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然而，为了有利于开展工作，中国科学院新疆分院提出，希望彭加木兼任新疆分院副院长。彭加木再三推托。经反复磋商，并经中国科学院批准，宣布了这项任命。
彭加木走马上任之后，他就不再局限于植物病毒组，而着眼于全院工作。
这时，彭加木着手制订了向罗布泊地区“进军”的规划。
罗布泊地区，一向被认为是“神秘之地”。彭加木决心撩开这“神秘之地”的面纱。1959年彭加木曾到过罗布泊北部地区，采集过土壤标本。1964年，彭加木曾来到过罗布泊畔的孔雀河下游一带，那时，罗布泊已经开始干涸，但还有湖水。
如今，罗布泊完全干涸了，变成一片坚硬的盐泽，甚至连直升机也可以降落在湖底，不会陷下去。
彭加木为什么要对罗布泊进行考察呢？
这里，乍一看上去，是不毛之地；然而，实际上却是“聚宝盆”。
早在1959年，彭加木第一次来到这里，采集了土壤标本。回北京后经过化验，发现其中含钾量特别高。这是什么原因呢？原来，罗布泊水中含有许多钾盐。干涸以后，钾盐就析出来了。钾盐是很重要的脂料，钾肥能使庄稼茎秆粗壮，不易倒伏；钾还能提高庄稼的耐寒、抗旱能力。“氮、磷、钾”，被称为庄稼特别需要的“三大要素”。如今，人们从海水、从盐卤、从盐湖中提取钾肥。罗布泊干涸了，这等于大自然已经帮助人们除去了水分，可以从析出的盐层中直接提取钾肥。据我国科学工作者对青海湖的盐层进行化验，查出其中含有10％—40％的氯化钾，其余主要是食盐——氯化钠。食盐本身是重要工业原料，而氯化钾则是农业上大量需要的钾肥。
在盐层中，还含有宝贵的原料，如制造飞机的原料之一——镁，稀有金属锂、铷、铯等，以及硼砂、石膏。另外，那里还有重水资源。重水从哪里来的呢？原来，在天然水中，便含有少量重水。重水的沸点比普通水高，在101。42℃沸腾。在湖水被大量蒸发时，重水较难蒸发。因此，在地下残余的水中，重水所占的比例就较大。重水，是如今重要的中子减速剂，不论建造原子能反应堆，或是制造原子弹，都要用到它。近年来，它成为制造氢弹的原料，成为热核燃料的原料。
罗布泊地区的动植物资源，也相当丰富。野生动物有骆驼、黄羊、野鸡、黄鼠狼，甚至有碗口那么粗的四脚蛇。这里最着名的野生植物是罗布麻。罗布麻抗旱耐盐，不怕严寒酷暑，所以能在这里生长。1952年，我国科学工作者董正钧在这一带考察时，发现这种野生的麻的纤维长且柔韧，是纺织工业很好的原料，便把它以“罗布”地名命名，称“罗布麻”。罗布麻的叶子，具有显着的降血压的作用，是治疗高血压的特效药。如今，上海的一家制药厂便以罗布麻叶为原料，生产“复方罗布麻降压片”，畅销全国。除罗布麻外，这里还有中药材柽柳。
对于罗布泊地区，彭加木早就发生莫大的兴趣。正因为这样，他于1959、1964年两度来此考察。尽管“四害”横行时，他被污蔑为到罗布泊地区“刺探军情”，但是，他并不因此却步。他，决心大踏步地向罗布泊地区前进，揭开那里的自然之谜，开发那里的丰富资源。
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◆三进罗布泊
1979年11月，彭加木三进罗布泊地区。
这一次考察，是中国科学院考古研究所、地理研究所等许多单位共同组织的，有考古、地理、化学、气象、生物、土壤、沙漠等各学科的人员参加，近20人。彭加木闻讯，便要求参加，受到各单位的欢迎。彭加木此行，想为翌年组织“新疆罗布泊洼地科学考察”探索道路。
11月16日，考察队离开乌鲁木齐，沿着南疆公路，朝罗布泊前进。
车队在柏油马路上行驶了几天之后，便离开了公路，在没有道路的荒野上前进。因为罗布泊是人迹罕见的地区，哪有现成的道路可走呢？渐渐地，汽车进入一片奇异的地区：这里密布着一个个2形的土丘，小土丘之间是一道道沟槽。汽车只能在沟槽中七拐八弯地前进。人坐在车中，时而向左倒，时而向右倾，时而一颠簸，头顶碰到车顶，简直要把五脏六腑都倒出来了。有人计算了一下，汽车在两小时内，拐了186个急转弯，却只前进了11公里！考察队员们称这一地区为“拦路虎”。
原来，这“拦路虎”叫做“雅丹”，按维吾尔语的原意，是“险峻的大丘”。科学家们认为，它是“因暴流侵蚀，再经强烈的风蚀作用而成”。如今，“雅丹”已成为世界地理学上的专门术语，外国的同类型的地貌也被称为“雅丹”。
汽车在“雅丹”中爬行着，一不小心，就陷在泥沙之中。于是，大家就要下来“嗨唷”“嗨唷”地推车。
这次考察的主要目标，是位于罗布泊西畔的古城楼兰。早在2150年前的史书上，便已记载着“楼兰”这一名字。尽管考察队员借助于罗盘，查明了“楼兰”所在的地方，可是，汽车在“雅丹”中七拐八弯，很难接近目标。
经过整整三天的寻找，总算找到了一条通往楼兰的路。考察队的汽车开到离楼兰17公里的地方，再也无法前进了。因为前面的土丘更为密集，汽车很难通行。
大家决定就地宿营，第二天清早徒步前进到楼兰，当天天黑之前返回。
第二天，考察队员们都尽可能轻装，身上只背水壶、照相机、笔记本之类；而彭加木与众不同，背了一个包，手里还拎着一个包。
在这支队伍中，要算彭加木与另一个同事年纪最大，年轻人都争着替彭加木拿包，可是，仿佛包里放着什么宝贝似的，彭加木连碰都不给碰，一定要自己拿。
考察队员们在“雅丹”东转西弯，步行四个小时，呵，终于看到了古城楼兰的城郭。这时，彭加木竟像小孩似的，跑到一个小土丘顶上，高举着双手，跳跃着，连声高喊：“我们胜利啰！我们胜利啰！”
大家一看这位年近花甲的教授，竟是如此天真，便喊他“老天真”。确实，彭加木容易激动，他直爽，达观，总是“喜形于色”，却不会“不动声色”。
楼兰古城虽然名声甚大，实际上地方并不大，只有300平米见方，比现在一个普通的村庄还小。楼兰的中心，是一座佛塔，周围有19幢房子的遗址。
考察队员们分头进行各自的工作，生物学家们在遗址中挖出古代的铜币。经鉴定，是公元二世纪“贵霜王朝”的钱币。所谓“贵霜王朝”，是当时由大月氏的主要部落贵霜所创建的王朝，在今巴基斯坦、阿富汗一带。铜币上已满是绿色锈斑，边缘印着奇特的“法卢文学”，当中是一个手舞足蹈的人，牵着一只骆驼似的走兽。
彭加木一向对考古颇感兴趣。他拿着照相机拍摄古迹，以便制成幻灯片，向别人介绍楼兰风貌。
另外，他还采集了许多土壤、植物、昆虫标本，以便带回去研究。
下午，大家肚子里唱起了“空城计”，只好拿出冷馒头，啃了起来。正在此时，彭加木打开了他的背包，呵，像变魔术似的，从包里拿出花生糖、巧克力、苹果罐头、上海水果糖，分送给每位队员。大家这才明白，彭加木的背包为什么那样重，却又不愿交给别人代劳，原来，这些东西都是彭加木在出发前买好的，准备在“关键时刻”拿出来送给大家。
在回去的时候，大家的步子变慢了，因为劳累了一天，已很吃力。天很快就要黑了，凉风阵阵迎面吹来，队员们都感到有点冷。半途中，彭加木打开了他手提的那只包，呵，从里面拿出了大家意想不到的东西——酒！彭加木请每位队员都喝上几口，以抵御风寒，果真，大家喝了酒，精神抖擞，步伐加快了。队员们都很感谢彭加木准备的“礼物”，夸奖他为大家想得那么周到。
回到宿营地，天已经黑了。尽管彭加木疲乏不堪，但是，他又情不自禁地说出了他的口头禅：“今天我真得意！”
12月初，考察队进入了罗布泊地区库鲁克山的兴地峡谷。这里，是我国屈指可数的“旱极地带”，年降水量只有几毫米到几十毫米。库鲁克山，意即“干山”。考古工作者提出，据了解，有人在这里看见过一种刻在山岩上的古代“岩画”，希望能去考察。然而，岩画究竟在哪里，向导也只知道大概的位置。
为了寻找“岩画”，彭加木和队员们一起在峡谷中奔波。意想不到的事情发生了——在那么干旱的地方，居然也有小河，叫做“兴地河”。时值冬令，水寒刺骨，彭加木急于找到“岩画”，连鞋子都不脱，涉水过河。
后来，大家终于找到了珍贵的“岩画”，它高3米，宽10米，刻有象形文字、人物、骆驼。彭加木“得意”极了，拿出照相机，左一张、右一张，一口气拍了几十张照片。
经过20多天的考察，队员们胜利返回乌鲁木齐。尽管这一次考察，没有直接进入罗布泊，但是彭加木初步摸清了穿过“雅丹”的途径。彭加木着手制订了“新疆罗布泊洼地科学考察”的计划，呈报上级机关。
彭加木决心四进罗布泊地区！
◆纵穿罗布泊
当彭加木回到上海时，他收到了一位陌生人寄来的珍贵礼物。
这位陌生人是上海郊区的一位退休老工人，他从报纸上看到新华社发的消息：彭加木“同新疆科技人员一起在西汉年间被风沙淹没的楼兰古城遗址进行科学考察”。这位老工人对那一地区曾发生过莫大的兴趣，收集过许多资料。他把那些发黄了的旧书寄给了彭加木。信中说，“也许对你的工作，有点参考价值。”
彭加木收到这份珍贵礼物，心情久久不能平静。他感到，人民群众是非常关心祖国的科学事业的，是非常关心科学工作者的。他立即复信老工人，表示深切的谢