潘建伟：谢谢两位老师，我觉得去南极很好的，探索古老的冰与地下水，做这个工作可以去很多地方，可以去南极玩一玩，可以到青藏高原玩一玩，坐坐游船，可以满大海转，大家将来有兴趣可以干这个事情。
第二个很有意思的，能不能提一个小小的请求，等你们船什么时候回来，我们组织一次到他那里看一看雪龙号的船，给我们提供一个方便，我们底下观众是墨子沙龙固定的观众，是不是可以提供一下机会？
史贵涛：欢迎大家，极地也是努力做科普，除了船以外，我们在极地研究中心也有极地科普馆，平时也可以参观，都没有问题，因为船只是在的时候，我们大家才有机会去参观，欢迎大家，能去我们雪龙船，还有极地科普馆参观，没有问题。
极地科普馆坐落在浦东金桥地区，
1997年5月12日正式对外开放。
潘建伟：下面等一下会有提问，提问之前把自己的两点小感受跟大家分享一下，大家有没有注意到，刚才卢征天老师讲到很有趣的现象，他数原子数到什么程度？对比度相差12个数量级，什么意思呢？就相当于100个地球里面这么多人，如果里面有一个坏蛋，你在100个地球里面满世界找，仪器精确到什么程度呢？100个地球上哪个角落躲一个坏蛋他可以用他的仪器很精确地找出来大家可能没有注意到。
卢征天：氪-81是10的负12，Ar-39是10的负16。
潘建伟：10的负16更加厉害了，他提供了一种多么精密的测量手段。从前在座有一些听众也参加我们孙立广老师的报告，他也到南极去过的，他对南极的研究，通过测量企鹅粪的多少,可以判断哪一年地球比较暖和，比较暖和的时候，企鹅拼命生小企鹅，鱼比较多，拉了比较多的大便。哪年天气不太好，他数数粪便就知道天气不太好。通过这些研究可以给我们提供很多很多，我们本来想都不敢想的事情，我觉得这是非常有意思的课题，比较自豪的是，卢征天老师提供非常全新的手段，这些手段是来自于物理学家的手段。
下面进入提问环节。
提问：我们现在元素测定年用到氪，以后能不能发现新元素，测到130万年更往前？
卢征天：我想是有可能的，我们大家都在找，整个元素周期表，都在一个个看，每一个元素里面还有好多好多的同位素，这个元素周期表就不放出来了，但是到网上都可以找到的，每个元素里有很多很多同位素，所以整个同位素表都要找，你也帮着一起找，说不定能找到把定年推到更远的地方去，我们一起来找。
潘建伟：谢谢这位小朋友。
提问：我有一个问题想问卢教授，月球上面氦-3非常丰富，我们为什么不能测定氦-3年龄，从而测出月球的年龄？或者也可以找到月球的来源？这个方法可行吗？谢谢！
卢征天：刚才潘老师说过，我的专长是原子物理，虽然我跟很多地质科学家合作过，但是您这个问题，我也学习过，有一次我到哈佛大学去当学生，坐在那儿听课，正好哈佛大学地质学老师，那天正好就是讲月球形成，他跟我们讲您说的“父子说”，（月球）从地球上放出去，“兄弟说”那天没有讲，所以我没学到。
然后您说的氦-3的同位素分析，现在确实很多实验室都可以做，比如说地球上，地幔里面出来的氦气和空气里面的氦气，它的氦-3和氦-4的同位素比是不一样的，所以你可以测氦3可以测氦4，可以知道氦气来源在哪。你说得完全对，月球上氦-3、氦-4的比例，和地球上完全不一样，因为有很多陨石打到月球上，然后把氦-3带过来。甚至有人说，我们能不能到月球上采氦-3，采回到地球上来用，都有这个说法。
潘建伟：这个问题看来一时半会儿搞不清，经常有陨石撞过来，所以这个情况搞的比较复杂。不像南极十几万年没有人去，信息能很好地保留下来。
提问：我想问一下卢征天老师，请问您数原子的时候，有没有出现多数或者漏数的情况？
卢征天：有的，这就是实验中所谓的误差，我们每次给地质学家提供原子数目比例，我们会说结果是多少，但是正负多少，在这个范围之内，因为我们也不是非常非常确定，都有一个误差范围，误差范围其中多数或者漏数的时候，就会出现这个误差，所以我们每次做好测量以后都要估计一下这个误差是多少，一个原子就是一个亮点，有时候凑巧两个原子同时落在我们阱里面，这个情况我们可以分别出来。两个原子显示为一个亮点，但原子亮度是不一样的，是两倍的亮度，三个原子在里面就是三倍的亮度。
潘建伟：一般误差多大？数一万个漏掉十个还是一百个？
卢征天：一般统计误差是这么算，如果数N个，误差就是根号N。系统可以到1%。一般样品的数量有限，所以主要是统计误差，数100个误差是正负10个。
提问：我现在大家都在说全球变暖，全球变暖跟我们人类行为和生长活动已经有明确的关系，您现在针对这个问题，有没有一些探测方法或者科学方法在这方面研究，我们曾经在环境科学读到过，好像用碳-13和碳-12的自然界的比例，测定有没有人为的关系？
史贵涛：实际上研究的科学上，严格上来讲，应该叫全球气候变化，变暖可能是一个时期，我们为什么现在全球气候变暖，我们大家有这样的直观感觉，我们要从不同的时间尺度上来看，比如从最近100年的时间尺度上来看，整个温度有一条曲线上升，总趋势是上升的，可能中间会有一些小波动，实际上很多学科，当然我是从冰川学的角度看这个问题，不同的很多学科都在去研究，为什么它会有这样一个变化，我们人类在整个气候变暖过程当中，人类起一个什么重要的作用？
实际上我们大家,第一还没有说清楚，第二还在争论，你刚才讲的碳，碳比较关心二氧化碳这种温室气体，这种温室气体大家说要控制碳的排放，控制温度的上升趋势，为什么大家会说二氧化碳一定是罪魁祸首呢，因为最近在百年的时间尺度上，大家看到温度升高了，二氧化碳在大气当中浓度也升高了，是不是就是这个原因呢？里面必然的关系我想还是没有完全揭示清楚。
其实在地球的气候历史上，也有过比现在大气当中二氧化碳浓度还高的时期，我们看看过去历史上，大气当中二氧化碳在地球气候变化过程当中，它是什么作用，我们来检验现在大气当中二氧化碳，是不是造成这种温度变化的主要原因，这也就是为什么我们要做地球古代气候变化原因和机理的基础和目的。
潘建伟：这个问题还不太清楚。下面一位同学。
提问：我想问的问题是说，之前史教授你讲到过，您在南极挖过冰芯。这个冰芯可以到太阳系其他的星球上钻吗？比如天王星海王星这种寒冷的星球。
史贵涛：我知道的关于其他行星科学的知识很有限，但是我得到的信息是有可能，当然所谓的冰不一定是水组成的冰，有可能是其他的物质，比如说干冰。
现在我知道的信息，太阳系其他的星球上，每一个星球南北都有南极和北极，南端和北端都有这样一个区域，是地理上的称谓，实际上目前的探测上来看是有可能的，也是有可能存在的。其实我们在南极，现在我们也在考虑，我们做南极不只是为了做地球上的南极而做南极，也为了未来探测地外其他星球做准备，比如说我们现在探测到南极有非常大的冰，我们的工作就是要打冰芯，打穿冰盖，看冰下面的一些生命，还有物质形态，实际上在其他星球上也是有可能的，现在探测结果来看，冰上面覆盖了一些岩石和其他的物质，在未来有可能的。
潘建伟：在南极六个月都是白天，白天是不是温度高一点？零下60度还是零下多少度？平时生活吃什么东西？吃方便面？方便食品？我听说好象有黄瓜？
史贵涛：南极面积非常大1400万平方公里，这么大一个地方，就像我们中国一样，我们可以做一个类比，比如现在三亚的温度，和黑龙江漠河的温度差别非常大几十度，其实在南极也一样，南极比较温暖的区域，比如大家看到，所谓的海边，就像中国的上海，中山站，是南极的海边城市，这个地方在夏季0度左右，还比较适合在这个地方生活，比如刚才我去那个地方，昆仑站那个地方，那就相当于中国的拉萨，这个地方的夏季，基本的温度在零下40度左右。
其实在昆仑站这个地方，大家还是要比较注意防护的，另外冻伤，在昆仑站的地方最容易发生的，你尤其在外面金属的东西，把手一放上去，就像非常有黏性的胶一样会粘上去，尤其在昆仑站这种地方我们非常小心。尤其天气好有太阳的时候。
提问：如果把原子固定住，需要有多快的速度才能把它固定住？
卢征天：我刚才讲多长的距离能够把原子慢下来停住，大概是1米左右。到了原子阱附近以后，原子已经很慢了，所以一到那儿很快被固定住了，整个过程200米/秒，一米长，是在毫秒数量级，千分之一秒的数量级。一秒嘀嗒一下，把一秒切成1000块，就是这么快。
提问：冰芯采出来的样品可以做气候上的分析，根据以往的样品是不是可以建立一个地球气候变化的模型，有没有预测的参考价值。之前有新闻说我们地球离冰期比较近，我们究竟离它有多远？
史贵涛：我们做了一个冰芯的记录，我们就是为了得到地球气候历史上温度的变化，另外做了一项工作，就是去揭示，它为什么会这样变，变化的主要原因是什么？通过前面做了很多冰芯的研究工作，我们发现来自太阳的辐射是最主要驱动地球气候变化的主要因素。我们去揭示了整个变化的因素之后，我们得到气候变化是什么因素引起的，我们建立了模型，在这些变化的因素条件下，未来气候发生什么变化，温度是变高还是变低，如果从大的时间尺度来看，地球现在实际上可能处在冰期，但是这是相对的，还是有时间的范围的。
在地球的历史上冰期也不是说一直很冷，在冰期范围内也有一个快速的波动，比如说几万年前，我们通过北极这个冰芯发现这个现象，在几十上百年这么短的时间范围内温度变化非常大，远远超过现在的变化范围。
现在温度（在百年时间里）上升了几度，在几万年前北极的冰芯里，在百年的时间尺度上，温度变化的幅度可以有十度，这个范围非常非常大，所以我们要看是在什么样的时间尺度上变化。我们要弄清楚变化的原因是什么，预测未来气候会怎么变。
提问：卢老师讲了用氪原子进行年代的测定，但前提是I0是稳定的，氪83是恒定的元素，但同位素氪81是衰变的，您怎么知道它100万亿年前和现在是恒定的，衰变掉的氪81是什么地方补充来的？
卢征天：氪-81是这样的，它是宇宙射线在空气当中引发核反应（产生的），宇宙射线打下来力气很大，打在空气当中的氪-83原子，打掉它的两个中子就产生氪-81原子，目前在高空当中也在发生，不断在产生，所以不稳定，不断在衰变，两方面要达到平衡，是平衡值。
您说得很对，我们在定年的时候，我们测的是冰芯里面氪-81的浓度，我们现在跟目前空气当中氪-81比少了多少，假设今天空气当中氪-81浓度跟100万年前的氪-81原子浓度是一样的，但是要问这个假设有没有验证过？没有验证过，验证它我们需要一块冰，知道100万年老的，如果有另外一种方法说，这块冰是100万年老的，我说史老师赶快把这块冰给我，因为我如果测量知道年龄的冰的氪-81原子，就可以推测出来100万年前是怎么样，现在没有其他方法，只有我们这个办法，所以我不能独立测过去是多少，我们可以估算一下，过去100万年期间，宇宙射线会有哪些变化，这个都考虑过。它会导致什么样的的氪-81浓度的涨落，这个我们分析过。
其中最大的变化是地球磁场的变化，地球磁场不是稳定的，会慢慢变，有时候南北会反转，这个在岩石记录里面都有，所以我们知道，在几十万年时间尺度里发生过，地磁场一变以后，我们空中宇宙射线强度也会变，这些因素考虑过，计算过，得出结论是什么呢？过去百万年期间，氪-81的浓度变化会小于4%，这个是理论分析出来的，我们现在依据这个理论分析，没有实验验证过。
好像我们已经有好长时间地质上没有变了，地质学家说快到时间了，有可能地磁场要变，我给大家先预报一下。
提问：从科学家的角度，就目前国内在科普教育的短板和缺陷，能不能谈谈您们的看法？理想中科普教育应该什么样的？
潘建伟：我们坚持墨子沙龙，我们很努力，希望得到各方面的关注和支持，我们感谢很多捐助人，让我们墨子沙龙这样一直继续下去。我自己的理解，科普的东西，主要是体现了一种精神。我讲话比较犹豫，主要是我自己也没有搞得特别清楚，没有搞得特别清楚的原因。
因为我在欧洲待的年数比较多，我记得有一次，到奥地利一个山区里面去看一个朋友，然后在牧场上见到一位老太太大概80多岁了，坐在轮椅上，是朋友的母亲，他跟我见面之后很高兴，他跟我讲，你做的这个东西，我去找来看过了，我尽了最大的努力，但是我没有看懂，当时我觉得非常震惊，因为我觉得80多岁老太，那个时候是00年左右，她1920年出生，那个时候她在牧场里面，经营一个农场，她怎么会对科学有这么大兴趣呢？
当时给我留下非常深刻的印象，当时我没有去想，这可能是个例，因为她是英国人到奥地利开露营地，后来过好多年之后，大概（20）05、06年的时候，我鼻子做一个手术，我到海德堡大学做手术，到医学院。做完以后醒过来的时候，护士来问我，你是不是潘博士，我说是。他说你是不是做量子的那个潘博士，我说是。她说你能不能讲一讲你做的研究？我当时鼻子刮了两块肉被撑着，感觉很痛苦，我说我现在讲不了，我以后给你一些资料。
大家对科学感兴趣以后，自然有比较多的人按自己的兴趣去做科学，这样对国家的发展比较好，我在想要慢慢的希望把这科普做下去。但是至于更深层次的原因，怎么做得更好？我们只是想告诉大家，科学是有趣的，科学能够让我们扫除一些平时的障碍。我讲一点不太成熟的想法。
卢征天：我不光是做科学，我也是一个家长，我的感受，家长本人自己就要对科学非常感兴趣，这个事情就容易了，不光我们想要把这科学知识让小孩学，如果我们自己都跟80多岁老太太学习，每天关心这方面的东西。网上电视上有很多好的节目，有很多好的科普知识,只要我们关心，每天学习一点的话，平时跟小孩交流，家庭自己交流，有很多有趣的事情讲，这样我们小孩自然而然就去学了，不用刻意教，自己关心非常重要。
史贵涛：今天我的小孩也过来了，比较小，其实我原先有一个比较深刻的感触。我们做南极的(研究要)出去，跟小朋友、中朋友、大朋友交流的机会比较多，我最早跟幼儿园、小学生、中学生、大学生、本科生、研究生都做过极地知识的报告，我自己发现很有趣的现象。我在给小学生讲的时候，（他们）好奇心特别强，一讲完之后，总会有问不完的问题，然后当去和中学生讲的时候，他们问题感觉少了一些，跟大学生讲的时候，就感觉几乎没有问题，到跟研究生群体讲的时候，没有问题。你如果讲完之后问大家有什么问题，需要问问的？好像没有任何声音了。
我感觉就是我们整个教育，孩子的时候好奇心特别强，他能问出各种各样的问题，就好像刚才我们很多小朋友，问的都是非常好，或者问的我突然一下子不知道怎么回答，或者现在根本就没有答案的，现在也是科学家爱正在研究的问题，我觉得孩子小的时候好奇心非常强。
我个人觉得教育要让孩子保持一颗好奇心，他们对他感兴趣的东西，鼓励他，让他去做他感兴趣的事情，尤其是科学，每个孩子对科学最开始都有一颗非常好奇的心，然后鼓励引导他，我觉得这是非常好的，这是非常重要的。
当然了，在现在的教育体制下，像我们很多家长讲的也没有办法，可能周末要上课或者什么事情，比较功利，这个事情除了做以外，也要让孩子保持着最原始的好奇心。
提问：关于卢征天老师用氪-81定年的技术，定年以后有没有其他技术能验证？
卢征天：这个问题跟刚才提的问题是有关系的，在测氪-81数原子上面我们有独立验证没有问题，我们另外有别的实验室，或者我们自己实验室，互相把结果对比，这些都可以的。
另外还有一个办法，虽然数原子非常难，但是配方配出来这种样品是比较容易的，拿一个没有氪-81原子的样品，和有氪-81的样品，通过压强体积，模拟出一个老的样品比较容易，模拟出来以后考我们，看我们能不能测对。从数原子技术上来说，要验证是非常容易的，我们也持续在做。
但数对了以后，说年龄多少万年，这就有难度了，有些冰样史老师有提到，有其他方法可以做，比如说连续冰样，数层数可以数出来多少，这种冰样对我们来说非常宝贵，知道年龄的，我们用氪-81去定，看能不能对上，这个工作也做过，结果对上了，但是特别老，百万年的没有别的方法，只有我们这个办法，所以我现在很希望能够找到独立的方法，能检验最老的冰。
提问：我想请教一下史老师，您们在挖冰芯的时候，把它从地下挖出来，地底下微生物会不会释放出来对人体造成一定的损伤？还有，我们都知道地球上每个地方都有磁场，南极地区会不会对你们计算机造成干扰？谢谢！
史贵涛：非常有趣的问题。大家担心我们挖冰的时候，把以前古老的未知的生命暴露出来，会不会对我们造成影响。实际上这是现在南极研究当中非常热门也非常关注的一个科学问题。南极冰形成几千万年了，冰下面生命形态是什么样的，这个是现在大家正在做的一些研究，实际上现在前面已经做了一些工作，发现了南极冰下面确实存在着很多不同于目前我们环境当中的一些生命形态和生命的过程，当然这是最初步的一些工作。另外一些工作正在开展，我们国家自己也在开展，比如南极冰下面不一定只是陆地，还有很多湖泊、河流、水系，有不同的生命形态，现在都在进行这方面的研究工作。
第二个问题是磁场，南极的地球的磁场是一直在发生变化的，大家知道南极有一个站叫做美国南极点站，是建在所谓的地磁的最南极点的位置。
卢征天：刚才我们说的南极都是南极洲，不是南极点。
史贵涛：对，南极有一个点，整个地球的磁场一直在变，南极点立了一个标志，过几年这个标志就要换一个地方，南极的磁点不是固定的，所以在南极这个地方，像在我们这个环境当中可以使用指南针，在南极（使用指南针）精确度没有这么高，所以在南极辨识方向不是靠拿着指南针去，我们要靠卫星GPS，我们用这种方式辨别方向。
提问：冰芯挖掘出来十分艰难，有没有其他门类的科学家对这个感兴趣，比如说地质学家，虽然磁场改变得很快，但能不能做一段时间的研究，辅助证明时间的年限。
史贵涛：磁场实际上在冰芯里面能够记录出来，冰芯里有一种同位素，跟太空辐射有直接的关系，我们通过测同位素在冰芯里（的情况）就能得到磁场的变化信号，比如刚才我讲的最老的连续的冰芯，80万年，那个冰芯里78万年的时候，地磁发生过一次倒转，那一次的信号非常显著，你说得对，利用冰芯可以做很多事情，可以去看地球发生的很多故事。
卢征天：您说南极洲有一块冰全部化掉会涨58米，那上海海拔是多少？
史贵涛：4米。如果那块冰化了以后，我们都在海底。
潘建伟：现在我们结束了，再次感谢这两位演讲者给我们带来精彩的报告！
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