王建萍: 用数据“拼”出人造火星

2019-08-26 15:44:53 来源: 科技日报 作者: 张蕴

从青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市出发,驱车200多公里,到达一片荒无人烟的红色低矮山崖——青海省大柴旦红崖地区。这里常年人迹罕至,我国首个火星村——模拟火星基地将落户于此。前不久,47岁的王建萍再次带队征战“火星”。

这位中国科学院青海盐湖研究所(以下简称盐湖所)研究员已记不得这是第几次“出征”了。强烈的紫外线、肆虐的风沙以及毫无征兆的暴雨暴雪,野外科考恶劣的自然条件,在这位高原科考人的脸颊上留下了痕迹。

大柴旦红崖,被称为“中国最像火星的地方”,而王建萍的任务,就是带队在那里建设火星类比研究区基础数据平台。该项目于2018年启动,至今已历时近2年。

海归博士主动选择扎根大西北

1972年,王建萍出生在云南昆明。她的父亲是当地交通系统公务员,母亲则在当地某家企业从事财会工作。在“做事要用心,给孩子充分自由”的家庭教育下,王建萍的天性得以释放。她从小喜欢亲近自然,深深迷恋着与自然地理有关的一切。

上世纪90年代,王建萍如愿成为兰州大学地理系的一名本科生,在兰州大学攻读完学士、硕士学位后,被分配进入云南大学资源环境与地球科学学院任教。

2006年,王建萍出国深造,赴英国伯明翰大学地理与环境科学学院攻读自然资源管理方向博士学位。但归国不久后,她做出了令所有人都“大跌眼镜”的决定——辞去大学教职,阔别故乡云南,来到青海,入职研究所,致力于盐湖科学数据集成与分析、气候变化及人类干预下现代盐湖变化规律、盐湖区生态环境等领域的研究。

“人活一生,应该多走出去,领略更多的风景,这样才能体会到更多的东西,成为更好的自己,这是我的人生目标。”对于当初的选择,王建萍如是说。

但选择的代价是沉重的。离开云南时,王建萍的孩子仅11岁,她告别父母、离开丈夫,忍痛与孩子分离。独自一人远赴青海,距离将浓浓的亲情分割在电话的两头,无数个夜,王建萍黯然神伤,想家、思念孩子,却始终没怀疑过自己的选择。

“没能陪伴孩子成长,做一名合格的母亲,这是我此生最大的遗憾……”说到此处,王建萍眼眶泛红,泪水簌簌而下。

每条信息都要靠脚“踩”出来

荒漠气候、植被覆盖少、地表分布着河流、湖泊的沉积物……这样的自然环境把大柴旦红崖地区“塑造”成“我国最像火星的地方”。

火星,被认为是人类太空移民的首选,世界主要航天国家都在积极开展探测和登陆相关准备工作。火星探测、取样返回及未来实现火星登陆是个系统工程,其中最重要的准备工作之一,就是在地球上找到合适的地方,进行探测器有效载荷地面验证试验并开展人类登陆火星的相关科学实验和适应性训练。

“我国火星探测计划开展得比较晚,2016年才开始独立实施火星探测。如今,该领域的国际竞争十分激烈,我国火星探测及登陆的相关准备工作已迫在眉睫。”王建萍介绍道,目前世界上已有多个火星模拟基地或研究类比区,而我国境内的火星类比区建设工作尚处初级阶段,尚未建成得到国际学界认可的火星研究类比区,这严重影响了我国火星探测计划的开展。

经初步调查,2017年大柴旦红崖地区被确认为我国首个模拟火星基地的最佳选址区,但该地区以往研究积累较少,相关基础数据极为匮乏,这严重制约了后续工作的开展。为补上数据短板,2018年10月经青海省科技厅主持立项,“中国火星类比区(选址区)与火星环境综合信息数据平台构建”项目启动。

王建萍团队承接的项目任务是,系统研究大柴旦红崖地区的气候环境、地形地貌、沉积地层、地质构造的演变、雅丹地貌的形成与演化过程并将其与火星表面的地形地貌、气候环境和地质构造等进行相似性对比;通过研究获取各类基础数据,构建中国火星模拟基地选址区综合信息数据平台,最终为中国火星模拟试验和登陆训练提供可靠的科学依据。

数据和信息采集,是完成任务的关键。“每条信息都要靠脚‘踩’出来”,这是团队上下最常听王建萍说的话。相关原始数据积累得少,于是她就用最“笨”的办法——带队去野外采集。

于是近两年,王建萍常出野外,用脚步丈量着高原的土地,天生白皙的皮肤也在风吹日晒下变了颜色。高原紫外线常年照射使她患上了日光性皮炎,因此外出科考时必须“全副武装”。

“出野外时大家总笑话我‘捂’得太严实,但皮肤只要暴露在日光下会过敏,耽误工作就得不偿失了。”王建萍笑着对记者说。

“野外科考工作区条件十分艰苦,常年人迹罕至,气候极端干旱。”王建萍团队的一位工作人员对记者说,他们的考察路线风化严重,崩落的巨石随处可见,一些沟谷几乎被风沙掩埋。虽有越野车和沙地摩托的帮助,但去很多地方只能靠徒步前行。

“为了找到可以与火星类比的地形和地貌,王老师带着我们要绕很多路才能到达目标区域。蚊虫叮咬、烈日毒晒、尘土弥漫……这些对于科考队来说,就是家常便饭。”王建萍的一位学生对记者说。

筹建数据中心摸清盐湖家底

回顾过去几年的科研历程,“火星”之外,王建萍把全部精力都放在了盐湖上。

盐湖资源是中国西部地区的特色资源之一,也是我国具有国际优势的无机矿产资源,其中的钾、锂、硼、铷、铯等矿产资源甚至关系到国家的资源安全和战略安全。

1965年,盐湖所建所后承接的首个任务就是对盐湖进行调查,摸清盐湖资源家底。作为国内唯一一个专门研究盐湖的科研机构,近50年来,盐湖所积累了大量盐湖科学领域的数据,但相关基础理论与应用研究相对分散。

另外,由于相关数据格式不规范,无法实现数据交叉检验;各类计算模型、计算方法和结果多存储在研究团队或个人电脑上,不能实现有效共享,也难以对盐湖资源的合理开发与利用起到支撑作用。

整合并盘活盐湖数据和信息的任务,落到了王建萍身上。从2012年开始,她放下了之前研究多年的工作,投入到青海盐湖科学数据库的建设工作中。在她的主持下,历时5年,盐湖所筹建起全球首个盐湖资源数据中心,涵盖盐湖资源与环境、盐湖地球化学、盐湖材料与绿色能源等5大核心主题数据库,包含超算及大数据、云计算和网络等多个模块,一期工程数据量可达500太字节。

一头是“火星”数据,一头是盐湖数据,对于过去几年主持的科研项目,王建萍用“上天入海”一词概括,而她和团队上下做的,不仅是收集数据,更是“让数据说话”。

“数据收集再多,如果没有分析,那就难以发挥出它们的价值。我们利用以往积累的盐湖资料,对这些数据进行了针对性解读,其中一些结论对我国盐湖资源综合利用、科学管理、环境监测提供了强有力的支撑。”王建萍说。

难得休假时,王建萍依旧闲不住,她喜欢外出游历,欣赏高原美景,她说“自己或许注定属于西北”。

从西南到西北,回首自己一路走来的经历,王建萍说:“人生的每一步都在做选择,既然选择了,就勇往无前地走。我们永远不知道下一个路口会出现有什么,即便不一定达到预期的结果,但尽过力就不后悔。”

王建萍在办公室(图一)

王建萍在野外(图二)

按本来的想法是要租车自驾去黑沙滩白沙滩的。可是车行不租给中国人,即使要租的话,也是风险自担。其实不是夏天,去沙滩也没什么意思。于是我们就决定就用自己的脚去丈量这个小岛。 在我们住的酒店阳台上已经看到了这个岛的格局,比先前的米岛大,也是白色的建筑,但看起来要繁华得多。两个小朋友提出要去找美国国家地理杂志上的蓝顶教堂(图一,是杂志上摘来的),我们就跟着导航的指引,沿着一个斜坡巷子走上去,再过一分钟就会到了。可惜,一醒示牌挡住了我们,说前面有落石危险,此路已封闭。要看的教堂,却被一个山坳口挡住了,什么也看不见。当时还看见一个背包旅行的小伙子,他说他是从美国纽约来这里旅行的,他也想看这个蓝顶教堂。都只有遗憾啦,还是逛街吧。 https://t.cn/RJvRwJt

水缸

作者:张金凤《光明日报》( 2019年05月03日 07版)

  【流光碎影】

  水缸是蹲守在岁月深处的一眼泉,一生开口,滋养着屋檐下的生命。

  水缸是岁月深处的一串音符,偶尔在落雨的时节,秋风吹起的时节被弹奏,那个腰身粗大的水缸,串起的是故乡的温暖往事。

  水缸稳坐在灶房里,离灶台很近,高粱秸钉的盖子,守住一缸清澈甘甜的秘密。一个葫芦瓢搁在缸沿边,随时听候调遣。掀开水缸盖子,水瓢荡开平静的水面,哗啦一声舀起水,水从水缸里起身,抬脚就进了锅灶。那水是甜的,是菜园边的甜水井里的水,每天乘坐母亲的水桶,攀着母亲的担杖钩子在水缸里安家。

  水缸记不清肚腹里盛过多少担水,就像母亲记不清自己挑了多少年水一样。在娘家,她体恤姥爷年迈、小舅力薄,早早把担杖横在自己肩膀上;在婆家,她进门8个月就送父亲去参军,替父亲把井台到水缸的距离一步步丈量。

  母亲是最亲近水缸的人。清晨,她在我们的睡梦里就出门挑水,一对洋铁水桶咯吱咯吱唱着,渐渐远去。回来的时候是无声的,那是沉甸甸的水桶坠压着担杖钩子,沉重的压力使它们忘记了调皮和歌唱。唯一的声响是母亲沉重的脚步声和喘息声,是水桶落地轻微的钝响和倒水进水缸时巨大的哗啦声。单是听水入缸的声音我们也能判断出,缸里还需要母亲挑几担水才能满。水缸空洞的时候,水声响亮,水花甚至跳跃着喧哗着,而水缸里水越多,响声就越微小。一个乡下孩子,过早地从犄角旮旯锅碗瓢盆里获得了生存的智慧。

  我在半梦半醒里就恨那水缸,你怎么那么能喝水呢,害得母亲天不明就去挑水,一直要挑五担水才停下担杖。不是水缸贪婪,是我们太能消耗,我们消耗着父亲的汗水,母亲的操劳,一天天吮着父母的脂膏长大。

  那口曾经被我怨恨的老缸是深褐色的,安放在灶屋的西北角,有一顶盖垫遮盖着。那顶盖垫至关重要,每一次取水之后必须立即盖好,如果我们哪一次取水之后忘了盖,会被母亲严厉训教。她虔诚地守护着一缸水的清澈,担心屋顶的落灰以及蜘蛛、壁虎、草鞋底等所有农家土屋里会有的东西污染了一缸甜水。日子可以粗茶淡饭,但是水必须清澈无尘。这是母亲的信条。

  大水缸里的水是从村北的甜水井里挑来的,去得早水就更清冽。在干旱的日子里,井里水位低,易浑浊,或者是农忙时赶着要出工,这时候,她常常是天不亮就挑满了一缸的水。只有一早把水缸装满,母亲的心才踏实。父亲在外上班,一家人过日子的谱气都在母亲的水桶里、水缸里。

  有时候,水缸里还有半缸水,母亲也还是抄起担杖去挑水,她说,今天天气好,指不定明天下不下雨,要是吃空了水缸还得踩着雨雪去挑水,这也会没谱气。她还说:“穷灶门,富水缸。”就是说灶门前的柴火要少,水缸里的水要满。烧火做饭时,母亲总是把灶前剩余的草拿出去,然后将那些碎草连同土渣扫在一起,用小锨板推到灶口里烧掉。我学烧火,免不了有火窜出来燃着灶前柴草的时候,在我惊叫时,母亲抄起水瓢,只需一瓢水就把火熄灭了。

  每天早晨,我们尚在朦胧的梦境里,母亲已挑满了一缸水开始做饭,伴随着柴草的烟味,缕缕饭香弥漫开来。

  我们五口之家的水缸原先只能盛两担水,母亲用水总是算算计计,晚上刷碗的时候,常常要把水缸歪一下,刮净最后一瓢。那时候除了一家几口人的餐食,还要喂猪饮鸡,浇几棵花,一院子开口的不开口的都要水喝,最后干脆换成一个能盛五担水的大水缸,自从换了水缸,家里就再也没有用干水的时候。只是,母亲的负担更重了。

  水再甜再干净母亲也要定期清洗水缸。她将水缸底的水舀进干净的菜盆里,缸里还剩下少许水,于是把水缸歪过来几近放倒,将身子探进里面,用一把专门清理水缸的炊帚蘸着水扫水缸。洗过一遍,她仔细将有些浑浊的水清理出来,再舀进干净水,如此洗刷三便,才把水缸归位,抄起担杖去挑水。

  一口水缸是一户人家的井,是一户人家的命脉源泉。谁离得开水?一碗水,一碗粥,家有多大的水缸,这家就有多大的度量,这家的人就有多大的担当。

  母亲对水缸有严格的律条,我们平时不能随意去碰它,甚至不要随意去掀开它的盖子。母亲说,一缸水是一家人的奶水,只能敬畏,不容随意,只有做饭的人才有权利动用水瓢去水缸里舀水。母亲曾经手把手教我舀水:“熥饭的时候,用水瓢舀一平瓢水就足够,再多了就浪费。如果是冬天,炕上需要多一些火力,你就用两瓢水,下饺子的时候用四瓢水,一家五口人的饺子,还要有足够的饺子汤。”“熥饭剩下的溜锅水呢?”“用来喂猪。淘米洗菜蒸馍熬粥,哪一样都依靠水缸。”母亲站在水缸前,教给我的是严密的“日子兵法”。

  母亲教我用水瓢亲近水缸,也让我从一个懵懂的学生娃开始走进烟火日子。水缸的壁很厚,是带着釉铠甲的粗陶。只有这样的敦厚腰身,才供养得起乡下人的艰涩日子。水缸里的水每天倒进去、舀出来,一日日单调地重复着,但乡下人的日子却不是一成不变的。那些被水滋养的孩子从满地爬到上树掏鸟,再到背着书包去学堂。他们没有学到一首赞美水缸的古诗,却会在放学回来后,面对水缸前忙碌的母亲,安静地看一会儿。他们和水缸一样沉默,但是一样懂得母亲。

  水缸前忙碌的母亲,总是放下水瓢摸起菜刀,添完柴禾拉动风箱,撂下烧火棍子,拾起炒菜铲子,然而风不刮,磨不转,母亲的汗滴里,日子也常常被绊住。她拾起那把很钝的菜刀皱皱眉头,然后忽地掀起水缸盖,照着宽大的缸沿霍霍地磨起来。左右一趟,那刀刃就锋利了,母亲的眉头也就展开了,菜板上那吱吱悠悠的慢板就变成了急促的快板。

  那口替换下来的小水缸在院子里听差,每天也必被装满水,那水是从西洼地的大井挑的,虽然也是甜井水,但是滋味比不上后井甘甜,通常不用它做饭,而用来洗涮和喂猪浇花。盛夏,我们故意把小水缸的盖掀掉,让那半大缸水晒得温热,吃完晚饭后,母亲就舀小水缸里的水洗澡。下雨的时候,家里的器皿都很忙碌,水桶、菜盆都在屋檐下接雨水,水满了,父亲就戴着斗笠披着雨衣,将水倒进小水缸。母亲特别喜欢小水缸里的雨水,总是用它洗刷物品,说这样的水特别下灰。

  小水缸走到冬天就完成了在院子里听差的使命,北方的冬天,水缸放在院子里是能被冻破的。它被刷净存放在杂物间。后来,日子宽裕了,父母会在秋天买一些小国光苹果,用塑料布把小水缸铺上,将国光苹果装满一缸,然后扎好塑料布,将苹果保鲜储存,它成了我们冬天的蜜罐。

  自来水普及之后,我家灶屋的水缸依旧没有下岗,它安坐在水龙头下,总是被放满多半缸水。父亲说:“水缸里有水心里才踏实,那自来水万一不灵了呢。”攒下一囤粮食,蓄下一缸甜水,攒下些养老防灾的钱,这是淳朴庄户人的谱气,这谱气就是这样一代代传下来的。

  (作者:张金凤) https://t.cn/R2Wi1gv


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