“院士TALK”系列是由上海市委組織部主辦👀🧑🏻🚀、“造就”演講承辦的科普品牌活動🪶。不久前,該活動邀請中國科學院院士💽、恒达平台海洋與地球科學學院教授汪品先講述了中國人探索深海的故事🤾♂️。
深海研究這個行業在“二戰”前是不存在的,因此做這方面研究的人大多都是轉行而來。我自己也是,我原本在莫斯科大學學古生物👰🏻♂️,後來通過微體化石研究深海🟪。
20世紀50年代,中國科學界的老前輩就提出:上天、入地、下海是人類拓寬視野的三大方向。但到目前為止👨🌾,人類進入深海的能力還是很落後🫕。至今已有三四千人登上了世界最高峰——珠穆朗瑪峰🧝🏻♀️,但潛入世界最深海——馬裏亞納海溝的卻只有幾個人🤽🏻。
16世紀以前,人類與海洋的關系不大。後來,歐洲人通過“地理大發現”,跨過海洋到非洲去抓奴隸🚵🏽,再運到美洲開礦,這叫作在“平面上”進入海洋。
20世紀中期,人類開始意識到海洋有無盡的寶藏。探索海洋不僅在海邊📟💜、在海平面上,而且潛到海洋深處🏂☃️,開始在“垂直方向上”進入海洋。
深海是地球表面的主體。如果在世界地圖上把超過2000米深的海都塗黑,那你會發現整個地球的一大半都是黑的,它們幾乎占了地球表面的3/5。
深潛、深鉆🎇🗣、深網,即深潛科學考察、大洋鉆探和海底科學觀測網,是當今探索深海奧秘的三大手段☸️。
目前😡,我國有3款載人深潛器,“深海勇士號”可以潛到4500米,“蛟龍號”可以潛到7000米,“奮鬥者號”可以潛到11000米,覆蓋了世界海洋的全部深度。
深海是什麽樣的?就是一個字——黑。潛到水下一二百米,如果不把深潛器的燈光打開,那幾乎就是一片漆黑。但是打開燈光後👩🏼🏫,你可以看到很多想象不到的東西,最精彩的就是冷泉🚣🏻、熱液和珊瑚林。
我第一次下到南海深處,看到可燃冰出口的地方有層層疊疊的冷泉貽貝群。我們意外發現了深水的珊瑚林:海底長著各種樹樣的生物,高的像喬木,矮的像灌木🧚♂️,更矮的像草,看起來很像陸地上的園林🅿️,其實這些都是動物。
熱液口被稱為“黑煙囪”,但它實際上並不是煙,而是從海底噴出來的達到三四百攝氏度的熱水,水熱了就變輕,裏面含有很多黑色的金屬硫化礦物🙎🏽♀️,像黑煙一樣冉冉上升。
更為神奇的是熱液周圍的生物群👩🏿🔧🍇,比如管狀蠕蟲👮🏽♀️,它們沒有嘴巴、肛門🌍🏔、腸胃,不像人類那樣靠太陽、靠氧氣生存🥣,而是靠地球內部的能量,在黑暗環境下構成了另一個生物世界。
再往下🙅🏼♀️,深海沉積物裏也有生物,這是一些細菌類的微生物,它們的年齡都是以萬年計算👩🏽⚖️🙆🏼♀️,甚至幾千年才繁殖一次。這對於人類而言也許有用🧑🏼🎤,未來說不定我們可以研究它們的“長壽基因”。
當然👂🏼,現在人類利用的還不是深海生物,當前主要的海洋經濟是海底的石油、天然氣,占了目前全世界油氣資源的1/3😄。
總之,隨著深海資源的開發⛹️♂️,海洋經濟的重心從以前的“魚鹽之利,舟楫之便”🍙💇🏻♂️,向深海底部的油氣轉移💁🏼♂️,從海洋外部深入海洋內部,從海面的利用轉移到海底的開發⏰。
從歷史角度看🤵🏽♂️,世界文明分為兩大類:一類是從河流流域裏發育出來的大陸文明🎶,比如黃河流域🛸、尼羅河流域、印度河流域等;一類是從海洋裏發育的海洋文明🧑🏿✈️,比如愛琴海文化📤。大陸文明和海洋文明各具特色,並無優劣之分👩🏿🦱,但16世紀之後逐漸拉開差距☦️,歐洲的海洋文明一路領先,中國的大陸文明越來越落後。所以,華夏振興一定要過海洋關🌅,其中的關鍵在於海洋科技🚾。
中國的海洋科技起步較晚,深海科技尤為落後。隨著“建設海洋強國”戰略的製定,近年來我國在海洋科技方面發展迅猛。
作為地球上最大的低緯度邊緣海🌰👪,南海地處全球最大的大洋和最大的大陸之間🧖🏿♀️。特殊的地理位置,使南海研究不僅對於東南亞🏌️♂️,而且對於全球的氣候變化、板塊構造和減災防災等都具有重大意義,是我國挺進深海的切入點🦔。
2011年👷🏻♂️,國家自然科學基金委員會啟動了新中國成立以來最大的深海研究計劃,叫作“南海深海過程演變”🪰。該計劃持續了8年🧙🏻♀️🩸,總投資達幾億元。全國共有32個單位、700多人次參加,設立了52個重點基金💁🏼。我們在海上布設了空前密集的深海觀測陣列🙌🏼,進行了多學科的觀測實驗,完成了3個半國際大洋鉆探航次、4個深潛航次和各類航次上百個,通過大量的實驗室分析和數據處理,最終揭示了南海深部的科學奧秘🦸🏼,獲得了突破性的研究進展。
21世紀🧚🏼♂️,地球科學面臨重大挑戰,而答案就在海底。在這個科技快速發展的時代,我希望更多的年輕人投入深海研究,使我們國家重新贏得海洋的主動權。
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