1911年，挪威探險家艾孟森（Roald Amundsen）抵達南極點，成為人類史上征服南極的第一人。往後100年來，世界各地的科學家，追隨他的腳步，在這塊冰封的大陸上，進行科學研究，找尋真理。
不過台灣得等到100年後，2011年底，中華民國國旗才首次在南極極頂飛揚，象徵台灣學術界正式躋身南極科研俱樂部。
這不是一張容易拿到的入場券。能夠在南極設下長駐研究站，往往象徵了一國堅強國力的展現。
南極洲面積廣大，約等同於中國大陸加上印度的面積，境內沒有居民，也沒有國家和政府，像是一個國際研究實驗室。
能將自己的科學家和後勤人員送進南極的國家，目前全世界僅有30國，遍布在南極大陸75個研究站。其中，能夠在世界的天涯海角──南極極頂設立研究站的，僅美國辦得到。
唯一位於極頂的美國「艾孟森─史考特南極站」（Amundsen-Scott South Pole Station），即使在夏天，平均溫度也低於零下40℃；冬天時，飛機無法起降，留守過冬的研究與後勤人員，不僅和大自然惡劣環境搏鬥，也要和自己拚搏，咀嚼刺骨的孤寂。
人脈加資金 台灣人進南極頂
就在去年12月冰天雪地時，台灣大學物理系暨天文物理所教授陳丕燊，帶著台灣團隊參與由台灣、美國、歐洲與日本攜手合作的「天壇陣列微中子天文台」（Askaryan Radio Array，ARA）國際合作計畫。預計4年、斥資2億4000萬元，在南極打造範圍100平方公里的無線電天線陣列。若順利完成，這個全世界最大的微中子天文台，藉著南極冰層攔截微中子所產生的無線電波，可望找到宇宙起源的答案。
台灣在ARA計畫裡，出資7000萬，負責打造10座天線站，占全部37座超過1∕4。 這次台灣能扮演這麼重要角色，可說是三方配合而成。
台灣天文物理學界的傑出成就與技術、結合陳丕燊曾在美國史丹佛大學任教的學術人脈、再加上國科會、台大、梁次震宇宙學與粒子天文物理學研究中心私人捐贈，讓資金到位，才把台灣送上南極頂。
無獨有偶，就在陳丕燊登南極頂的同一時間，屏東海洋生物博物館也領到南極科研俱樂部的入場券，隨著中國大陸的調查團隊，登上大陸長駐南極的長城站。長城站位於南極洲西南部的喬治王島，是大陸在南極建立的第一個科學研究站。
這是海生館連續第三年送研究員出征南極。已送出海生館助理研究員何宣慶、中山大學海洋生物科技學位學程博士生張祐嘉，在當地進行生物多樣性和天然活性物質的研究，帶回38公斤、200多份南極生物採集樣本，未來可做為海生館的科學研究與社會教育資源。
簡單的事 在南極變得不容易
夏日的長城站氣溫約0至3℃，想像一下，在那兒生活，大約就像生活在冰箱裡，差別在於工作時，身旁總是圍繞一大群南極企鵝。這對生長於國境之南、常常為了採集樣本直接跳下海裡的何宣慶和張祐嘉，特別難以適應。
在喬治王島沿海，他們經常為研究，赤手伸入冰冷的海水。「有時候你明明看著它（樣本），卻不知道你摸到什麼，手已經凍到沒有知覺了，」何宣慶說。
走路更是家常便飯，因為當地汽油皆倚賴空運，十分珍貴，資源能省則省，他們常為了放一個採樣儀器，來回行走兩個小時。站區也缺乏固定魚類樣本的福馬林，只能硬著頭皮用粉末調製。張祐嘉說，南極物資缺乏，「所有簡單的事情，都會變得不容易。」
在南極進行科學研究，絕非易事，但世界各國還是爭相把科學家送進南極。很大的原因就是，探索南極奧祕，了解古大陸的過去，有助於預測未來。
看過電影《冰原歷險記》的觀眾，是否還記得劇中，為了一粒堅果而被冰封的史前松鼠？原來不是想像。因為在廣袤的冰原中，就是有本事把幾百萬年前的事物冰存，保留原始狀態。
另外，因為環境絕對的純淨，南極也成為科學家探索宇宙天文的天堂。
若氣候變遷 可稱南極有國土
除了微中子天文台外，美國也在極頂架設南極望遠鏡，觀察數千個星系團的聯繫。中國大陸也研發南極巡天望遠鏡，進行太陽系外行星、超新星等天文觀測。
另一個適合在南極進行研究的領域是氣象。如果科學家找到南極氣溫上升和融冰原因，能更準確預測其他地區的氣候變遷，也較能應對極端氣候的發生。
親身前往南極後，何宣慶體會到：「我們看不到的角落，都可能因為人類而滅亡。」人類製造的汙染，經過洋流，數十年、百年終抵達南極。經過檢測，一些企鵝體內殘留的有機汙染物，甚至比一般家禽與家畜還要高。
最後一個原因，是政治考量。各國建設長期研究站，在南極插上國旗，象徵國家主權。「未來如果全球氣候變遷，他們至少可以宣稱，在南極擁有一塊地，」何宣慶說。
相較於政治的現實考量，陳丕燊南極行背後的插曲則顯得浪漫得多。
他從未想過，自己有朝一日能登上極頂。回首大學時期，他和廣達副董事長梁次震是台大物理系同班同學，兩人沉浸於高能物理和天文物理，還曾與同學葉炳輝共創天文社，到基隆港買廢船的窗玻璃，磨製8吋天文望遠鏡。
大學畢業40年後，梁次震已是富有的企業家，陳丕燊則是傑出的學者，「他出錢，我出力，」陳丕燊笑著說，兩人一同圓了年輕時的夢。
台灣雖然無法在南極擁有長駐研究站，但愈來愈多台灣學者，透過國際合作，在極地研究占有一席之地，也讓全世界看見台灣。在人類登頂百年之際，向全世界展現科研軟實力。
在南極做研究，得咀嚼刺骨的孤寂
南極的夏日，是進行科學研究的旺季，每年約有近4000位科學家和工作人員，分布在南極各研究站。
陳丕燊、何宣慶及張祐嘉帶讀者一窺南極研究生活。
進入南極前，需經過繁複體檢，確認健康狀況得以應付南極惡劣環境。研究站的每一間房間都備有乾洗液，因為極頂的夏天很短，每年約11月到隔年2月，才可以進行科研，再加上醫療資療資源缺乏，若有人病倒了，甚至傳染流行性感冒，那可就糟了。
南極研究站所有的資源，都是外界空運送進去，包括油、水、電源、食物，甚至一針一線。在大陸長城站，兩年一次進行大規模補給，食物多以真空包裝和罐頭為主。張祐嘉透露，由於南極條約明定不能運送動植物，大陸在長城站種植了無土栽培的豆芽菜。
陳丕燊所在的「艾孟森─史考特南極站」，則記錄每天研究站的用水與用電量，明示總用量是否超過標準。
由於資源有限，規定一週只能洗兩次澡，一次不能超過兩分鐘。「幸好那地方不太流汗，」陳丕燊笑著說。
南極研究，要看天工作。每站都有長駐氣象員，預報明天氣候。何宣慶進行採集時，要先看準潮汐漲潮時間。有一次，他們發現海綿，非常興奮，但眼看潮水已經漲到小腿高度，只好放棄，打道回研究站。
而南極的惡劣天氣，也讓工作相對困難。穿著包覆多層，活像太空人。南極極度缺氧，空氣乾燥，凍瘡和龜裂都是家常便飯。
有什麼休閒活動呢？在長城站裡，可以打桌球、撞球，還有小型的籃球場、電影院和游泳池，外加一個三溫暖小木箱。儘管偶爾得以打發閒暇時間，但漫漫長日，對於駐守冬日南極的人員更是難熬。張祐嘉說，曾有大陸工作人員，一個冬天就花費1萬多元人民幣電話費，只想聽聽家人的聲音。研究生活的艱辛，實非外人容易體會。
台美歐日合作ARA，找尋宇宙起源解答 口述∕陳丕燊
宇宙的微中子作用力很弱，即使來自宇宙最邊緣，都可以通行無阻，到達地球。如果抓住微中子，就可以回推宇宙最遠的地方發生什麼事。但因為作用力很弱，抓住微中子理想的方法就是透過冰層。南極三公里厚的冰層純淨均勻又少雜訊，是阻擋微中子最理想的靶。
1960年代，前蘇聯亞美尼亞物理學家阿斯卡瑞安（Askaryan）提出，從外太空來的微中子，在冰層或沙裡，會與原子核發生作用，產生簇射。而當這樣的帶電體在固體中前進，會產生「切仁可夫輻射」（Cherenkov radiation），科學家可利用此效應觀測微中子。
2006年，我們ANITA團隊在史丹佛大學打造迷你南極，將加速器的高能電子束打入冰層，模擬微中子產生的簇射，再把探測器吊到半空中，量測由迷你南極發出的輻射，證實了冰層的阿斯卡瑞安效應。
接著，前進真正的南極，用NASA（美國太空總署）的高空氣象氣球，將探測器吊到南極洲上空30公里高，向下搜尋，是否偶然間有無線電波從冰層底下穿射出來?這個探測器因倚賴太陽能電板，永晝結束前必須收回，一年運行時間有限。
如果能把同樣的探測方法，放置到南極冰層表面，布陣陣列，就可以一年365天運行，全年無休。
2009年，在我領銜下，結合各國科學家發表白皮書，主張這樣的南極實驗。
這就是為什麼我們要去南極尋找微中子，同時也是天壇陣列微中子天文台（ARA）的源起。
