讓光影照亮南冰洋
文嘉棋利用成像技術 探索南極生態奧秘
2025年6月30日
中大生命科學學院文嘉棋教授身為古生物學家，多年來走遍世界各地發掘史前生物，考察經驗豐富。今年初，他登上極地考察船「雪龍2」，加入中國第41次南極考察，深入南冰洋羅斯海的冰天雪地。但他這次不是為研究恐龍，而是為改良自己研發的鐳射螢光成像（laser-stimulated fluorescence, 簡稱LSF）技術，並以此開拓全新研究領域，探索海冰的奧秘。
文教授說：「南冰洋的海面冬天時會結冰，我就假設，我可以用LSF從海冰中擷取重要資訊。」過去十多年，教授利用LSF技術在恐龍化石研究和考古學上取得重大突破；這次南極之行，他有機會用這個技術照射羅斯海海冰，以及內裏大量會在紫外光和雷射光下發光的微生物。他計劃善用多年研究古生物學知識，並改良自家器材的效能，將其應用於新研究領域，以更高解像度拍攝南極生態系統的底層生物，為將來做南極古生物學研究鋪路。
如履薄冰
這次考察由中國極地研究中心籌劃，文教授為獲邀參與的五位中大研究人員之一。其他四位學者去年12月隨團到南極大陸進行土壤和苔蘚研究和採集樣本，並已於1月回港；文教授則於今年3月才啟程到新西蘭，在當地登上「雪龍2」號。他抵達南冰洋羅斯海時，已值深秋，氣溫只得攝氏零下30度。教授在海上度過兩個月的南極之旅，為求測試LSF技術在黑暗環境運作的效能，他大部份時間都在夜間工作。南極洲寒風刺骨，他每次踏上破冰船甲板前，都須穿上一層層禦寒衣物。戴上笨重的手套後，無論是調整三腳架或是改變相機設定，都令他感到吃力，而他出外拍攝更需要他人陪同，萬一失足滑倒，也不致葬身冰海。
所幸文教授旅途上並未遇上不測之風雲，他可以專注拍攝。採集海冰樣本，通常需要從海面撈出細小冰塊，然後帶到實驗室分析，但LSF技術讓用家可以在現場即時檢視一個特定範圍內的隱藏生物。教授解釋：「這個技術用上雷射，因為它能原地觀察微生物活動，科學家可以利用所收集資訊，針對某個範圍採樣，又可以以此了解南極生態系統如何運作。」他拍攝的影像泛着鮮豔的紅色螢光，每點光都顯露冰中的蓬勃生機。
考察期間，他不但重新設計儀器，加強設備保溫，又把握機會改善成像過程和收集數據方法，減少成像所需時間，即使需要在極端天氣環境下工作，他也能正常拍攝。
同舟共濟
文教授除了為海冰成像，亦有協助其他學者的研究。「雪龍2」號此行不但接載內地科學家，也接送來自泰國、馬來西亞、意大利和英國等不同國家的研究人員。這些研究員在羅斯海收集了魚類和磷蝦樣本，文教授就在船上為他們提供成像分析。教授的熱忱，令「雪龍2」號上的科學家冠他以「成像先生」的綽號，他笑言：「我能向其他人展示這項技術，他們又看得雀躍，實是賞心樂事。科學是這麼多樣化，容許我們有機會互相傳授知識，達致跨領域合作，非常有意義。」文教授正與其他教授合著學術文章，闡述所收集的資料以及所啟發的創新研究，希望長遠能貢獻學界，並協助大學以及國家推進極地前沿研究。
文教授認為，這次考察之旅豐富了他的研究經驗：「現在，我可以自稱為『極地科學家』。我體驗過當地的惡劣天氣，建立了所需的研究技術和技巧。」
展望將來，教授計劃回到南極再作貢獻：南極洲於溫暖的史前時代連接今日的南美洲和澳洲，恐龍能跨越這大片陸地，因此三大洲有不少相近的恐龍品種。文教授在南美洲包括巴塔哥尼亞沙漠實地研究多年，對恐龍生態和進化史瞭如指掌；他期望能帶領考察隊前往南極洲，探究當地恐龍的進化過程，並於南美洲系統進行比較。「我們計劃善用國家在古生物學研究的優勢，積極探討發掘南極洲的可能。」
教授亦希望更多中大學者能於不久將來參與大學的極地研究：「有不少同事也有興趣參與。如果有工程系同事加入，可以協助我們開發極地研究所需器材。」經過這次南極之旅，文教授明白，極地研究不但需要專業知識，也必須靈活變通，但最重要一環，還是同舟共濟的精神。
文／徐躍羚
圖片由文嘉棋教授提供
