20世紀50年代和80年代，中國曾兩次對新疆進行大型科學考察活動，初步盤點了新疆的水土資源、生物資源、礦產資源等「家底」。2021年底，全國29支專業科考隊、3500多名科技工作者再次集結出發，進行了第三次新疆綜合科學考察。
在近期播出的央視【中國經濟大講堂】節目中，第三次新疆科考工作群組副組長、中國科學院新疆生態與地理研究所研究員陳曦為大家介紹了新疆科考的最新成果。以下是演講主要內容。
中國科學院新疆生態與地理研究所研究員陳曦
『水資源調查是科考重中之重』
新疆是亞洲大陸的地理中心，是世界上離海洋最遠、大陸性最強的地區。新疆總面積達166萬平方公裏，約占中國陸地總面積的1/6，不僅擁有絕世美景，更是自然資源的寶庫。
有意思的是，新疆的「疆」字直觀地體現出「三山夾兩盆」的地貌結構。「疆」字右邊的三橫分別代表了三座山：上面一橫是最北邊的阿爾泰山，中間一橫是天山，下面一橫是南面的昆侖山。夾在中間的兩個「田」字，上面一個是準噶爾盆地，下面是塔裏木盆地。
新疆是絲綢之路經濟帶建設的核心區，目前它已經與世界上181個國家和地區建立了貿易關系。同時，油氣和石油化工、煤炭、煤電、煤化工基地以及風電、光伏基地等都在新疆建設。社會經濟的高速發展給新疆未來的資源利用和生態環境保護帶來了壓力，因此，我們需要重新盤點「家底」，從而對新疆的未來發展進行規劃。
第三次新疆綜合科考的重中之重是探究新疆水資源的來龍去脈。因為，水資源是新疆的生命線，有水就有綠洲，沒有水就變成沙漠，這是它獨特的地理水文特點。
新疆的水是從哪兒來的呢？山地是新疆降雨的集中地區，其降雨量能夠達到每年600毫米至1000毫米以上，所以，山地是新疆水資源形成的一個重點區域。同時，冰川和積雪占到整個新疆水資源的50%到60%，因此，冰川和積雪是新疆水資源形成的重要部份。
我們科考隊結合新疆的水資源特點，在本次考察中把冰川和積雪作為調查的一個核心任務。
我們先來看北部的額爾齊斯河。額爾齊斯河是中國唯一流入北冰洋的河流，其發源於阿爾泰山的南坡，流經哈薩克、俄羅斯，最後匯入北冰洋。河流全長4248公裏，在中國境內有546公裏，年徑流量大約是110億立方米。中國境內的額爾齊斯河水量較大，河岸兩邊都是郁郁蔥蔥的植被。
額爾齊斯河北岸的五彩灘景區美不勝收。（新華社發）
我們這次科考的一大發現，就是全球氣溫升高使額爾齊斯河的水量減少。額爾齊斯河主要靠融雪、融冰和降雨補給水源，據我們的觀察以及用遙感、無人機等技術手段核定額爾齊斯河的水量後發現，額爾齊斯河的水量目前已經變少。由於氣溫升高，額爾齊斯河源頭的冰川和積雪發生了很大變化，與30年前相比，冰川面積減少了15%到20%，積雪深度每10年減少3厘米左右。根據對氣候和水文的預測，未來30年，額爾齊斯河源頭的冰川還將繼續縮減。
我們還重點考察了塔裏木河。塔裏木河是塔裏木盆地的母親河，它發源於天山山脈和喀喇昆侖山，天山以南的綠洲基本都是靠塔裏木河水灌溉。我們考察的重點也放在了冰川和積雪上，透過遙感和實地調查，對比了塔裏木河流域第一次、第二次科考的冰川目錄，我們發現冰川面積也在減少。
經過這次考察，我們基本上厘清了近30年來新疆的水資源包括河流、地下水以及冰川融水、積雪融水的數據量，更新了新疆的冰川目錄，對整個新疆的水資源進行了一次普查。
『新疆野蘋果是其他蘋果的「祖先」』
新疆有高山、草原、森林、沙漠、濕地、戈壁，它們交相輝映，孕育了這片土地上獨特的物種資源和生物多樣性。從1980年建立首個自然保育區以來，新疆目前有28個國家級和自治區級的自然保育區，占新疆總面積的10.8%。
伊犁河流域是天山野果林的集中區域。我們對伊犁河天山區域的野果林進行了詳細的調查和考察，采集了大量的花、果、葉、枝和土壤以及各種昆蟲等標本進行分析，結果發現，伊犁河特別是新源縣境內的區域是世界上蘋果、核桃、杏、梨等果子的發源地。
為什麽說這裏是世界上蘋果、核桃、杏、梨等果子的發源地呢？這次科學考察證實，在這個區域內，野果林的種類達到469種。比如，新疆的野蘋果也叫塞威士蘋果，在這個區域內有84個類別，也就是說一種蘋果有84個類別。野杏有46個類別，櫻桃有21個，核桃有14個，說明這個區域的物種多樣性是非常豐富的。
我們對世界上所有的117種栽培的蘋果與這裏的野生蘋果進行基因組測序比對，結果發現，新疆的野蘋果就是世界上所有蘋果的「祖先」。
那麽，它們是怎樣從伊犁傳播出去的呢？它們是透過分片的、碎片化的花粉傳遞方式向外傳播的。有的是順著西風環流，有的是透過昆蟲、鳥類的攜帶。還有的像日本紅富士蘋果，是從伊犁直接采集果樹的種子到日本雜交而成的。
野生蘋果的基因保存非常重要。因為，如果要對蘋果進行品質改良，就需要到它的祖先地——伊犁野果林采集最原始的基因進行性狀改良。從中也可以看到，新疆伊犁河流域的野生生物資源是極其寶貴的。
但是，我們這次調查發現，過去的20年間，伊犁河流域的野果林在衰亡。為什麽會發生衰亡呢？透過考察研究我們發現，對野果林危害最大的是一種叫蘋小吉丁蟲的昆蟲。這種蟲是外來入侵的害蟲，以前沒有這種害蟲的時候，當地的野果林都生長得非常茂盛。而這種蟲子會鉆到樹幹內部，表面上看不到。它的成蟲和幼蟲都在樹幹內部，光靠打農藥效果不太顯著，所以對果樹危害非常大。
針對蘋小吉丁蟲的問題，我們現在利用生物防蟲技術，用蘋小吉丁蟲的天敵來殺滅它們。我們創制了大規模的人工繁育天敵的技術，在殺滅害蟲的基礎上，又采用了復壯更新的技術來使野生果樹得到康復。目前，新疆的野生果樹有80%得到了恢復，郁郁蔥蔥的果樹又開始生長起來。
在額爾齊斯河的水生生物調查過程中，我們還偶然發現了一種屬於新物種的鉤蝦。額爾齊斯河的鉤蝦和其他區域的鉤蝦有明顯的區別，我們把這個新物種叫作和布克賽鉤蝦。
在此基礎上，我們用基因組的方法進一步研究了阿爾泰山和天山山脈的鉤蝦，結果發現：鉤蝦在新疆地區呈現出一種多樣性的分布，共有9個大的類別。經過和世界上其他區域鉤蝦進行基因組的比對後發現，世界上所有以鉤蝦為代表的無脊椎冷水性動物都是從天山山脈開始起源的。後來，隨著大規模的氣候變遷和地質變化，鉤蝦透過河流、湖泊逐漸擴充套件到了中亞，進而來到歐洲。
新疆塔裏木河流域的胡楊林。（新華社發）
此外，新疆塔裏木河沿岸還是世界上胡楊分布的主要區域，全球90%的胡楊都集中在這個區域。所以說，胡楊對新疆、對中國來說都是一個非常珍貴的物種。
胡楊林是一種典型的分布於幹旱區兩岸的河岸林，它的存活主要依靠以下水源：一是洪水提供水分，二是兩岸的地下水提供水分。洪水還可以傳播胡楊的種子，並給幼小的胡楊提供水分，讓它們快速生長，讓胡楊林更新。地下水則為胡楊提供了主要的生存水源。
近年來，中國為塔裏木河生態治理工程投資了近100億元，該工程有兩個目的：第一個目的是防止塔裏木河下遊兩個沙漠的合攏，第二個目的就是保護這片胡楊林。
這次，我們透過無人機的精確測量發現，雖然兩岸的胡楊林長勢在變好，但是胡楊林的整體結構並不合理。為什麽這樣說呢？
胡楊的生存極限是地下水位達到9米深，6米深是它的生存警戒線，4米以上則是適合它生存的環境。雖然生態工程使塔裏木河兩岸的地下水位不斷上升，已經滿足了胡楊林生長的基本要求，這次調查結果也顯示，胡楊林的生長在變好，但是胡楊林的結構偏老，也就是說，老年胡楊和中年以上胡楊偏多，新生的小胡楊很少。
這是因為，塔裏木河兩岸修建了比較完善的渠系，洪水滿溢現象減少了，所以小胡楊變少了。未來我們打算在一些重點區域設定生態閘，向兩岸放一些洪水，讓胡楊種子能夠在那裏紮根，盡快生長，不斷更新胡楊的族群。
『「死亡之海」也有利用價值』
新疆不僅擁有豐富的生物資源，同時還有令所有生物感到絕望的生命禁區，那就是沙漠。
新疆擁有中國最大的沙漠——塔克拉瑪幹沙漠，它環境惡劣，人稱「死亡之海」。塔克拉瑪幹沙漠位於南疆塔裏木盆地的中心，東西長約1000公裏，南北寬約400公裏，面積達33萬平方公裏，平均年降雨量不到100毫米，最低只有4毫米，而平均蒸發量卻高達2500毫米至3400毫米。
新疆的和田地區北臨塔克拉瑪幹沙漠，一年365天中有2/3的天氣都是沙塵天氣。那裏流傳著這樣一句話：「白天沙子沒吃夠，晚上睡覺加一斤。」
那麽，沙漠是怎麽形成的呢？最早是由山上的礫石經過不斷打磨，變成了更小的沙礫，然後透過風的作用，形成沙的波紋。隨著風力加大，慢慢形成了大的沙丘，最高的沙丘可以達到100米至200米。最後，沙丘不斷地連線，就形成了沙漠。
新疆喀什地區麥蓋提縣N39°沙漠旅遊景區的沙漠風光。（新華社發）
這次考察我們進入了沙漠的核心地帶，並打了一個1300米的深鉆。為什麽打深鉆？就是為了搞清楚塔克拉瑪幹沙漠是在什麽歷史時期形成的。這個深井從沙漠的表面一直打到沙漠底下的基巖，我們就能發現沈積在沙漠裏的不同年代的沙礫情況，以此來分析環境是怎麽發生演變的。
研究顯示，塔克拉瑪幹沙漠的環境發生重大變化的歷史時期有三個，它們分別是距今5.3個百萬年、2.6個百萬年和0.3個百萬年，在這些歷史時期曾經發生過一些重大事件。這些事件與青藏高原的隆起，也就是喜馬拉雅山的形成、昆侖山的形成阻擋了印度洋的水汽直接相關。所以，塔克拉瑪幹沙漠的形成與中國的地質歷史時期相關。
從沙漠景觀來看，塔克拉瑪幹沙漠約在30萬年前形成，這也是我們本次科考得出的一個結論。沙漠分成三種類別：一種是格狀的沙丘，一種是新月形的沙丘，一種是綜合的縱向類別的沙丘。我們在沙漠裏開展風洞實驗，進行真實的模擬，發現塔克拉瑪幹沙漠中的沙丘都是在不斷移動的。20世紀80年代第二次新疆科考的時候，彭加木先生曾經帶著科考隊去羅布泊考察，結果為了找水而失蹤了。當時我們派了大量的人力、物力去找，找了一個星期也沒有找到人。這也和塔克拉瑪幹沙漠中沙丘的移動速度非常快有關。
沙漠的危害主要有以下幾點：第一，對公路、鐵路會產生重大影響，比如埋沒公路、鐵路；第二，沙塵天氣的汙染也是非常嚴重的，比如和田地區一年200多天是沙塵天氣，這對人體健康、農業生產和城市環境都造成了很大影響。
在這次新疆科考的過程中，我們遇到過很多次沙塵天氣。當沙塵暴迎面而來的時候，整個路面上什麽也看不到，只看見一團黑黑的東西滾過來。如果你這時候沒地方躲避的話，很可能會被大的沙塵掩埋，這是非常危險的。所以，我們的考察車輛進入無人區，一定要帶衛星電話，以備緊急情況之需。而且，一旦遇到意外，隊員不能在沙漠地區亂跑，只能躲在車裏或是躲在帳篷裏等待救援。
當然，沙漠也有很多利用價值。一方面，沙漠是中國重要的油氣聚集地，塔克拉瑪幹沙漠也是中國石油開發的一個重點區域。同時，沙漠還是非常吸引人的旅遊景觀。目前，新疆正在開發環塔裏木盆地的鐵路，等全線通車後，大家可以坐著火車沿著塔克拉瑪幹沙漠走一圈，領略不同的沙漠景觀。
『為什麽「大礦不過國界線」』
新疆獨特的地質構造、得天獨厚的成礦地質條件造就了豐富的礦產資源。
新疆是由兩大板塊形成的成礦區域。一個是特提斯板塊，一個是中亞增生的造山帶，這兩個板塊匯聚到中亞區域，使得新疆和中亞成為礦產資源非常豐富的一個區域。
但是，這個區域有一個非常奇怪的現象，就是「大礦不過國界線」。什麽叫「大礦不過國界線」？就是在新疆境內，我們還沒有發現超大型的礦山或礦區，但是在哈薩克、烏茲別克、吉爾吉斯都有超大型的礦。
為什麽會出現這樣一種現象？這一直是學界想要解決的一個大問題。針對這一問題，我們國家開展了很多的研究工作，發現了新疆地區地質成礦的機理，提出了山彎構造的理論。
這個理論詳細地論證了為什麽大礦會在中亞其他區域而不是在新疆區域出現：一方面，山彎構造使得彎區的成礦帶主要分布在中亞其他地區。另一方面，大陸板塊碰撞使新疆的礦區都進入了深部，所以露頭礦的區域比較少。這項地質成礦的研究，為我們在新疆找礦奠定了堅實的基礎。
本次科考最有價值的就是富油煤的發現。富油煤是什麽？廣義上說，焦油產率達到7%以上的煤炭資源被統稱為富油煤。而本次在吐哈盆地發現的富油煤的焦油產率接近20%，是世界上少有的集中成片的富油煤產區。我們初步預測該富油煤的資源量能夠達到550億噸，可以說是富油煤裏的「富油煤」。
富油煤傳統的開發利用，一是形成液態的燃料，二是透過氣化和熱解技術生產烯烴類、氨類的化工原料。這次，我們透過對富油煤的研究，與化工專家一起探索出了一條可以提高煤焦油回收率的獨特的富油煤深加工產業鏈。
這條產業鏈的形成，能夠把富油煤的利用率提高一個量級。它可以生成三大類的產品：第一大類直接變成氣，第二大類變成精細化工的原材料，第三大類是烴類、苯類等的化工材料。預計未來會在吐哈盆地形成一條萬億元的產業鏈，這對中國新疆石化基地、煤化工基地的建設將是一個重大突破。
總而言之，新疆已經不再是一個邊遠的地帶，而是我們國家的一個核心區、一個樞紐地帶，是中國西部開發的前沿。未來，我們將圍繞新疆的資源和生態環境的承載能力進一步開展研究。
我們前些年已經收集了大量的數據和資訊，我們將計算出新疆的資源到底能夠承載多少人口、能夠承載多大規模的經濟發展、能夠承載怎樣的產業布局，同時，我們還將明確提出應該為新疆的生態環境保護做些什麽、采取哪些對策。我們也期待著第三次新疆科考能夠為新疆的高質素發展以及美麗新疆的建設貢獻力量，為新疆的發展增添新的活力。
欄目主編：龔丹韻 文字編輯：徐蓓
來源：作者：陳曦
