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”號科考船上猶如卡通形象“海綿寶寶”的“發現”號遙控無人潛水器入水下潛。“科學”號科考船開始了為期20天的第五次西太平洋海山科學考察，開啟又一段對蔚藍深海的探索之旅。

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現過珊瑚林，但顏色和種類很單一，這里的珊瑚林五彩繽紛，是名副其實的‘海底花園。”航次首席科學家、中國科學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，取樣調查較全面的海山僅50多座。西太平洋是全球海山系統分布最為集中的海域，人類對這一區域海山的認識卻非常有限。此次海底探秘獲得了豐富的樣品、資料和數據，僅海洋生物樣品就采集了250多種，為人類進一步認識海山提供了幫助。

取得豐碩成果，有賴于“科學”號上的高科技“武器”。除了“發現”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，科學技術正是助力中國走向深藍、了解深藍的重要支撐。

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

“做科學研究，就是要保持強烈的好奇心，再加上不斷地努力追求，才能達成目標。”徐奎棟說。

回憶起當年只能跟著幾百噸的小科考船做近海調查，本航次作業隊長、中國科學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，但當時卻去不了，只能望洋興嘆！那時的夢想就是有像‘科學號這樣的一艘科考船，現在終于夢想成真，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，實現深藍夢想。

保護海洋、科學利用海洋的第一步就是要認識海洋。例如，海山生態系統支撐著獨特的生物群落，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，沒有研究就談不上保護。

以“科學”號為代表的中國科考船對深海大洋進行探測調查，為呵護人類共同的“藍色家園”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隊完成了在馬里亞納海溝的深海科考任務后返回三亞，整個航程歷時54天。此次科考是“探索一號”科考船進行的第三次萬米深淵綜合科考，科考隊在深海裝備與技術、地球物理、海洋地質與地球化學、海洋生物及物理海洋等多個學科取得了豐碩成果。

在此次深海科考任務中，我國“探索一號”TS12第二航段首席科學家翦知湣乘“深海勇士”號載人深潛器作業。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，科學家們以這樣的方式對20年前開啟中國“三深”技術的南海ODP184航次（首次在南海中國海區的國際大洋深海科學鉆探航次）作了遙遠的呼應和致敬。

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

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

門是窄門。“大洋鉆探計劃是整個地球科學領域歷時最長、成績最佳的國際合作計劃。我們20世紀80年代就想加入，直到1998年才通過。”翦知湣說。

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，但每年高額的會費在當時是個天文數字。

十多年后，在中國科學家的持續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，大洋鉆探計劃實行“建議書制”，各國可以提交航次建議書，列出自己的科學目標和計劃，參與一年兩次的評審。

“加入計劃意味著可以派個別科學家上船參加航次，但影響相當有限，更好的選擇是在中國岸外實施大洋鉆探，才能產生影響學科發展的效果。而到哪里進行鉆探，是在各國科學家提交的建議書中擇優選定的。”翦知湣說。

在獲準加入大洋鉆探之前，學術界已經開始準備航次建議書，“1996年，在汪品先老師的建議下，我們提交的‘東亞季風演變在南海的記錄建議書在1997年大洋鉆探學術委員會的全球評比中以第一名勝出，獲得盡快實施的機會。”后來才有“JOIDES？決心號”在南海實施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現計劃（IODP）鉆探航次，并正在推進成為美國、日本和歐盟之外的第四個計劃領導者。

“1998年中國加入大洋鉆探，當年我們沒有派人上船，名額留到第二年，才有了4位科學家的參航機會。”翦知湣清晰地記得，“我們2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，因為對地形地貌不熟悉以及在那之前出現的海盜事件，外國船長表示“不愿意去定好的南沙井位了”。“汪老師一邊交涉，一邊跟國家海洋局外事部門聯系，南沙艦隊派出中國軍艦保護，大家才安安心心打鉆了。”他笑著回憶起往事。

迄今為止，那是南沙唯一的深海鉆井，也是ODP184航次里科學成果最多的一站。20年前大洋鉆探首航南海，預示著我國進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。深鉆是大洋鉆探計劃，鉆進大洋洋底，研究沉積構造；深潛是通過載人和無人深潛，開展深海科學調查；深網是通過布設海底觀測網，‘把實驗室建在海底，將設備送下去、把信息傳上來。”翦知湣說。

“那時候國內跟國外差距很大。當時國內還基本沒有穩定同位素質譜儀，我們的科學家主要做苦一些的工作，比如在顯微鏡下觀察微體化石，因為我們缺少很多大型的儀器設備。火越燒越旺。現在我們的設備、我們從事的研究都不遜色于國際同行。”

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

隨著科技的進步，中國探索海洋、研究海洋、保護海洋的步伐越發堅定，對于全球海洋治理的貢獻愈加突出。中國將同世界各國攜手構建海洋命運共同體，為海洋帶來和平與繁榮。