> ### 摘要
> 中国第39次南极科学考察队在中山站成功开展极地光学长期观测，首次实现对南极光（Aurora Australis）在紫外至近红外波段的连续谱监测，累计获取有效光谱数据逾12万组。研究聚焦光生物学效应，揭示特定波长太阳辐射与地磁扰动耦合下，对科考队员昼夜节律、褪黑素分泌及视觉适应能力的影响机制。该工作填补了我国在极地光学—健康交叉领域的实证空白，为未来深空探测人员光照健康管理提供关键参数支撑。
> ### 关键词
> 南极光研究,中国科考,极地光学,科学健康,光生物学
## 一、极地光学的奥秘
### 1.1 南极光的科学原理与研究意义
南极光（Aurora Australis）并非仅是一场壮丽的天幕之舞，而是太阳风粒子在地球磁场引导下，沿磁力线沉降至高层大气，与氧、氮等原子及分子发生碰撞激发所释放的电磁辐射。其光谱横跨紫外至近红外波段，不同波长携带着空间天气状态、电离层动力学及地磁活动强度的精密编码。尤为关键的是，这些自然光源并非与人类健康绝缘——当科考队员长期处于极昼极夜交替、地磁扰动频发的南极环境中，特定波长的太阳辐射与地磁扰动耦合产生的光学信号，会直接作用于视网膜非成像光感受器，进而干扰昼夜节律中枢，抑制褪黑素分泌，并影响暗视觉适应能力。这种光生物学效应，正构成“科学健康”这一新兴交叉维度的核心关切。中国第39次南极科学考察队在中山站实现的紫外至近红外波段连续谱监测，首次将光的物理属性与人体生理响应置于同一观测框架下，使南极光从纯粹的天象记录，升华为理解光照—生命互作机制的关键自然实验室。
### 1.2 中国南极光学研究的历史与发展
中国南极光学研究起步于中山站建站初期的简易地磁与大气光学观测，但长期受限于设备精度与连续性。直至第39次南极科学考察队任务实施，我国才真正迈出极地光学系统化、长周期、多波段观测的实质性一步——在中山站成功开展极地光学长期观测，首次实现对南极光在紫外至近红外波段的连续谱监测，累计获取有效光谱数据逾12万组。这一突破不仅标志着我国极地光学观测能力跃入国际前沿梯队，更首次将“中国科考”的技术纵深延伸至光生物学效应实证层面，填补了我国在极地光学—健康交叉领域的实证空白。该工作所积累的数据与方法论，正为未来深空探测人员光照健康管理提供关键参数支撑，使中山站不再仅是地理坐标上的科考支点，而成为连接地球极光、人体节律与星际生存逻辑的重要科学枢纽。
## 二、中国科考队的使命
### 2.1 南极科考站的建设与运行
中山站，作为中国在南极大陆固定运行的科学观测枢纽，不仅是地理坐标上的存在，更是国家极地科研意志的具象化表达。其建设与持续运行，承载着数代科考人对极端环境适应性、长期驻留可靠性与多学科协同能力的系统性验证。在第39次南极科学考察任务中，中山站首次支撑起极地光学长期观测的全周期运行——从设备低温校准、供电稳定性保障，到数据实时回传链路的冗余设计，每一环节均体现出现代科考站作为“生命—仪器—信息”复合载体的成熟架构。尤为关键的是，该站所具备的连续观测能力，使紫外至近红外波段的南极光监测得以突破季节性窗口限制，真正实现对光环境动态演变的长时序捕获。这种运行韧性，不仅保障了累计获取有效光谱数据逾12万组的实绩，更将中山站由传统意义上的“观测点”，升维为光生物学效应研究不可替代的“人体—自然耦合实验场”。
### 2.2 光研究设备与技术应用
本次南极光研究依托自主部署的多波段光谱观测系统，在中山站完成首次对南极光（Aurora Australis）在紫外至近红外波段的连续谱监测。该系统突破以往单点、断续、窄带测量局限，集成高灵敏度CCD探测器、温控衍射光栅与实时大气透过率反演算法，实现每小时覆盖200–1600 nm全谱段的原位采集。技术应用的核心创新在于将物理光谱参数与生物响应模型进行同步标定：通过同步记录科考队员褪黑素水平、瞳孔暗适应阈值及活动节律相位，首次建立特定波长太阳辐射与地磁扰动耦合信号对人体非成像光感受通路的量化关联。这一过程并非简单叠加仪器与生理指标，而是以12万组有效光谱数据为基石，在极地极端光照条件下重构“光—觉—节律—健康”的因果链条。设备所采集的每一组光谱，都成为解码自然之光如何悄然塑造人类内在时钟的密钥。
## 三、总结
中国第39次南极科学考察队在中山站开展的极地光学长期观测，首次实现对南极光在紫外至近红外波段的连续谱监测，累计获取有效光谱数据逾12万组。该研究突破性地将光物理参数与人体生理响应同步标定，揭示特定波长太阳辐射与地磁扰动耦合下对科考队员昼夜节律、褪黑素分泌及视觉适应能力的影响机制，填补了我国在极地光学—健康交叉领域的实证空白。研究成果不仅推动“科学健康”从概念走向实证，更为核心应用场景——如深空探测人员光照健康管理——提供了关键参数支撑。中山站由此超越传统科考平台定位，成为连接自然光学现象、人体光生物学响应与未来星际生存逻辑的重要科学枢纽。
