深海探索的“中國印記”

從望洋興嘆到夢想成真

2019年5月27日，“科學(xué)”號科考船上猶如卡通形象“海綿寶寶”的“發(fā)現(xiàn)”號遙控?zé)o人潛水器入水下潛?！翱茖W(xué)”號科考船開始了為期20天的第五次西太平洋海山科學(xué)考察，開啟又一段對蔚藍(lán)深海的探索之旅。

這是一片神秘的地域，這是一處中國人甚少光臨的空間。金柳珊瑚、丑柳珊瑚、黑珊瑚、柱星螅和海綿等在海山集聚，還有蛇尾、鎧甲蝦等在珊瑚林間生長。

“此前在附近海山也發(fā)現(xiàn)過珊瑚林，但顏色和種類很單一，這里的珊瑚林五彩繽紛，是名副其實(shí)的‘海底花園。”航次首席科學(xué)家、中國科學(xué)院海洋研究所研究員徐奎棟說。

全球有逾30 000座海山，但有生物取樣的海山僅300多座，取樣調(diào)查較全面的海山僅50多座。西太平洋是全球海山系統(tǒng)分布最為集中的海域，人類對這一區(qū)域海山的認(rèn)識卻非常有限。此次海底探秘獲得了豐富的樣品、資料和數(shù)據(jù)，僅海洋生物樣品就采集了250多種，為人類進(jìn)一步認(rèn)識海山提供了幫助。

取得豐碩成果，有賴于“科學(xué)”號上的高科技“武器”。除了“發(fā)現(xiàn)”號潛水器，電視抓斗、溫鹽深儀、淺地層剖面儀等也都大顯身手。如科考船的名字一樣，科學(xué)技術(shù)正是助力中國走向深藍(lán)、了解深藍(lán)的重要支撐。

在科考隊(duì)員們眼里，海山景象、海底生物甚至其貌不揚(yáng)的石頭，都是這部“海洋大片”不可錯過的看點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)奇異生物時，他們睜大眼睛仔細(xì)辨認(rèn)；“發(fā)現(xiàn)”號抓取生物樣品時，他們屏息靜氣，手心捏一把汗；出現(xiàn)壯美珊瑚林時，他們直呼“難得”“壯觀”……

“做科學(xué)研究，就是要保持強(qiáng)烈的好奇心，再加上不斷地努力追求，才能達(dá)成目標(biāo)。”徐奎棟說。

回憶起當(dāng)年只能跟著幾百噸的小科考船做近海調(diào)查，本航次作業(yè)隊(duì)長、中國科學(xué)院海洋研究所研究員張武昌說：“作為海洋科技工作者，我一直對深海大洋充滿好奇，但當(dāng)時卻去不了，只能望洋興嘆！那時的夢想就是有像‘科學(xué)號這樣的一艘科考船，現(xiàn)在終于夢想成真，感覺出海很幸福！”

也許正是這種“幸福感”，促使著一代代海洋科考人一次次告別家人、漂洋過海，實(shí)現(xiàn)深藍(lán)夢想。

保護(hù)海洋、科學(xué)利用海洋的第一步就是要認(rèn)識海洋。例如，海山生態(tài)系統(tǒng)支撐著獨(dú)特的生物群落，生物多樣性高、生物量大、特有種比例高，但人類開展過生物取樣的海山僅占極少數(shù)，沒有研究就談不上保護(hù)。

以“科學(xué)”號為代表的中國科考船對深海大洋進(jìn)行探測調(diào)查，為呵護(hù)人類共同的“藍(lán)色家園”而不懈努力著。

從“深鉆”到“三深”

2019年10月16日，中科院海斗深淵科考試驗(yàn)隊(duì)完成了在馬里亞納海溝的深?？瓶既蝿?wù)后返回三亞，整個航程歷時54天。此次科考是“探索一號”科考船進(jìn)行的第三次萬米深淵綜合科考，科考隊(duì)在深海裝備與技術(shù)、地球物理、海洋地質(zhì)與地球化學(xué)、海洋生物及物理海洋等多個學(xué)科取得了豐碩成果。

在此次深?？瓶既蝿?wù)中，我國“探索一號”TS12第二航段首席科學(xué)家翦知湣乘“深海勇士”號載人深潛器作業(yè)。這是“深海勇士”號第184次下潛，也是翦知湣時隔20年后的第二次下潛。

看似巧合，卻不是偶然，科學(xué)家們以這樣的方式對20年前開啟中國“三深”技術(shù)的南海ODP184航次（首次在南海中國海區(qū)的國際大洋深?？茖W(xué)鉆探航次）作了遙遠(yuǎn)的呼應(yīng)和致敬。

1999年4月12日，結(jié)束ODP184近兩個月的航程，“JOIDES？決心號”在香港尖沙咀碼頭緩緩靠港。第二天的結(jié)航儀式上，當(dāng)時63歲的航次首席、同濟(jì)大學(xué)院士汪品先是船上第一位來自中國的首席。而他的學(xué)生就是小他30歲的翦知湣，這位博士畢業(yè)留校工作的年輕人，和老師及其他兩位中國科學(xué)家一起結(jié)束科考。

那是第一個由中國科學(xué)家主導(dǎo)的大洋鉆探航次，全世界最大最先進(jìn)的科考船來到南海，在中國海域打下深海第一鉆。搶在20世紀(jì)落幕之前，中國終于進(jìn)入了深海地質(zhì)的大門。

門是窄門?！按笱筱@探計劃是整個地球科學(xué)領(lǐng)域歷時最長、成績最佳的國際合作計劃。我們20世紀(jì)80年代就想加入，直到1998年才通過?！濒逯獪≌f。

開始于1968年的大洋鉆探計劃分為四個階段，1985年是第二階段大洋鉆探的開始。雖然希望加入計劃，但每年高額的會費(fèi)在當(dāng)時是個天文數(shù)字。

十多年后，在中國科學(xué)家的持續(xù)呼吁和主管單位的共同努力下，中國才正式加入大洋鉆探計劃，并且獲得每年兩個參航名額。

“有了名額，還要有建議書。”翦知湣說，大洋鉆探計劃實(shí)行“建議書制”，各國可以提交航次建議書，列出自己的科學(xué)目標(biāo)和計劃，參與一年兩次的評審。

“加入計劃意味著可以派個別科學(xué)家上船參加航次，但影響相當(dāng)有限，更好的選擇是在中國岸外實(shí)施大洋鉆探，才能產(chǎn)生影響學(xué)科發(fā)展的效果。而到哪里進(jìn)行鉆探，是在各國科學(xué)家提交的建議書中擇優(yōu)選定的?！濒逯獪≌f。

在獲準(zhǔn)加入大洋鉆探之前，學(xué)術(shù)界已經(jīng)開始準(zhǔn)備航次建議書，“1996年，在汪品先老師的建議下，我們提交的‘東亞季風(fēng)演變在南海的記錄建議書在1997年大洋鉆探學(xué)術(shù)委員會的全球評比中以第一名勝出，獲得盡快實(shí)施的機(jī)會?！焙髞聿庞小癑OIDES？決心號”在南海實(shí)施ODP184的故事。

如今，中國在2014年和2017—2018年參與主持了三個半國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃（IODP）鉆探航次，并正在推進(jìn)成為美國、日本和歐盟之外的第四個計劃領(lǐng)導(dǎo)者。

“1998年中國加入大洋鉆探，當(dāng)年我們沒有派人上船，名額留到第二年，才有了4位科學(xué)家的參航機(jī)會?！濒逯獪∏逦赜浀茫拔覀?月18日從澳大利亞西南的弗里曼特爾港起航。”

開了十來天，“JOIDES？決心號”來到南海南沙海域附近，翦知湣提到一個小插曲，因?yàn)閷Φ匦蔚孛膊皇煜ひ约霸谀侵俺霈F(xiàn)的海盜事件，外國船長表示“不愿意去定好的南沙井位了”?！巴衾蠋熞贿吔簧妫贿吀鷩液Ｑ缶滞馐虏块T聯(lián)系，南沙艦隊(duì)派出中國軍艦保護(hù)，大家才安安心心打鉆了?！彼χ貞浧鹜?。

迄今為止，那是南沙唯一的深海鉆井，也是ODP184航次里科學(xué)成果最多的一站。20年前大洋鉆探首航南海，預(yù)示著我國進(jìn)入國際深海研究的國際前沿。

“深海研究的三大手段就是‘三深：深鉆、深潛、深網(wǎng)。深鉆是大洋鉆探計劃，鉆進(jìn)大洋洋底，研究沉積構(gòu)造；深潛是通過載人和無人深潛，開展深?？茖W(xué)調(diào)查；深網(wǎng)是通過布設(shè)海底觀測網(wǎng)，‘把實(shí)驗(yàn)室建在海底，將設(shè)備送下去、把信息傳上來?！濒逯獪≌f。

“那時候國內(nèi)跟國外差距很大。當(dāng)時國內(nèi)還基本沒有穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀，我們的科學(xué)家主要做苦一些的工作，比如在顯微鏡下觀察微體化石，因?yàn)槲覀內(nèi)鄙俸芏啻笮偷膬x器設(shè)備?；鹪綗酵，F(xiàn)在我們的設(shè)備、我們從事的研究都不遜色于國際同行?！?/p>

時至今日，我國的設(shè)備技術(shù)條件已經(jīng)具備國際水準(zhǔn)，我們思考的問題也是全球性的大科學(xué)問題。“探索一號”本航段的科考目標(biāo)中，對深海冷水珊瑚和海底垃圾堆的考察，都是海洋科學(xué)中的前沿問題。

隨著科技的進(jìn)步，中國探索海洋、研究海洋、保護(hù)海洋的步伐越發(fā)堅定，對于全球海洋治理的貢獻(xiàn)愈加突出。中國將同世界各國攜手構(gòu)建海洋命運(yùn)共同體，為海洋帶來和平與繁榮。