穿越探索之門

——中科院第十四屆公眾科學日暨地球環(huán)境研究所開放活動

　　2018年5月19日，中國科學院地球環(huán)境研究所舉辦公眾科學日“科技創(chuàng)新，強國富民”主題公眾開放活動，來自西安多所學校的師生和社會公眾通過網(wǎng)上預約報名，參加了本次活動。由地球環(huán)境研究所科技外事處組織，黃土與第四紀地質(zhì)國家重點實驗室、地球環(huán)境所科普協(xié)會、綜合辦公室、學生會共同參與了此次公眾開放活動。

　　在學術(shù)報告廳，為大家送上的科學故事是《神奇的溶洞》和《大洋瑰寶-硨磲》，溶洞中都有哪些生物呢，溶洞中哪些是石筍，哪些是鐘乳石，哪些是石柱，它們是彩色的么？它們都有什么區(qū)別呢？硨磲是什么啊？硨磲能吃么？硨磲自己吃什么?。砍岉嵩趺瓷殞毎。窟@些問題來訪者們都在薛剛博士生和劉成程博士生的報告中找到了答案。

　　認真聽報告的小學生們和家長朋友

　　實驗室參觀中，我們的活動一如既往的豐富多彩。

　　低調(diào)的石筍和鐘乳石

　　溶洞中的石筍和鐘乳石并不像我們平常旅游中所見到的五光十色，絢爛無比，那是旅游開發(fā)者打上燈光后的效果，他們實際非常低調(diào)，一般自然的溶洞深處都是暗無天日的。在喀斯特地區(qū)，由于滴水的作用，溶洞中會形成各種各樣的自然景觀，例如石筍，鐘乳石，石柱，石幔，石花，鵝管等。溶洞里長期無光，所以會衍生出一些無眼食人魚和洞螈等視力退化的生物?？茖W家們通過各種地球化學手段提取石筍中包含的氣候信息便可得知過去氣候的變化。

　　鵝管 《圖經(jīng)本草》：石鐘乳，溜山液而成，空中相通，如鵝翎管狀。

　　石筍和鐘乳石，從下“破土而出”為石筍，從上向下“倒掛金鐘”為鐘乳石，二者接連為石柱

　　切開的石筍剖面（圖片來自譚亮成2016年Climate Dynamics文章，數(shù)字為該點位測試出來的年代）

　　硨磲，海洋瑰寶

　　在我們熱帶氣候變化實驗室中，大家終于看到了硨磲的真容。硨磲是海洋中最大的貝殼類生物，在氣候研究領域的地位和珊瑚類似。硨磲具有明顯的生長紋層，分辨率能到月甚至是天。利用其中的氧同位素、鍶鈣比并結(jié)合其他器測記錄就能夠精確反演過去百年甚至千年的氣候變化和海表溫度變化。

　　“如果哪位參觀者能一個人將1.2 m的大硨磲從5樓實驗室搬到1樓，這個大硨磲寶貝就送給他”，劉成程博士生笑著跟大家說道。這個1.2 m的大寶貝重達300斤，平時挪動他需要2-3個成年男子才能抬得動。想抬回家做澡盆，哪有那么容易！

大硨磲

　　樹輪，氣候變化的過去、現(xiàn)在和未來

　　樹輪也具有層狀結(jié)構(gòu)，通過一層一層的寬窄變化，也能夠提取到氣候變化的信息。在樹輪實驗室，孩子們都驚詫于那個擺在墻邊直徑約1.3米的樹輪，在王璐博士生講解下，大家才知道，那個樹輪年紀不大，其實才2-300年。

　　好大的輪盤??！

　　實驗室工作人員詳細地講解了樹輪的前世今生，從尋找樣地到獲取樹芯，在到年紋判讀與校正，以及后續(xù)的樹輪樣品處理。孩子們紛紛坐到顯微鏡前，當了一回小小觀察家。

你左，我右，咱倆一起看！

　　加速器質(zhì)譜，碳14，鈹10，鋁26，碘129

　　加速器質(zhì)譜中心的付云翀高級工程師微笑著給孩子們介紹著物理知識，雖然他們還聽不懂，但是他們?nèi)员谎矍安ＡТ昂竺鎸挸ǖ目臻g里的復雜精密的龐然大物吸引住了——三百萬伏特串列加速器質(zhì)譜儀（AMS）。

孩子們隔玻相望AMS質(zhì)譜儀

　　AMS結(jié)合高能粒子加速技術(shù)和高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，具有極高靈敏度和極少樣品需求量，已成為高精度、高分辨率和微量長壽命放射性同位素研究中最前沿的大型儀器裝備。而這臺多核素（Be-10， C-14， Al-26， I-129）質(zhì)譜分析裝置不僅僅在碳十四測年、環(huán)境考古等傳統(tǒng)領域發(fā)揮重大作用，而且對當前的碳減排、環(huán)境放射物示蹤、洋流活動都作出了重要貢獻。

　　空氣污染，霧霾，納米材料

　　“PM2.5是什么？”“霧霾！”有小朋友回答道。氣溶膠物理與化學實驗室的工作人員笑著說“你回答的很快，但是不準確?！?很多人會把兩者混為一個概念，認為霧霾就是PM2.5，其實PM2.5只是霧霾的其中一種組成部分，兩者屬于包含關系。PM2.5顆粒物是構(gòu)成霾的主要成分，對人體的傷害最大，是導致霧霾天氣的“罪魁禍首”，所以治理霧霾的關鍵就是解決PM2.5問題。

　　“霧霾這么可怕，那我們該怎么辦呢？”旁邊一位小朋友有點著急了。工作人員笑了笑，“在霧霾天減少外出，戴口罩，使用凈化器；當然，我們已經(jīng)做出了比較強效的針對霾污染的納米光催化材料，而且用在了室內(nèi)空氣凈化器和西安市的除霾塔上。我相信，藍天終將屬于我們?！?/p>

激光穿透納米溶膠的丁達爾效應實驗

　　穿越探索之門

　　活動組織方表示“我們舉辦這樣的公眾開放活動，就是向公眾傳播科學知識，弘揚科學精神。特別是對青少年，通過親身接觸、親耳聆聽、親眼所見，讓他們更好地了解科學、認識科學，對科學產(chǎn)生興趣?！?/p>

　　科學不僅是冰冷的樣品與繁復的數(shù)字，而且是邏輯的流動與縝密的思考，更包含了在面對環(huán)境問題時保護自然的情懷，在面對科學進步、技術(shù)創(chuàng)新時依然保持冷靜頭腦，思考如何讓科技繁榮社會，讓科技強國富民。這是每一個科研工作者心中的愿景，也是吸引無數(shù)年輕一代投身科學事業(yè)的憧憬與光明。

　　最后，感謝我們的志愿者們，你們是最可愛的人！

志愿者們合影