9月19日-20日,首個(gè)全國(guó)科普月特別節(jié)目《2025科普中國(guó)在行動(dòng)》在中央廣播電視總臺(tái)科教頻道CCTV-10播出。特別節(jié)目由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、中央廣播電視總臺(tái)聯(lián)合攝制,通過(guò)科普名家訪談、科普情景短劇、科普?qǐng)鼍疤皆L等環(huán)節(jié),重點(diǎn)宣傳了一批具有時(shí)代特征、傳播影響力和示范意義的科普實(shí)踐案例,集中呈現(xiàn)首個(gè)全國(guó)科普月系列精彩活動(dòng)。

在此期間我們特別策劃推出系列報(bào)道,一同走近這些奮戰(zhàn)在不同領(lǐng)域的科普工作者和科技工作者。

2024年2月7日,秦嶺站正式開(kāi)站。它的誕生凝聚了眾多建筑設(shè)計(jì)師和工程建設(shè)者的智慧與汗水,秦嶺站總設(shè)計(jì)師段猛、副總設(shè)計(jì)師祝賀,以及中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院建筑師梁洲瑞等團(tuán)隊(duì)成員,在極地環(huán)境挑戰(zhàn)和復(fù)雜工程要求的背景下,成功攻克多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了秦嶺站集約高效、綠色低碳、智能先進(jìn)的有機(jī)統(tǒng)一。

“秦嶺站是我國(guó)在南極建立的第五座考察站,點(diǎn)亮了中國(guó)南極考察行動(dòng)的新坐標(biāo)。”段猛介紹,該站結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)和功能要求,采用“南十字星”造型設(shè)計(jì),通過(guò)中央環(huán)廊銜接?xùn)|西兩翼,實(shí)現(xiàn)各功能區(qū)高度集成,既保障了考察人員日常工作和生活的便捷性,又在極寒、強(qiáng)風(fēng)和暴雪等極端環(huán)境中筑起了安全可靠的“第一道防線”。

在室內(nèi)設(shè)計(jì)上,秦嶺站充分體現(xiàn)“以人為本”的理念。選用溫暖柔和的色調(diào),緩解極地環(huán)境可能帶來(lái)的視覺(jué)與心理壓抑;科學(xué)劃分公共活動(dòng)區(qū)與私人休息區(qū),兼顧團(tuán)隊(duì)交流與個(gè)人隱私保護(hù)。段猛表示,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在每一個(gè)細(xì)節(jié)上精益求精,力求為考察人員打造一個(gè)溫馨舒適的“家”。

更值得關(guān)注的是,“綠色考察”理念貫穿秦嶺站設(shè)計(jì)、建設(shè)全過(guò)程。其一,采用集中式布局形態(tài),減少各類設(shè)施占地面積,實(shí)現(xiàn)更集約的土地利用;其二,采用模塊化建造技術(shù),鋼構(gòu)件和功能模塊在國(guó)內(nèi)加工完成后運(yùn)往南極現(xiàn)場(chǎng)拼裝,減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量,降低對(duì)南極脆弱生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng);其三,采用可再生能源和傳統(tǒng)能源相結(jié)合的能源系統(tǒng),優(yōu)先使用氫能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源,減少碳排放。

秦嶺站的建成投用,不僅為我國(guó)南極科考提供了有力保障,其采用的先進(jìn)建造技術(shù)、極端環(huán)境適應(yīng)方案及綠色運(yùn)營(yíng)模式,也為后續(xù)極地考察設(shè)施建設(shè)提供了可復(fù)制、可推廣的重要范式。同時(shí),該站在極端環(huán)境下的建筑設(shè)計(jì)、能源供應(yīng)和人員保障等經(jīng)驗(yàn),將為未來(lái)深空、深海等前沿領(lǐng)域的探索和建設(shè)提供技術(shù)參考與實(shí)踐支撐。

秦嶺站的設(shè)計(jì)與建設(shè),是一項(xiàng)充滿挑戰(zhàn)的任務(wù)。祝賀介紹,團(tuán)隊(duì)曾面臨多重考驗(yàn)。首先是人類對(duì)于南極環(huán)境認(rèn)知的局限性。南極地區(qū)氣象、地質(zhì)和海冰等自然環(huán)境復(fù)雜多變,需要通過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)和科學(xué)分析,有了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐,才能科學(xué)地推演出能夠長(zhǎng)期適應(yīng)極地環(huán)境的設(shè)計(jì)方案。其次是多學(xué)科協(xié)同難度大。秦嶺站作為極端環(huán)境下的自維持系統(tǒng),涉及建筑、交通、能源、水循環(huán)、通信、機(jī)械等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,是一項(xiàng)高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程,如何讓不同領(lǐng)域的專家高效協(xié)作,實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)間無(wú)縫銜接,是設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵。最后是模塊化裝配精度要求高。秦嶺站采用的模塊化裝配建造方式,對(duì)設(shè)計(jì)精度、材料性能和施工協(xié)調(diào)提出了極高要求,站內(nèi)的科研實(shí)驗(yàn)、人員住宿、能源供給、物資存放、通信保障等各類模塊以及鋼結(jié)構(gòu)主體和外圍護(hù)系統(tǒng),都必須做到嚴(yán)絲合縫、精準(zhǔn)落位,才能確保整個(gè)考察站在極端惡劣環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。

除了設(shè)計(jì)層面的挑戰(zhàn),南極環(huán)境的未知性與突發(fā)性同樣考驗(yàn)著建設(shè)團(tuán)隊(duì)。2024年1月中下旬,在主體建筑即將全面落成的關(guān)鍵時(shí)刻,項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)突然收到預(yù)警,12級(jí)颶風(fēng)正在逼近。而此時(shí),外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的幕墻板安裝進(jìn)度還不足70%,一旦強(qiáng)風(fēng)來(lái)襲,極易對(duì)整個(gè)幕墻造成嚴(yán)重破壞。“那是真正地與時(shí)間賽跑,”祝賀回憶道,“全站105人無(wú)一例外,全部投入幕墻板的安裝工作。”在颶風(fēng)來(lái)臨前的最后窗口期,大家爭(zhēng)分奪秒、齊心協(xié)力,最終成功完成了所有幕墻板的安裝。在他看來(lái),這一刻不僅是工程的勝利,更是南極“探險(xiǎn)家精神”和“科學(xué)家精神”的生動(dòng)體現(xiàn)。

在科普方面,祝賀認(rèn)為,科普活動(dòng)能夠拓展公眾在相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)儲(chǔ)備,更重要的是如何讓公眾尤其是青少年在這一過(guò)程中真正受益。從技術(shù)手段來(lái)看,當(dāng)前快速發(fā)展的VR技術(shù)及其他可視化技術(shù),為科普工作提供了有力支持。

“南極考察站與普通建筑最大的不同,在于對(duì)脆弱環(huán)境系統(tǒng)的尊重和低擾動(dòng)。”梁洲瑞表示,秦嶺站采用的集中式形態(tài)、輕量化可持續(xù)建造技術(shù)等,充分體現(xiàn)了我們對(duì)南極生態(tài)環(huán)境的敬畏與保護(hù)。

面對(duì)未來(lái),梁洲瑞指出,極地考察站可能向智能化、無(wú)人化方向發(fā)展,通過(guò)遠(yuǎn)程操控與自動(dòng)運(yùn)行,降低人力依賴,提升科研效率與安全性。“這是我國(guó)未來(lái)極地建設(shè)的發(fā)展方向,也是我們持續(xù)探索和努力的目標(biāo)。”

秦嶺站從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),離不開(kāi)無(wú)數(shù)科技工作者胸懷祖國(guó)、勇攀高峰的堅(jiān)持與奮進(jìn)。他們面對(duì)極端環(huán)境與技術(shù)挑戰(zhàn)時(shí)所展現(xiàn)出的堅(jiān)韌不拔、協(xié)同攻堅(jiān)、創(chuàng)新求變,正是科學(xué)家精神在南極這片純凈大陸上的生動(dòng)綻放。這種精神,將持續(xù)激勵(lì)更多科研與科普工作者在探索未知、傳播知識(shí)的道路上堅(jiān)定前行,為國(guó)家科技進(jìn)步與全民科學(xué)素養(yǎng)提升注入持久而溫暖的力量。