生存家园，并进一步演化成今天我们所熟悉的形态。这揭示了高原隆升—气候变迁—生物演化之间的深远联系，展现了地球环境演变如何塑造全球生物分布。

因此，青藏高原实际上是某些物种的“起源地”。此外，它在某种程度上还扮演了物种“训练营”的角色。

记者：为什么这么说？

方小敏：打个比方，青藏高原就像一所“极地生存预备学校”。大约600万年前，当“三极联动”效应推动北极开始变冷并逐步形成冰盖时，一些早已适应了青藏高原高寒、低氧严酷环境的动物——比如披毛犀、北极狐和雪豹的祖先，已经在这所“自然训练营”中锻炼出了极强的耐寒、耐低氧能力。于是，当它们从青藏高原出发向北迁徙，几乎是“带着技能包”进入北极圈，因此更能够成功适应北极的环境，并进一步演化成今天的极地动物群成员。

这种“预适应”机制，是青藏高原对全球生物多样性的独特贡献。在野外考察中，我们常常在高原古沉积里发现古老生物的化石。它们就像是历史的见证者，讲述着几百万年前生命从“世界屋脊”走向“世界尽头”的故事。

实现从“摸家底”到“寻对策”的转变

记者：第二次青藏科考刚刚发布了“十大应用成果”。和几十年前的第一次青藏科考相比，这次考察的定位和方向有什么不同？

方小敏：两次青藏科考虽然一脉相承，但使命定位显著不同。第一次青藏科考的核心目标是“摸家底”，填补我国在青藏高原基础地理、地质、生物等领域的数据空白，为国家资源勘探与经济建设提供第一手科学依据。那是真正的“科学拓荒”——设备是地质锤、罗盘，交通靠卡车、马匹和双腿，每一份样本、每一个数据都凝结着老一辈科学家的汗水与智慧。

而第二次青藏科考是一次系统性的跨越，定位从“认识世界”升华到“看变化、究机理、寻对策”，直接服务于青藏高原生态文明高地建设，以及我国乃至全球的可持续发展。在组织机制方面，我们形成了全国一盘棋的新型举国科研体制；在技术手段方面，构建了“空—天—地”一体化的现代观测网络；在科学目标方面，更强调从“地球系统科学”角度进行多学科深度融合，推动科研成果向“科学—政策—实践”闭环转化，实现了从国际“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的转变。

记者：在科学前沿探索与服务国家战略方面，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。在科学前沿方面，我们在《自然》《科学》等国际顶尖期刊上发表了245篇高水平论文，出版了190多本系统性科考报告，极大刷新了人类对青藏高原隆升过程、气候环境变化与生物演化的认知。

在服务国家决策方面，我们提交的110多份咨询建议被中央或相关部委、地方政府采纳应用。例如，针对青藏高原日益突出的冰湖溃决、特大泥石流等灾害风险，我们研发了预警平台，设计了防治方案，为保障人民生命财产安全提供了科技支撑。青藏科考积累的数据直接支撑了《中华人民共和国青藏高原生态保护法》的立法工作，并为川藏铁路等国家重大工程的生态安全评估与线路优化提供了关键科学依据。

记者：科研论文、数据等意义重大，但公众可能会觉得这些距离日常生活比较遥远。科研团队有没有做一些面向大众的科普工作？

方小敏：我们始终坚持“科学为民”的理念，努力让高深的青藏高原科学研究“飞入寻常百姓家”。我们组织出版了《这里是中国》《走进地球之巅》等一系列畅销科普图书，打造的“第三极大本营”科考公众号和《珠峰讲堂》《亚洲水塔》等系列科普视频，深受公众特别是年轻人喜爱。

我本人也经常参与科普活动。在一次科普讲座中，有位中学生问我：“研究青藏高原的古气候，对我们今天的生活有什么用？”听到这个问题我很感动，因为这说明孩子们在思考科学与现实的关系。我告诉他：“了解高原的过去，才能预判地球的未来，而这未来，正掌握在你们这一代手中。”这种互动，让我感到科普的深远意义——它不仅传递知识，更是在播种科学精神。

整体系统治理应对全球挑战

记者：在全球气候变化的背景下，青藏高原是否也发生变化？我们应该怎么看待这种变化？

方小敏：当前，青藏高原正经历着以“变暖变湿”为总体特征的深刻变化，具体表现为冰川加速退缩、永久冻土退化、湖泊扩张等。我们需要科学、辩证地看待这一过程：短期内，部分区域植被活动有所增强，生态环境似乎有所改善；但长远看，其带来的挑战是根本性和全局性的——冰川退缩影响长期水资源安全，冻土退化威胁工程设施稳定，极端天气事件增多，以及可能通过“三极联动”效应进一步影响全球气候。

历史是一面镜子——过去，青藏高原通过自然过程降低大气中二氧化碳的含量，造成全球变冷；而今天，人类活动在极短时间内排放了巨量二氧化碳，正在快速逆转这一自然进程。

当前，青藏高原的变化不仅影响本地及下游地区的水资源安全，也可能通过大气和海洋环流再次启动“三极联动”式的远程效应，加剧南北极冰盖融化与海平面上升。这种反馈过程及其后果，可能比我们目前预想的更为复杂和剧烈。

因此，应对气候变化必须树立全局观。保护青藏高原，不仅是守护“亚洲水塔”，更是稳定全球气候系统、保护南北极生态环境的关键一环。我们需要把全球看作一个生命共同体，从整体系统角度寻求治理之道。

记者：面对这些可能到来的挑战，我们应该从哪些方面着手应对？

方小敏：应对挑战，必须立足科学认知，采取系统性措施。首先，要继续加强科学考察与研究，精准监测、理解和预测变化趋势，为应对策略提供坚实的科技支撑。其次，要大力推进生态保护与修复工程，筑牢国家生态安全屏障。第三，要加强灾害风险防控体系建设，全面提升防灾减灾救灾能力。最后，也是至关重要的，是要积极参与和引领全球环境治理——青藏高原的环境问题是全球性问题，我们的科考成果正在为全球气候模型的改进提供关键参数，也为中国推动构建“人类命运共同体”、共同应对气候变化提供了坚实的科学支撑。保护青藏高原，就是守护我们共同的地球家园。

致青年科技人才

青年一代创造着科学的未来。青藏高原的科研条件虽然艰辛，却是地球各圈层相互作用最剧烈和典型的地区，是地球科学领域孕育原创性、颠覆性成果的沃土。在此，我想对有志于在青藏高原从事科研活动的年轻人提三点期许。

首先，科学始于问题。要敢于提出假设，并勇于探索求证。

其次，要打破学科壁垒。现代科学突破离不开跨领域融合，应主动学习大数据、人工智能、数值模拟等新技术，让这些技术赋能地球科学研究。

其三，要坚守科研初心。应秉持老一辈科研人员“脚踏实地、勇于探索”的作风，沉下心来，以执着坚守攻克难关。

希望青年科研人员将个人科学理想融入国家发展大局，在青藏高原这片壮丽舞台上，用青春与智慧书写时代科学传奇，为人类理解和保护地球贡献力量。

——方小敏

（原载于《科技日报》 2025-12-24 05版）