82014年2月24日星期一Tel：（010）62580701
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主编：刘丹编辑：杨琪校对：王心怡E-mail押qwang＠
中科院野外台站系列报道②
中国生态系统研究网络（CERN）像一个不断拉伸的广角镜头，在0.001~5000平方公里的尺度范围内来回切换。
它的建立和存在，使得广阔丰富的中国生态研究克服了单站监测和研究局限，在我国开展生态学对比研究成为可能，并将为国家宏观决策提供更全面、系统的科学数据。
“大块头”有“大智慧”荨 姻本报记者王晨绯 寒冷博大的龙江沃土、悠悠塔里木河下的绿色长廊、“野人”出没的神农架、莽莽的哀牢山、神奇的喀斯特、璀璨明珠大亚湾……我国幅员辽阔，生态类型多种多样。
沙尘暴肆虐、湖泊蓝藻暴发、大气质量恶化、水资源匮乏和污染、森林草原植被遭受严重破坏、野生和稀有动植物资源急剧减少、土壤沙化、耕地面积减少……自然环境恶化触目惊心，生态危机年年来袭。
中国科学院院士孙鸿烈告诉《中国科学报》记者，为了解决人类面临的资源和环境问题，建立生态系统研究网络，开展在气候变化和人类活动的影响下生态系统长期动态监测和综合研究，是国际生态学发展的主流趋势。
中国科学院从1988年开始筹建中国生态系统研究网络（CERN），现拥有40个生态站、5个学科分中心和1个综合中心。
作为中国科学院四大台站网络之
一，CERN体量最大、网络最复杂、内涵最丰富，是名副其实的“大块头”。
“涉猎”广泛服务民生 之所以称之为“大块头”，不仅仅因为台站数量众多、类型丰富。
CERN通过对全国各主要区域和各主要类型生态系统的长期监测与试验，结合遥感与模型模拟等方法，研究我国生态系统的结构与功能、格局与过程的变化规律，提高我国生态学及相关学科研究水平，开展生态系统优化管理研究与示范，为我国生态与环境保护、资源合理利用和可持续发展以及应对全球变化等提供长期、系统的科学数据和决策依据。
生态区的CERN站点，首先定位于长期定位监测站。
已有的研究表明，几十年生态研究得出的结论可能与短期研究的结论完全不同。
由于生态学过程的复杂性，生态系统在不同时间尺度上会表现出不同特征。
“因此，对于已经建立起来的监测指标体系和监测计划一定要长期坚持，100年不动摇。
”近日，CERN综合研究中心主任于贵瑞告诉《中国科学报》记者。
位于四川盆地盐亭县林山乡的盐亭紫色土农业生态试验站是CERN的首批农业生态站，中科院成都山地灾害与环境研究所研究员张先婉曾经担任过盐亭站的站长。
“进入CERN以后，学术研究通过顶层设计，从科学问题、野外观测方法、实验技术和仪器采购等方面统一论证，使我们的研究水平得到了提高，生态系统中的氮素转化的研究就是成功的一例。
”张先婉说。
和国外同类型的生态研究网络相比， CERN的工作似乎更“基层”。
除了肩挑监测、试验、研究三类科学工作，它从一开始就承担着生态系统管理示范的重任，服务于生产实践。
中国科学院拉萨高原生态试验站（以下简称拉萨站）近年来开展的高原生态环境整治与高原农业高效开发试验示范研究，正是一个典型例子。
以拉萨站为主，科学家们开展促进农牧民增收的西藏农牧结合技术体系构建与示范项 鼎湖山站碳通量铁塔 目，旨在为西藏农牧民增收这一难题开创出一条可持续发展之路。
西藏贡嘎县吉纳村第一书记多吉次仁在接受《中国科学报》记者采访时说：“这一项目给村民带来了巨大利益。
我将更加积极地带动全村参与项目实施，为合作社持续发展、农牧民增收作出更大贡献。
” 目前，CERN已在脆弱生态区恢复重建、高效种植模式、节水灌溉与优化施肥、精准信息农业、畜牧业高效发展、海水养殖育种与育苗、有机废弃物资源化以及新品种引进等方面，进行了卓有成效的优化模式示范推广工作，为我国生态环境建设和地方经济发展提供了有力的科技支撑和示范样板。
站得更高看得更广 在各类研究项目以及专项建设计划的支持下，以CERN为基础平台的专项观测和实验研究平台逐步建立和完善，特别是成功建立了中国陆地生态系统通量观测研究网（ChinaFLUX）和中国区域大气本底和质量监测平台；发展了中国陆地生态系统样带综合观测和实验研究平台（ChinaETT），以及中国农田生态系统养分平衡和循环的联网实验研究平台等。
除此之外，CERN近年来致力于加强进行 多尺度的立体综合观测。
“我们应借鉴国际同类工作的先进经验， 积极利用卫星遥感、航空航天、信息技术以及生命科学等各领域的最新成果，充分利用CERN站点分布的区域代表性优势，把监测工作从单一生态站点逐渐扩展到景观单元、区域、全国乃至全球尺度。
”于贵瑞说。
科学日新月异的今天，科学家在不断完善生态系统长期监测的指标、技术规范和数据共享机制的基础上，越来越重视解决信息共享和数据资源管理过程中的关键技术。
据介绍，CERN已成为在国际上具有重要影响的国家级生态网络，与美国长期生态研究网络和英国环境变化网络并称为世界三大国家级生态网络，是国际长期生态研究网络和全球陆地观测系统生态网络的发起成员。
CERN像一个不断拉伸的广角镜头，在0.001~5000平方公里的尺度范围来回切换。
CERN更是一个网中套网的有机整体，蕴藏着“大智慧”。
利用这一有机整体，科学家们通过个体、生态、景观、区域、全球等多尺度观测、多方法印证、多过程融合，进行跨尺度认知、跨尺度模拟。
这使得广阔丰富的中国生态研究克服了单 站监测和研究的局限，在我国开展生态学对比研究成为可能。
它还将为国家的宏观决策提供更全面、系统的科学数据。
中科院贡嘎山生态系统观测试验站 地球———茫茫宇宙中的一颗生命之星，在长期进化的过程中孕育了无数生命，缔造了千姿百态的生物世界，抚育着生生不息的人类文明。
神秘莫测的地球生命系统以其固有的自然节律进化，然而其 从整体到局部再到生物种群间的平衡关系以及生命系统赖以生存的环境，却不断被人为活动强烈干扰，自然进化的节律和发展方 向也因人类活动被扭曲或破坏，甚至导致局部功能紊乱或者结构崩溃。
生物学家对地球生命的起源、演化和未来的发展充满好奇， 给 地 姻于贵 球 瑞把 脉 对生命个体发育和种群健康，自 然物种的开发利用、遗传改良和 多样性保育给予了极大关注。
同时，生态学家更关注地球 生命系统的各种异常变化，对强 烈的人类活动可能对地球生命系 统造成的破坏忧心忡忡。
他们将把握地球生命系统 脉搏、诊断和医治地球生命系统的创伤、维持地球生 命系统的健康作为毕生的职业梦想，把推动科学发 展作为自己的历史责任，并开展不同规模和形式多 样的伟大实践。
我们生活在地球家园，正在不断熟悉地球环境， 探索其中奥秘，也担忧着地球的变化，对人类征服自 然的一些不良后果更是忧心忡忡。
正如恩格斯所说：“我们不要过分陶醉于我们人 类对自然界的胜利。
对于每一次这样的胜利，自然界 都对我们进行了报复。
” 近百年特别是近
50年来，全球变化、资源枯竭、 环境污染、生态退化等问题日益凸现，验证了恩格斯 的预言。
正如《千年生态系统评估（MA）报告》所指出的， 在过去50年中，由于人类对食物、淡水、木材、纤维 和燃料需求的迅速增长，人类改变生态系统的速度 和规模超过了人类历史上任何一个时期，导致了地 球上生物多样性的严重丧失，而且其大部分丧失是 不可逆转的；人类对生态系统造成的改变确实使得 人类经济水平得到了实质性提高，其代价却是生态 系统诸多服务功能的退化、非线
性变化风险的增加， 以及某些人群贫困加剧。
这些问题如果得不到解决， 将极大地削减人类后代从生态系统中的获益。
我们赖以生存的地球已千疮百孔，地球生命系 统也已遍体鳞伤。
在《寂静的春天》中
有这样一段文 字：“枯萎了湖上的蒲草，销匿了鸟儿的歌声。
” 也许还会像《增长的极限》所描述的那样：“如果 在世界人口、工业化、污染、粮食生产和资源消耗方 面以现在的趋势继续下去，这个行星将在今后的 100年内达到增长的极限。
最可能的结果将是人口 和工业生产力双方都会有相当突然的和不可控制的 衰退。
” 我们深深地热爱着地球家园，希望维持地球 生命系统的健康，保护美丽的地球村。
我们的前辈 行动了起来，他们带着梦想运用智慧，把握地球生 命系统的脉搏，实践着诊断和医治生命系统创伤 的行动。
中国生态系统研究网络（CERN）的建设和发展 正是前辈追求并把握地球生命系统脉搏的梦想和实 践过程。
CERN经历20年风雨洗礼，留下许多灿烂 的科学、技术和文化遗产。
我们可以从不同角度品读 这段历史，作为指引后人不断前行的灯塔，作为激励 我们事业发展的动力源泉。
生态站几代科技工作者，近半个世纪以来在 中国开展生态环境变化的动态监测、科学实验和 生态建设。
从吉林长白山到新疆策勒，从东北的
三 江到海南的三亚，从世界屋脊的拉萨到南海之滨 的大亚湾，都有他们徒步的身影。
他们在为荒漠区 人民抵挡风沙威胁，帮助农民实现增产增收，协助 政府治理水体污染等科学实践活动中抒写聪明才 智和人生风采。
（作者系中科院地理科学与资源所研究员、中国 生态系统研究网络综合研究中心主任） 火星上是否有生命迹象存在？火星上是否有水？火星是否还“活着”？ 自上世纪60年代起，这三个问题是人类探索火星的主线。
现在，人类离火星“越来越近”：2月10日，美国航天局最新研究发现表明，至少在温暖的季节里，现今的火星表面可能有水流动。
那么，火星是否还是一个“活着”的星球（像地球一样有火山—岩浆活动）？来自中国科学院地质与地球物理研究所（以下简称地质所）离子探针实验室科研人员在先进的大型仪器二次离子质谱仪上不断创新方法，给出最接近事实的结果：在1.9亿年前火星还活着。
大型二次离子质谱仪可以在数微米范围内精确测定矿物岩石的年龄和同位素组成，被誉为地球化学领域分析仪器中的“旗舰武器”。
驾驭这尊“旗舰”的离子探针实验室科研团队由此练就了“火眼金睛”，对来自太空的陨石与地球深部的岩石，均有办法知其“芳龄”几何。
这支队伍秉持开放、交流与合作的态度，建立了一个高水平的微区原位同位素年代学和地球化学分析研究平台，在微区原位高精度、高空间分辨率U-Pb（铀—铅）定年新技术新方法研发和应用研究中作出了一系列重要成果，提升了我国固体地球科学研究的国际学术竞争力。
基础夯实呈现完美 在离子探针实验室里，Cameca1280和1280HR两台大型离子探针各自“独居”，它们形体相似，呈U字状，“身体”上布满了管线。
在实验室工程师的精心呵护下，仪器每年的正常运行时间都超过7000小时。
离子探针技术问世于20世纪60年代，70年代后应用于地球科学，曾在阿波罗登月和太空研究计划的基础研究中发挥过非常重要的作用。
实验室 大型二次离子质谱仪被誉为地球化学领域分析仪器中的“旗舰”。
中国科学院地质与地球 物理研究所装备了这样的“旗舰武器”。
驾驭这尊“旗舰”的离子探针实验室科研团队由此练就
了“火眼金睛”，对来自太空的陨石与地球深部的岩石，均有办法知其“芳龄”几何。
“旗舰”敢于打硬仗 姻本报记者杨琪 这两台旗舰设备分别于2008年和2013年落户于地质所。
“我们研发了一系列高精度、高空间分辨率微区原位定年新技术新方法，解决了许多基性—超基性岩、金伯利岩以及来自月球火星等不同星球陨石精确定年的难题。
”地质所研究员、离子探针实验室主任李献华说。
“旗舰”落户不久，来自澳大利亚的国际著名地球化学家威廉姆·葛瑞芬拿着一块金伯利岩来到实验室。
葛瑞芬教授长期从事金伯利岩研究，这块可能是迄今为止最古老的一块金伯利岩。
但是这一推论在过去一直无法得到年代学方面的证据。
金伯利岩是目前已知来源最深的岩石。
其不仅具有可开采价值的金刚石资源，还为确定具有大于200千米岩石圈厚度提供了制约。
金伯利岩所携带大量深部地幔来源的包体是人类认识岩石圈地幔的媒介，为科研提供有关深部地幔组成、热状态、地幔过渡带，以及克拉通岩石圈地幔与下覆对流软流圈地幔之间相互作用等重要信息。
然而，金伯利岩的准确测定一直是年代学研 究的一个难点。
“这种岩石侵位过程中携带了大量异源角砾 成分，而且容易遭受后期蚀变和风化作用的影响，需要仔细研究寻找能记录原始信息的矿物。
”地质所研究员李秋立说。
为此，双方共同研发，建立了钙钛矿U-Th-Pb定年实验方法，成功测定这块金伯利岩的年龄。
此次实验的成功，为实验室在国际学术界赢得良好声誉。
利用该方法，李秋立等人成功地测定我国山东蒙阴、辽宁复县金伯利岩的年龄，并在国际知名岩石学期刊上发表了相关论文。
难度越高发挥越好 离子探针实验室近年来不断挑战高难度工作，不少课题都是难啃的“硬骨头”。
目前，有十多种矿物质可以进行定年，相对而言，锆石更容易被测定。
如果我们将其视为难度系数为一般的工作，那么另一类硅不饱和岩石，通常不含锆石，其定年难度则大许多。
硅不饱和岩石的定年最可靠的研 究对象是斜锆石，然而它通常颗粒 细小，难以分选。
无需矿物分选的 微区原位定年手段被寄于希望。
离子探针实验室科研团队 以往的离子探针分析发现， 即使非常均一的斜锆石在不同晶面上获得的陨石坠落一周年。
在过去一年中，由俄美中等
九 U-Pb年龄变化范围很大，无法进行高精度的国近60名科学家组成的联合队伍对这一震撼人 U-Pb分析，这就是所谓的“光轴效应”，但对Pb心的小行星坠落事件进行了深度分析研究。
同位素分析没有影响，因此，离子探针只能获得 其中，李献华带领实验室的研究人员与美国 斜锆石的Pb-Pb（铅—铅）年龄。
加州大学戴维斯分校教授尹庆柱合作，精确测定 该实验室通过对CamecaIMS1280离子探针该小行星的磷灰石U-Pb年龄。
仪器条件进行优化，通过样品表面的“吹氧技术”使 磷灰石通常铀含量低，是微区原位U-Pb定 得斜锆石的Pb离子产率提高7倍以上，并采用多年难度最高的矿物之
一。
接收器模式同时分析Pb同位素组成，将Pb同位 “中国团队做出了精确的磷灰石U-Pb定 素测试精度提高5倍以上，从而将斜锆石的年。
”李献华说。
该天外来客属于普通球粒陨石， Pb-Pb定年极限从原来的前寒武纪扩展至中生最晚形成于44.52亿年前。
科学家们不仅研究陨 代。
同时，经过对比试验总结出，样品表面的吹氧技石本身，而且对小行星撞击地球现象有了新的认 术可以大幅降低光轴效应的影响，从而获得可靠的识，同时对有机会研究近地球的危险对象。
U-Pb年龄，解决了年轻斜锆石样品定年的难题， “更精、更细、更准的分析技术对提升地球 并成功测定了1.9亿年的火星陨石年龄。
科学家的观测能力非常重要。
”李献华说。
在马年 实验室还完成了一个难度系数更高的工作。
新春节日里，离子探针实验室已经开始了一个新 今年2月16日，正是俄罗斯车里雅宾斯克的、更高难度定年的研究工作。
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它的建立和存在，使得广阔丰富的中国生态研究克服了单站监测和研究局限，在我国开展生态学对比研究成为可能，并将为国家宏观决策提供更全面、系统的科学数据。
“大块头”有“大智慧”荨 姻本报记者王晨绯 寒冷博大的龙江沃土、悠悠塔里木河下的绿色长廊、“野人”出没的神农架、莽莽的哀牢山、神奇的喀斯特、璀璨明珠大亚湾……我国幅员辽阔，生态类型多种多样。
沙尘暴肆虐、湖泊蓝藻暴发、大气质量恶化、水资源匮乏和污染、森林草原植被遭受严重破坏、野生和稀有动植物资源急剧减少、土壤沙化、耕地面积减少……自然环境恶化触目惊心，生态危机年年来袭。
中国科学院院士孙鸿烈告诉《中国科学报》记者，为了解决人类面临的资源和环境问题，建立生态系统研究网络，开展在气候变化和人类活动的影响下生态系统长期动态监测和综合研究，是国际生态学发展的主流趋势。
中国科学院从1988年开始筹建中国生态系统研究网络（CERN），现拥有40个生态站、5个学科分中心和1个综合中心。
作为中国科学院四大台站网络之
一，CERN体量最大、网络最复杂、内涵最丰富，是名副其实的“大块头”。
“涉猎”广泛服务民生 之所以称之为“大块头”，不仅仅因为台站数量众多、类型丰富。
CERN通过对全国各主要区域和各主要类型生态系统的长期监测与试验，结合遥感与模型模拟等方法，研究我国生态系统的结构与功能、格局与过程的变化规律，提高我国生态学及相关学科研究水平，开展生态系统优化管理研究与示范，为我国生态与环境保护、资源合理利用和可持续发展以及应对全球变化等提供长期、系统的科学数据和决策依据。
生态区的CERN站点，首先定位于长期定位监测站。
已有的研究表明，几十年生态研究得出的结论可能与短期研究的结论完全不同。
由于生态学过程的复杂性，生态系统在不同时间尺度上会表现出不同特征。
“因此，对于已经建立起来的监测指标体系和监测计划一定要长期坚持，100年不动摇。
”近日，CERN综合研究中心主任于贵瑞告诉《中国科学报》记者。
位于四川盆地盐亭县林山乡的盐亭紫色土农业生态试验站是CERN的首批农业生态站，中科院成都山地灾害与环境研究所研究员张先婉曾经担任过盐亭站的站长。
“进入CERN以后，学术研究通过顶层设计，从科学问题、野外观测方法、实验技术和仪器采购等方面统一论证，使我们的研究水平得到了提高，生态系统中的氮素转化的研究就是成功的一例。
”张先婉说。
和国外同类型的生态研究网络相比， CERN的工作似乎更“基层”。
除了肩挑监测、试验、研究三类科学工作，它从一开始就承担着生态系统管理示范的重任，服务于生产实践。
中国科学院拉萨高原生态试验站（以下简称拉萨站）近年来开展的高原生态环境整治与高原农业高效开发试验示范研究，正是一个典型例子。
以拉萨站为主，科学家们开展促进农牧民增收的西藏农牧结合技术体系构建与示范项 鼎湖山站碳通量铁塔 目，旨在为西藏农牧民增收这一难题开创出一条可持续发展之路。
西藏贡嘎县吉纳村第一书记多吉次仁在接受《中国科学报》记者采访时说：“这一项目给村民带来了巨大利益。
我将更加积极地带动全村参与项目实施，为合作社持续发展、农牧民增收作出更大贡献。
” 目前，CERN已在脆弱生态区恢复重建、高效种植模式、节水灌溉与优化施肥、精准信息农业、畜牧业高效发展、海水养殖育种与育苗、有机废弃物资源化以及新品种引进等方面，进行了卓有成效的优化模式示范推广工作，为我国生态环境建设和地方经济发展提供了有力的科技支撑和示范样板。
站得更高看得更广 在各类研究项目以及专项建设计划的支持下，以CERN为基础平台的专项观测和实验研究平台逐步建立和完善，特别是成功建立了中国陆地生态系统通量观测研究网（ChinaFLUX）和中国区域大气本底和质量监测平台；发展了中国陆地生态系统样带综合观测和实验研究平台（ChinaETT），以及中国农田生态系统养分平衡和循环的联网实验研究平台等。
除此之外，CERN近年来致力于加强进行 多尺度的立体综合观测。
“我们应借鉴国际同类工作的先进经验， 积极利用卫星遥感、航空航天、信息技术以及生命科学等各领域的最新成果，充分利用CERN站点分布的区域代表性优势，把监测工作从单一生态站点逐渐扩展到景观单元、区域、全国乃至全球尺度。
”于贵瑞说。
科学日新月异的今天，科学家在不断完善生态系统长期监测的指标、技术规范和数据共享机制的基础上，越来越重视解决信息共享和数据资源管理过程中的关键技术。
据介绍，CERN已成为在国际上具有重要影响的国家级生态网络，与美国长期生态研究网络和英国环境变化网络并称为世界三大国家级生态网络，是国际长期生态研究网络和全球陆地观测系统生态网络的发起成员。
CERN像一个不断拉伸的广角镜头，在0.001~5000平方公里的尺度范围来回切换。
CERN更是一个网中套网的有机整体，蕴藏着“大智慧”。
利用这一有机整体，科学家们通过个体、生态、景观、区域、全球等多尺度观测、多方法印证、多过程融合，进行跨尺度认知、跨尺度模拟。
这使得广阔丰富的中国生态研究克服了单 站监测和研究的局限，在我国开展生态学对比研究成为可能。
它还将为国家的宏观决策提供更全面、系统的科学数据。
中科院贡嘎山生态系统观测试验站 地球———茫茫宇宙中的一颗生命之星，在长期进化的过程中孕育了无数生命，缔造了千姿百态的生物世界，抚育着生生不息的人类文明。
神秘莫测的地球生命系统以其固有的自然节律进化，然而其 从整体到局部再到生物种群间的平衡关系以及生命系统赖以生存的环境，却不断被人为活动强烈干扰，自然进化的节律和发展方 向也因人类活动被扭曲或破坏，甚至导致局部功能紊乱或者结构崩溃。
生物学家对地球生命的起源、演化和未来的发展充满好奇， 给 地 姻于贵 球 瑞把 脉 对生命个体发育和种群健康，自 然物种的开发利用、遗传改良和 多样性保育给予了极大关注。
同时，生态学家更关注地球 生命系统的各种异常变化，对强 烈的人类活动可能对地球生命系 统造成的破坏忧心忡忡。
他们将把握地球生命系统 脉搏、诊断和医治地球生命系统的创伤、维持地球生 命系统的健康作为毕生的职业梦想，把推动科学发 展作为自己的历史责任，并开展不同规模和形式多 样的伟大实践。
我们生活在地球家园，正在不断熟悉地球环境， 探索其中奥秘，也担忧着地球的变化，对人类征服自 然的一些不良后果更是忧心忡忡。
正如恩格斯所说：“我们不要过分陶醉于我们人 类对自然界的胜利。
对于每一次这样的胜利，自然界 都对我们进行了报复。
” 近百年特别是近
50年来，全球变化、资源枯竭、 环境污染、生态退化等问题日益凸现，验证了恩格斯 的预言。
正如《千年生态系统评估（MA）报告》所指出的， 在过去50年中，由于人类对食物、淡水、木材、纤维 和燃料需求的迅速增长，人类改变生态系统的速度 和规模超过了人类历史上任何一个时期，导致了地 球上生物多样性的严重丧失，而且其大部分丧失是 不可逆转的；人类对生态系统造成的改变确实使得 人类经济水平得到了实质性提高，其代价却是生态 系统诸多服务功能的退化、非线
性变化风险的增加， 以及某些人群贫困加剧。
这些问题如果得不到解决， 将极大地削减人类后代从生态系统中的获益。
我们赖以生存的地球已千疮百孔，地球生命系 统也已遍体鳞伤。
在《寂静的春天》中
有这样一段文 字：“枯萎了湖上的蒲草，销匿了鸟儿的歌声。
” 也许还会像《增长的极限》所描述的那样：“如果 在世界人口、工业化、污染、粮食生产和资源消耗方 面以现在的趋势继续下去，这个行星将在今后的 100年内达到增长的极限。
最可能的结果将是人口 和工业生产力双方都会有相当突然的和不可控制的 衰退。
” 我们深深地热爱着地球家园，希望维持地球 生命系统的健康，保护美丽的地球村。
我们的前辈 行动了起来，他们带着梦想运用智慧，把握地球生 命系统的脉搏，实践着诊断和医治生命系统创伤 的行动。
中国生态系统研究网络（CERN）的建设和发展 正是前辈追求并把握地球生命系统脉搏的梦想和实 践过程。
CERN经历20年风雨洗礼，留下许多灿烂 的科学、技术和文化遗产。
我们可以从不同角度品读 这段历史，作为指引后人不断前行的灯塔，作为激励 我们事业发展的动力源泉。
生态站几代科技工作者，近半个世纪以来在 中国开展生态环境变化的动态监测、科学实验和 生态建设。
从吉林长白山到新疆策勒，从东北的
三 江到海南的三亚，从世界屋脊的拉萨到南海之滨 的大亚湾，都有他们徒步的身影。
他们在为荒漠区 人民抵挡风沙威胁，帮助农民实现增产增收，协助 政府治理水体污染等科学实践活动中抒写聪明才 智和人生风采。
（作者系中科院地理科学与资源所研究员、中国 生态系统研究网络综合研究中心主任） 火星上是否有生命迹象存在？火星上是否有水？火星是否还“活着”？ 自上世纪60年代起，这三个问题是人类探索火星的主线。
现在，人类离火星“越来越近”：2月10日，美国航天局最新研究发现表明，至少在温暖的季节里，现今的火星表面可能有水流动。
那么，火星是否还是一个“活着”的星球（像地球一样有火山—岩浆活动）？来自中国科学院地质与地球物理研究所（以下简称地质所）离子探针实验室科研人员在先进的大型仪器二次离子质谱仪上不断创新方法，给出最接近事实的结果：在1.9亿年前火星还活着。
大型二次离子质谱仪可以在数微米范围内精确测定矿物岩石的年龄和同位素组成，被誉为地球化学领域分析仪器中的“旗舰武器”。
驾驭这尊“旗舰”的离子探针实验室科研团队由此练就了“火眼金睛”，对来自太空的陨石与地球深部的岩石，均有办法知其“芳龄”几何。
这支队伍秉持开放、交流与合作的态度，建立了一个高水平的微区原位同位素年代学和地球化学分析研究平台，在微区原位高精度、高空间分辨率U-Pb（铀—铅）定年新技术新方法研发和应用研究中作出了一系列重要成果，提升了我国固体地球科学研究的国际学术竞争力。
基础夯实呈现完美 在离子探针实验室里，Cameca1280和1280HR两台大型离子探针各自“独居”，它们形体相似，呈U字状，“身体”上布满了管线。
在实验室工程师的精心呵护下，仪器每年的正常运行时间都超过7000小时。
离子探针技术问世于20世纪60年代，70年代后应用于地球科学，曾在阿波罗登月和太空研究计划的基础研究中发挥过非常重要的作用。
实验室 大型二次离子质谱仪被誉为地球化学领域分析仪器中的“旗舰”。
中国科学院地质与地球 物理研究所装备了这样的“旗舰武器”。
驾驭这尊“旗舰”的离子探针实验室科研团队由此练就
了“火眼金睛”，对来自太空的陨石与地球深部的岩石，均有办法知其“芳龄”几何。
“旗舰”敢于打硬仗 姻本报记者杨琪 这两台旗舰设备分别于2008年和2013年落户于地质所。
“我们研发了一系列高精度、高空间分辨率微区原位定年新技术新方法，解决了许多基性—超基性岩、金伯利岩以及来自月球火星等不同星球陨石精确定年的难题。
”地质所研究员、离子探针实验室主任李献华说。
“旗舰”落户不久，来自澳大利亚的国际著名地球化学家威廉姆·葛瑞芬拿着一块金伯利岩来到实验室。
葛瑞芬教授长期从事金伯利岩研究，这块可能是迄今为止最古老的一块金伯利岩。
但是这一推论在过去一直无法得到年代学方面的证据。
金伯利岩是目前已知来源最深的岩石。
其不仅具有可开采价值的金刚石资源，还为确定具有大于200千米岩石圈厚度提供了制约。
金伯利岩所携带大量深部地幔来源的包体是人类认识岩石圈地幔的媒介，为科研提供有关深部地幔组成、热状态、地幔过渡带，以及克拉通岩石圈地幔与下覆对流软流圈地幔之间相互作用等重要信息。
然而，金伯利岩的准确测定一直是年代学研 究的一个难点。
“这种岩石侵位过程中携带了大量异源角砾 成分，而且容易遭受后期蚀变和风化作用的影响，需要仔细研究寻找能记录原始信息的矿物。
”地质所研究员李秋立说。
为此，双方共同研发，建立了钙钛矿U-Th-Pb定年实验方法，成功测定这块金伯利岩的年龄。
此次实验的成功，为实验室在国际学术界赢得良好声誉。
利用该方法，李秋立等人成功地测定我国山东蒙阴、辽宁复县金伯利岩的年龄，并在国际知名岩石学期刊上发表了相关论文。
难度越高发挥越好 离子探针实验室近年来不断挑战高难度工作，不少课题都是难啃的“硬骨头”。
目前，有十多种矿物质可以进行定年，相对而言，锆石更容易被测定。
如果我们将其视为难度系数为一般的工作，那么另一类硅不饱和岩石，通常不含锆石，其定年难度则大许多。
硅不饱和岩石的定年最可靠的研 究对象是斜锆石，然而它通常颗粒 细小，难以分选。
无需矿物分选的 微区原位定年手段被寄于希望。
离子探针实验室科研团队 以往的离子探针分析发现， 即使非常均一的斜锆石在不同晶面上获得的陨石坠落一周年。
在过去一年中，由俄美中等
九 U-Pb年龄变化范围很大，无法进行高精度的国近60名科学家组成的联合队伍对这一震撼人 U-Pb分析，这就是所谓的“光轴效应”，但对Pb心的小行星坠落事件进行了深度分析研究。
同位素分析没有影响，因此，离子探针只能获得 其中，李献华带领实验室的研究人员与美国 斜锆石的Pb-Pb（铅—铅）年龄。
加州大学戴维斯分校教授尹庆柱合作，精确测定 该实验室通过对CamecaIMS1280离子探针该小行星的磷灰石U-Pb年龄。
仪器条件进行优化，通过样品表面的“吹氧技术”使 磷灰石通常铀含量低，是微区原位U-Pb定 得斜锆石的Pb离子产率提高7倍以上，并采用多年难度最高的矿物之
一。
接收器模式同时分析Pb同位素组成，将Pb同位 “中国团队做出了精确的磷灰石U-Pb定 素测试精度提高5倍以上，从而将斜锆石的年。
”李献华说。
该天外来客属于普通球粒陨石， Pb-Pb定年极限从原来的前寒武纪扩展至中生最晚形成于44.52亿年前。
科学家们不仅研究陨 代。
同时，经过对比试验总结出，样品表面的吹氧技石本身，而且对小行星撞击地球现象有了新的认 术可以大幅降低光轴效应的影响，从而获得可靠的识，同时对有机会研究近地球的危险对象。
U-Pb年龄，解决了年轻斜锆石样品定年的难题， “更精、更细、更准的分析技术对提升地球 并成功测定了1.9亿年的火星陨石年龄。
科学家的观测能力非常重要。
”李献华说。
在马年 实验室还完成了一个难度系数更高的工作。
新春节日里，离子探针实验室已经开始了一个新 今年2月16日，正是俄罗斯车里雅宾斯克的、更高难度定年的研究工作。
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