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关于南极，我始终存着一些幻想。
天然神秘的大陆上，冰雪的世界里，总是有很多没有见过的奇妙。电视里纪录片一遍一遍播放着，南极的夏天似乎与我想象得并不一样。后来我遇到了孙立广教授，他说：极地是他早年的梦。
这个老教授用他几十年的人生在极地考察事业中奋战，南极大陆在他的心中有了具体的形象，他不吝惜那些真挚的情感，每一个字句中都仿佛在对着我们诉说他对南极大陆的热爱。
他爱那些可爱的企鹅，他爱那些贼头贼脑的贼鸥，他爱那些缥缈的雾，他更爱他脚下踏过的土地......
从祖国出发，经过漫长的飞行，我在这“二十年南极寻梦”的旅程中，领略了科研人的执着，体会了科研人的热忱，更理解了科研人报国的真切......我也在这旅途中看到了太多心酸、乐观和不畏艰难。
中国人走的每一步都不容易，这才南极科考的历程中更是显而易见，为了踏入国际行列，甚至是国际前列，几代人付出了汗水。当然，孙立广教授的这本书传达出来的不仅仅是这些，更有科研人博大的胸怀，对科学事业的无限热爱，对科学、创新富有洞察力的认知。跟随孙教授的脚步一起来领略南极的魅力，领略科研的魅力吧！
孙立广，安徽庐江，毕业于南京大学地质学系。现任中国科技大学教授、中国极地科学技术委员会委员。曾获“安徽省教学名师”“中科院优秀研究生导师”（3次）、“全国先进野外工作者”“中国极地考察先进个人”等荣誉称号。
他在生态地质学研究领域奋战几十年，曾参加南极考察、首次北极考察和西沙科学考察，发表论文近300篇，并开创了南极无冰区生态地质学研究方向。怀着对南极和地质学的热爱，他创作了科普图书《南极100天》以及《南极无冰区生态地质学》《南海岛屿生态地质学》等学术专著。
第 1 章 曲径通幽处 峰回路转时
——南极梦
人类漫长与艰辛的南极梦 /002
·天才的想象力与好奇心 /003
·库克拉开了南极探险的风帆 /004
·征服南极大陆的英雄时代 /007
·来去匆匆的南极地理发现时代 /009
中国人的南极梦：从“山海经”到“长城站”/011
·传教士送来了亦真亦假的南极消息 /011
·中国人登场 /013
·从长城站迈出的一小步到南极“登顶”/014
科大人奔向南极的路是泥泞的 /018
·没有多少分量的敲门砖 /018
·在界面上做文章 /019
·闯关的道路是泥泞的 /023
·南极向我们敞开了宽广的胸怀 /024
第 2 章 万水千山路 三顾企鹅巢
——面对南极的兴奋与困扰
南极第一天 /028
·飞向南极洲是很爽的 /028
·体验跨进南极大门的感觉 /029
阿德雷岛第一天：初探企鹅家族 /032
·在阿德雷岛上与暴风雪、贼鸥不期而遇 /032
·阿德雷岛上的居民是有个性的 /035
·企鹅家族和它的邻居们 /037
·我们的目标要泡汤了 /041
慰情聊胜无：找到了企鹅粪土层 /044
·跨海登上巴登半岛 , 巧遇企鹅群 /044
·庞大的企鹅家族没有留下多少历史记录 /046
意外的惊喜：俄罗斯人的馈赠 /049
·玛瑙石指引我们误入歧途 /049
·寻寻觅觅，苦中作乐的探索 /051
·蓦然回首，它在雪海山深处 /054
第 3 章 举步维艰风雪去 山重水复天又蓝
——赏析企鹅史诗
从“无薪之炊”到“柳暗花明”/058
·从有米下锅之喜到无薪造饭之烦恼 /058
·申请不到基金的困扰 /060
·三位校领导破局解决了研究经费难题 /063
在企鹅粪土层中寻找人类文明的痕迹 /064
·挫折：不靠谱的数据得出的教训 /064
·沉积物同时具有海洋、湖泊、生物三重环境属性 /067
美是洞穿复杂的简单：寻找企鹅历史时期的变化 /070
·另类思维：企鹅粪标型元素的和谐舞步 /070
·找到了出路，“企鹅”告别了困难时期 /074
“企鹅”步履蹒跚走进大雅之堂/077
·“企鹅”摇摇晃晃地寻找出路 /077
·“企鹅”堂而皇之地走进大雅之堂 /078
·“企鹅”再次走进大雅之堂的路是沧桑的 /080
·新的目标：对比环南极企鹅生态与气候变化 /083
第 4 章 共识诚可贵 更贵是质疑
——探秘企鹅的起居状态
企鹅登高是应对全球变暖吗 /088
·“异常”是发现的引线 不误判“异常”是关键 /088
·误判“企鹅上山”的异常 /090
企鹅聚居地的变迁 /093
·从企鹅上山到企鹅聚散 /093
·一个还没有答案的问题和有待证明的猜想 /098
化“废液”为“琼浆”：更准确记录生态史的新方法/100
·它山之石可以攻玉，排除企鹅生态变化的噪音 /100
·酸溶性锶同位素比值把海洋物质显示出来 /102
另辟蹊径：用有机分子标志物解读生态系统的消长 /105
·从粪土层判别动植物的来源与生态史 /105
·把复杂的问题简单化处理，企鹅和苔藓分开了 /107
第 5 章 道可道非常道 常异常是正常
—— 企鹅、海豹们不落俗套的剑走偏锋
南极冰缘的 DDT 含量不降反升 /112
·考察纳尔逊岛没有遇到岛主安娜 /112
·考察计划外的行动，闯入伟岸的冰盖 /114
·冰缘湖泊中的 DDT 异常，不是没有道理的 /116
罗斯岛的企鹅在小冰期意外增加了 /121
·风来了雪来了，企鹅躲进了避风港 /121
·同一个海岸带，同时期的沉积物的特征是完全不同的 /125
20 世纪 60 年代中期海豹数量异常增加 /128
·看似和谐的生物群落也充满杀机 /128
·意外收获的不是海豹滩的美景 /134
不和谐的舞步：海豹毛中氮同位素异常 /137
·难以解脱的困扰和一个被否定的实验 /137
·揭秘了企鹅海豹过去的食谱仍心有不甘 /140
·从企鹅食谱变化到 8000 年磷虾数量变化 /143
老瓶子装新酒：不寻常的玄武岩洞穴沉积 /149
·“观音阁”看石龛：珍藏历史的“档案柜”/149
·最古老的珍贵藏品 , 埋藏在古海蚀凹槽中 /155
第 6 章 蛛丝马迹微知著 满楼风去鸟归来
——从企鹅脚印中寻找古文明
在古文明的迷宫和隧道的外围徘徊 /161
·地球科学与技术的进步带来了机会 /161
·一波三折地开始了寻找文明的印记 /164
企鹅粪土层中的“工业革命”：从铅污染开始/168
·没有想象力是找不到门的，没有缜密思考是走不远的 /168
·寻找承载古文明记录的可靠载体，从企鹅粪到海豹毛 /171
海豹毛中的汞：人类文明的脚印 /175
·海豹毛中的汞是从哪里来的 /175
·消失了的玛雅文明在海豹毛中留有记录 /178
自然与人类因素： 硒、汞相关性与企鹅骨氟 /182
·海豹毛中的硒汞相关性及其破坏 /182
·企鹅患了氟骨病吗 /186
·企鹅没有患氟骨病 /190
第 7 章 俯瞰企鹅千年路 静听冰海万里风
——从驱动生态变化的机制出发
从一孔之见到环南极对比 /196
·3P 计划的失败与再出发 /196
·给企鹅点数不是一件容易的事情 /202
·纬向上的企鹅适宜期有协同性 /206
企鹅对气候变化响应的多样性 /210
·近现代东、西南极企鹅的扩张与消减 /210
·罗斯海企鹅小冰期扩张是有道理的 /216
·发现东南极最古老的企鹅聚居地 /220
后记 /224
附录 /228
参考文献与深度阅读建议 /234
1998 年 5 月的一天，北京师范大学的赵俊琳教授给我打来一个电话：“孙老师， 你愿意参加南极科学考察吗？”用夸张的网络语言来说，我实在是惊呆了！这是 一个连做梦也不会梦到的问题。地球上这块最后的净土不知吸引了多少“善男信女”，如果有机会 , 很少有人不想去看看南极大陆的。神秘、壮美的南极大陆以其鬼斧神工的天然地貌吸引着探险家和旅游者，而冰雪下埋藏着的、鲜为人知的自然奥秘，则等待着地球科学家去探索、去发现，那是和地外文明一样令人神往的。
南极大陆和周边的南大洋注入了几代探险家和科学家的梦想，他们付出了汗水、泪水乃至生命，那是一条漫长而艰辛的路，在这条路上穿行着充满激情与勇气的南极人。
人类漫长与艰辛的南极梦
大约7万年前，人类的祖先智人步猿人和原始人的后尘，从肯尼亚干涸的河谷出发走出非洲，“扩张”到阿拉伯半岛，沿着地中海和印度洋的海岸线又经历了 1~2 万年进入欧洲和亚洲，再经过亚洲和北美之间的冰桥，或者穿越海洋散布到全球的各个大陆和岛屿。也许只有南极大陆周边的冰山吓阻了他们。1492 年， 当欧洲人豪迈地宣布哥伦布“发现”美洲新大陆时，智人早已经在 16000 年前抵达北美，印第安人的祖先也已经在南美洲生活了 12000 多个年头；与此同时，在“发现”新西兰的英国人库克船长的火枪下 , 新西兰的土著毛利人倒下了。文明的傲慢莫过于此，也许古老的玛雅文明也曾为“发现”欧洲和非洲傲慢过。不过，这些都是文明进程留下的脚印，也许都是值得先人们自恋与傲慢的创举。
天才的想象力与好奇心
文明的脚步注定是不安分的，就像今天的登月与行星际航行一样，人类永远不会停息探索的脚步，这是人类存在与进步的理由。早在古希腊时期，亚历山大学派的天文学家阿利斯塔克（约前 3 世纪）就提出了太阳在宇宙中心，并知道了地球是球体的概念；哲学家亚里士多得（前 384~ 前322 年）就提出了“地球均衡说”， 认为存在一个与北冰洋对称的“南方大陆”，从而实现地球的南北平衡，由此引发了是否存在“南方大陆”的争论；而古希腊天文学家托勒密（约公元 90 ～ 168 年） 则用他天才的想象力，凭空绘制了一幅想象力如天马行空的“南方大陆”地图， 他们构建了人类最早的南极梦。
也许，更具梦幻色彩的人是 16 世纪土耳其海盗出身的海军上将皮里·雷斯，他在 1513 年绘制的南极古地图，也被称为雷斯地图（图 1-1），竟然与 1949 年测出的南极地形图极为近似，雷斯地图中绘出的山脉、高峰、冰谷都与 20 世纪 50年代的发现有相似之处，而在他参阅过的20份海图中竟然有8张海图是公元前留下的。雷斯在羊皮纸上绘制的南极地图深藏在伊斯坦布尔的托普卡比王宫中，直到 1956 年才被发现。显然只靠雷斯一个人，是无法完成南极地理发现的壮举的， 那还要再等待两个世纪。雷斯地图留下了想象的空间，却没有留下任何踏上南极大陆的痕迹。现在我们仍然不知道，那些图件的模板到底是外星人制作的，还是由更早的探险家制作的。
如果确实有人在公元前就进行过如此壮伟的事业，并制作过那些南极图件，为什么他们不愿留下千古芳名呢？我猜想， 他们也许是没有功利心，更可能的是他们或许有难言的苦衷，就像那些早期的海盗们，勘测了最早的海底地形图却没有留下姓名一样。但是，这刺激了南极探险家的好奇心与求知的欲望，正是这种好奇心和求知欲拉开了驶向南极的风帆。
库克拉开了南极探险的风帆
1772 年，南极探险的帆船时代来临了。为了寻找人类梦想中的“南方大陆”， 这一年的 7 月 13 日，英国探险家库克船长 ( 图 1-2）扬起了驶向南极的风帆。他完成了绕南极的环球航行，有记录以来首次并三次穿越南极圈，在发现新西兰并不是“南方大陆”的延伸，仅是一个大岛之后，又率队向南航行，进入了环南极......
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