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萬米深海寫下中科院的名字
發布時間:2016-08-24 來源:中國科學報 丁佳 【字號:  

  2016年盛夏,太平洋馬里亞納海溝,一艘來自中國的科考船創造了歷史。

  中國科學院“探索一號”科考船的隊員們將升降器從后甲板緩緩放下。升降器沉入海底,將一塊寫有中科院英文縮寫——“CAS”的標識布放在了著名的挑戰者深淵萬米海水之下。那一刻,中國成為世界上極少數具備萬米深淵科考能力的國家之一。

  這是“探索一號”的處女航,也是中國進行的首次綜合性萬米深潛科考活動。正如中科院院長白春禮在8月23日中科院深淵科考成果發布會上所說:“本次深淵科考5次叩開了馬里亞納海溝萬米大門。這是我國首次在11000米級海溝成功進行無人深潛與探測,標志著我國深海科技正式進入萬米時代,宣示了我國深海科技創新能力正在實現從‘跟蹤’為主向‘并行’‘領先’為主轉變。本次深淵科考取得的重大突破必將成為我國挺進深海的里程碑。”

  “一次科考創這么多項紀錄,這是奇跡”

  中科院“探索一號”船于6月22日至8月12日在馬里亞納海溝挑戰者深淵進行科考活動,歷時52天,共執行作業任務84項。

  在37天的作業時間中,“探索一號”在中國海洋科技史上寫下了數個“第一次”。它的成功縮短了我國與美、日、英等世界海斗深淵科考先驅國家在萬米科考能力上的差距,中國深潛科考“萬米時代”就此開啟。“在一次科考活動中能取得這么多的世界紀錄和中國紀錄,這是一次奇跡。”中科院深海科學與工程研究所航次首席科學家包更生感慨。

  在萬米深度,“原位實驗”號深淵升降器搭載實驗裝置在海底成功進行了深淵底部氮循環原位培養實驗,“天涯”號深淵著陸器單次獲取大量海底水樣(大于100升)。這在國際上均無先例。

  我國自主研制的“海斗”號無人潛水器成功進行了兩次萬米級下潛應用,最大潛深達10767米。“海斗”號成為我國首臺下潛深度超過萬米并進行科考應用的無人自主潛水器,創造了我國無人潛水器的最大下潛及作業深度紀錄,使我國成為繼日、美兩國之后第三個擁有研制萬米級無人潛水器能力的國家。

  我國自主研制的“海角”號和“天涯”號深淵著陸器、“原位實驗”號深淵升降器共進行17次大深度下潛,其中“天涯”和“原位實驗”號三次突破萬米深度,最大深度達10935米,在海底停留作業皆超過12小時。

  深淵著陸器和升降器共進行了13個潛次的大生物誘捕實驗,在五千米至一萬米級深度獲取2000多個大生物樣品,其中包括鉤蝦、深淵專屬的獅子魚以及未知物種。這是我國首次獲得具有深淵專屬特性的獅子魚以及萬米水深的大生物樣品,為探索海斗深淵物種的起源與演化、群體遺傳特征及其共生微生物對極端高壓環境的適應機制提供了寶貴的樣本……

  就連幸運女神仿佛都在眷顧這艘來自中國的大船。據中科院深海所首席顧問、航次領隊劉心成回憶,當時他們把國產的海底地震儀剛剛放下去18分鐘,就采集到一次7.7級的天然地震信號。這是1900年以來第三次發生在馬里亞納海溝的大于7.7級的地震。

  “此次航次獲得的深度序列完整的原位探測數據及水體、沉積物和大生物樣本,填補了我國長期以來無法獲得超大深度特別是萬米海底數據和樣品的空白。這將極大地促進我國深海深淵科學研究的發展,并有效推動我國海斗深淵科學研究體系的建立。”劉心成透露說,這些寶貴的數據和部分樣品將向相關研究領域的科學家開放。

  “寧冒風險,不當逃兵”

  本航次取得的成果表明了萬米深海已不再是我國海洋科技界的禁區,并被認為是繼“蛟龍”號7000米海試成功后,中國又一個海洋科技的里程碑。

  然而,挺進萬米深海談何容易。盡管“蛟龍號”已突破7000米大關,但再向下深入3000米,沒有人知道會發生什么,中國現有的技術、裝備、人員也都沒有過任何實戰經驗。

  “至今,能到達萬米深淵的仍然只有極少數國家。這意味著我們不可能單靠引進走到國際深海領域的前沿,國家頂層設計及堅持全技術鏈條自主研發,才是我國掌握萬米深潛核心技術及能力的基本保障和前提。”中科院深海所所長丁抗說。

  這個與深海大洋搏斗了一輩子的科學家深知海洋科考的風險:任何一個裝備入水,都面臨著再也撈不上來的風險;團隊多年的努力,很可能瞬間付之一炬;科學家的學術生涯,甚至學生畢業的希望,全部系于一次實驗……

  “但是,如果只是因為害怕失敗,或為了保住名聲、臉面而不去挑戰極限,這才是我們科研工作者最大的風險。”丁抗告訴《中國科學報》記者,“我們出海的目的不是為了將來把設備送到陳列室里去展覽,而是為了從一萬米的海底把樣本取上來,供中國科學家去研究。就算失敗了,我們也光榮。”

  冒險不等于冒進。丁抗的冒險精神,是建立在科學判斷的基礎上的。在陸地上,科研人員利用兩萬米級壓力測試裝備,對下海設備進行了測試,能通過萬米測試的部分,就果斷進行沖擊。

  在丁抗的帶動下,“探索一號”科考隊樹立了“寧冒風險,不當逃兵”的工作理念,一次次向萬米深度發起挑戰。這次船上的“天涯”和“海角”號著陸器,設計最大工作水深均為7000米,但卻成功經受住了萬米的考驗。而經過一次又一次磨煉,一支能在重壓下從事萬米大深度科考作業的隊伍也建立了起來。

  一鳴驚人的秘密

  “探索一號”首航便帶回如此豐富的成果,讓許多人覺得眼前一亮。但在白春禮看來,今天的一鳴驚人,其實是中科院在深海領域多年積累、前瞻布局的結果。中科院一直都有相當強的力量在從事海洋方面的研究。

  2011年以來,中科院采取了一系列旨在破除體制機制障礙、激發創新動力的改革舉措,如“一三五”規劃、機關科研管理改革、“率先行動”計劃等。同時,在國務院的支持下,部署實施了戰略性先導科技專項,其中A類是前瞻戰略科技專項,B類是基礎與交叉前沿方向布局。

  這次“探索一號”深淵科考,也正是在中科院“海斗深淵前沿科技問題研究與攻關”B類先導專項的支持下完成的。這一先導專項是中科院針對國際深海科技熱點和前沿問題進行的超前部署,于2014年啟動。專項聚焦深淵科學前沿問題,發展適應于深淵探測和科研需要的深淵探測裝備,并將建立一個以深海科學與技術緊密結合為特色的深淵科技卓越中心,發揮深淵科技在國家海洋發展中的重要戰略作用。

  “海洋,尤其是深海對國家和民族的未來發展至關重要,海洋科技能力是經略海洋、建設海洋強國的‘高地’‘牛耳’和‘引擎’。”白春禮說,“海洋魅力無限,海洋亦風波詭譎,人類對海洋的認識仍然停留在起步階段。我們尚須堅定方向,集中力量,建設和發展強有力的深海科技力量,帶動深海科技產業的發展,逐步構建國家深海科技創新體系,整體提升我國深海科技創新能力和水平,以滿足國家在海洋國土安全、權益維護、深海資源勘探開發、科學考察等方面對深海科技的戰略需求,為建設海洋強國作出中科院應有的重大貢獻。”

  (原載于《中國科學報》 2016-08-24 第1版 要聞)
(責任編輯:侯茜)
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