让光影照亮南冰洋
文嘉棋利用成像技术 探索南极生态奥秘
2025年6月30日
中大生命科学学院文嘉棋教授身为古生物学家，多年来走遍世界各地发掘史前生物，考察经验丰富。今年初，他登上极地考察船「雪龙2」，加入中国第41次南极考察，深入南冰洋罗斯海的冰天雪地。但他这次不是为研究恐龙，而是为改良自己研发的镭射萤光成像 （laser-stimulated fluorescence, 简称LSF） 技术，并以此开拓全新研究领域，探索海冰的奥秘。
文教授说：「南冰洋的海面冬天时会结冰，我就假设，我可以用LSF从海冰中撷取重要资讯。」过去十多年，教授利用LSF技术在恐龙化石研究和考古学上取得重大突破；这次南极之行，他有机会用这个技术照射罗斯海海冰，以及内里大量会在紫外光和雷射光下发光的微生物。他计划善用多年研究古生物学知识，并改良自家器材的效能，将其应用于新研究领域，以更高解像度拍摄南极生态系统的底层生物，为将来做南极古生物学研究铺路。
如履薄冰
这次考察由中国极地研究中心筹划，文教授为获邀参与的五位中大研究人员之一。其他四位学者去年12月随团到南极大陆进行土壤和苔藓研究和采集样本，并已于1月回港；文教授则于今年3月才启程到新西兰，在当地登上「雪龙2」号。他抵达南冰洋罗斯海时，已值深秋，气温只得摄氏零下30度。教授在海上度过两个月的南极之旅，为求测试LSF技术在黑暗环境运作的效能，他大部份时间都在夜间工作。南极洲寒风刺骨，他每次踏上破冰船甲板前，都须穿上一层层御寒衣物。戴上笨重的手套后，无论是调整三脚架或是改变相机设定，都令他感到吃力，而他出外拍摄更需要他人陪同，万一失足滑倒，也不致葬身冰海。
所幸文教授旅途上并未遇上不测之风云，他可以专注拍摄。采集海冰样本，通常需要从海面捞出细小冰块，然后带到实验室分析，但LSF技术让用家可以在现场即时检视一个特定范围内的隐藏生物。教授解释：「这个技术用上雷射，因为它能原地观察微生物活动，科学家可以利用所收集资讯，针对某个范围采样，又可以以此了解南极生态系统如何运作。」他拍摄的影像泛着鲜艳的红色萤光，每点光都显露冰中的蓬勃生机。
考察期间，他不但重新设计仪器，加强设备保温，又把握机会改善成像过程和收集数据方法，减少成像所需时间，即使需要在极端天气环境下工作，他也能正常拍摄。
同舟共济
文教授除了为海冰成像，亦有协助其他学者的研究。「雪龙2」号此行不但接载内地科学家，也接送来自泰国、马来西亚、意大利和英国等不同国家的研究人员。这些研究员在罗斯海收集了鱼类和磷虾样本，文教授就在船上为他们提供成像分析。教授的热忱，令「雪龙2」号上的科学家冠他以「成像先生」的绰号，他笑言：「我能向其他人展示这项技术，他们又看得雀跃，实是赏心乐事。科学是这么多样化，容许我们有机会互相传授知识，达致跨领域合作，非常有意义。」文教授正与其他教授合着学术文章，阐述所收集的资料以及所启发的创新研究，希望长远能贡献学界，并协助大学以及国家推进极地前沿研究。
文教授认为，这次考察之旅丰富了他的研究经验：「现在，我可以自称为『极地科学家』。我体验过当地的恶劣天气，建立了所需的研究技术和技巧。」
展望将来，教授计划回到南极再作贡献：南极洲于温暖的史前时代连接今日的南美洲和澳洲，恐龙能跨越这大片陆地，因此三大洲有不少相近的恐龙品种。文教授在南美洲包括巴塔哥尼亚沙漠实地研究多年，对恐龙生态和进化史了如指掌；他期望能带领考察队前往南极洲，探究当地恐龙的进化过程，并于南美洲系统进行比较。「我们计划善用国家在古生物学研究的优势，积极探讨发掘南极洲的可能。」
教授亦希望更多中大学者能于不久将来参与大学的极地研究：「有不少同事也有兴趣参与。如果有工程系同事加入，可以协助我们开发极地研究所需器材。」经过这次南极之旅，文教授明白，极地研究不但需要专业知识，也必须灵活变通，但最重要一环，还是同舟共济的精神。
文／徐跃羚
图片由文嘉棋教授提供
