2016年盛夏,太平洋馬里亞納海溝,一艘來自中國的科考船創(chuàng)造了歷史。
中國科學(xué)院“探索一號”科考船的隊(duì)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(biāo)識布放在了著名的挑戰(zhàn)者深淵萬米海水之下。在那一刻,中國成為了世界上極少數(shù)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(jìn)行的第一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(fā)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(jìn)行無人深潛與探測,標(biāo)志著我國深??萍颊竭M(jìn)入萬米時(shí)代,宣示了我國深??萍紕?chuàng)新能力正在實(shí)現(xiàn)從‘跟蹤’為主向‘并行’‘領(lǐng)先’為主轉(zhuǎn)變。本次深淵科考取得的重大突破必將成為我國挺進(jìn)深海的里程碑?!?/P>
“一次科考創(chuàng)這么多項(xiàng)紀(jì)錄,這是奇跡”
中科院“探索一號”船于6月22日至8月12日期間,在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵科考活動,歷時(shí)52天,共執(zhí)行作業(yè)任務(wù)84項(xiàng)。
而在37天的作業(yè)時(shí)間中,“探索一號”在中國海洋科技史上寫下了數(shù)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(qū)國家在萬米科考能力上的差距,中國深潛科考“萬米時(shí)代”就此開啟。
“在一次科考活動中能取得這么多的世界紀(jì)錄和中國紀(jì)錄,這是一次奇跡?!敝锌圃荷詈?茖W(xué)與工程研究所航次首席科學(xué)家包更生感慨。
在萬米深度,“原位實(shí)驗(yàn)”號深淵升降器搭載實(shí)驗(yàn)裝置在海底成功進(jìn)行了深淵底部氮循環(huán)的原位培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、“天涯”號深淵著陸器單次獲取大量海底水樣(>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(jìn)行了2次萬米級下潛應(yīng)用,最大潛深達(dá)10767米。“海斗”號成為我國首臺下潛深度超過萬米并進(jìn)行科考應(yīng)用的無人自主潛水器,創(chuàng)造了我國無人潛水器的最大下潛及作業(yè)深度記錄,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(shí)驗(yàn)”號深淵升降器共進(jìn)行17次大深度下潛,其中“天涯”和“原位實(shí)驗(yàn)”號三次突破萬米深度,最大深度達(dá)10935米,在海底停留作業(yè)皆超過12小時(shí)。
深淵著陸器和升降器共進(jìn)行了13個潛次的大生物誘捕實(shí)驗(yàn),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(huán)境的適應(yīng)機(jī)制提供了寶貴的樣本……
就連幸運(yùn)女神仿佛都在眷顧這艘來自中國的大船。中科院深海所首席顧問、航次領(lǐng)隊(duì)劉心成回憶,當(dāng)時(shí)他們把國產(chǎn)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(fā)生在馬里亞納海溝的大于7.7級的地震。
“此次航次所獲得的深度序列完整的原位探測數(shù)據(jù)及水體、沉積物和大生物樣本,填補(bǔ)了我國長期以來無法獲得超大深度特別是萬米海底數(shù)據(jù)和樣品的空白,這將極大地促進(jìn)我國深海深淵科學(xué)研究的發(fā)展,并有效推動我國海斗深淵科學(xué)研究體系的建立?!眲⑿某赏嘎叮@些寶貴的數(shù)據(jù)和部分樣品將向相關(guān)研究領(lǐng)域的科學(xué)家開放。
“寧冒風(fēng)險(xiǎn),不當(dāng)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(qū),被認(rèn)為是繼“蛟龍?zhí)枴逼咔缀T嚦晒?,中國又一個海洋科技的里程碑。
然而,挺進(jìn)萬米深海談何容易。盡管“蛟龍?zhí)枴币淹黄破咔状箨P(guān),但再向下深入三千米,沒有人知道會發(fā)生什么,中國現(xiàn)有的技術(shù)、裝備、人員,也都沒有過任何實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。
“而至今,能夠到達(dá)萬米深淵的仍然只有極少數(shù)國家,這意味著我們不可能單靠引進(jìn)走到國際深海領(lǐng)域的前沿,國家頂層設(shè)計(jì)及堅(jiān)持全技術(shù)鏈條自主研發(fā),才是我國掌握萬米深潛核心技術(shù)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(xué)家深知海洋科考的風(fēng)險(xiǎn):任何一個裝備入水,都面臨著再也撈不上來的風(fēng)險(xiǎn);團(tuán)隊(duì)多年的努力,很可能瞬間付之一炬;科學(xué)家的學(xué)術(shù)生涯,甚至學(xué)生畢業(yè)的希望,全部系于一次實(shí)驗(yàn)……
“但是,如果只是因?yàn)楹ε率?,或?yàn)榱吮W∶暋⒛樏娑蝗ヌ魬?zhàn)極限,這才是我們科研工作者最大的風(fēng)險(xiǎn)?!倍】垢嬖V《中國科學(xué)報(bào)》記者,“我們出海的目的不是為了將來把設(shè)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(xué)家去研究。就算失敗了,我們也光榮?!?/P>
冒險(xiǎn)不等于冒進(jìn),丁抗的冒險(xiǎn)精神,是建立在科學(xué)判斷的基礎(chǔ)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(shè)備進(jìn)行了測試,能通過萬米測試的部分,就果斷進(jìn)行沖擊。
在丁抗的帶動下,“探索一號”科考隊(duì)樹立了“寧冒風(fēng)險(xiǎn),不當(dāng)逃兵”的工作理念,一次次向萬米深度發(fā)起挑戰(zhàn)。這次船上的“天涯”和“海角”號著陸器,設(shè)計(jì)最大工作水深均為7000米,但卻成功經(jīng)受住了萬米的考驗(yàn)。而經(jīng)過一次又一次磨煉,一支能夠在重壓下從事萬米大深度科考作業(yè)的隊(duì)伍也建立了起來。
一鳴驚人的秘密
“探索一號”首航就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(shí)是中科院在深海領(lǐng)域多年積累、前瞻布局的結(jié)果。中科院一直都有相當(dāng)強(qiáng)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(jī)制障礙,激發(fā)創(chuàng)新動力的改革舉措,如“一三五”規(guī)劃、機(jī)關(guān)科研管理改革、“率先行動”計(jì)劃等。并在國務(wù)院的支持下,部署實(shí)施了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng),其中A類是前瞻戰(zhàn)略科技專項(xiàng),B類是基礎(chǔ)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(guān)”B類先導(dǎo)專項(xiàng)的支持下完成的。這一先導(dǎo)專項(xiàng)是中科院針對國際深??萍紵狳c(diǎn)和前沿問題進(jìn)行超前部署,于2014年啟動的。專項(xiàng)聚焦深淵科學(xué)前沿問題,發(fā)展適應(yīng)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??茖W(xué)與技術(shù)緊密結(jié)合為特色的深淵科技卓越中心,發(fā)揮深淵科技在國家海洋發(fā)展中的重要戰(zhàn)略作用。
“海洋、尤其是深海對國家和民族的未來發(fā)展至關(guān)重要,海洋科技能力是經(jīng)略海洋、建設(shè)海洋強(qiáng)國的‘高地’、‘牛耳’和‘引擎’?!卑状憾Y說,“海洋魅力無限,海洋亦風(fēng)波詭譎,人類對海洋的認(rèn)識仍然停留在起步階段。我們尚須堅(jiān)定方向,集中力量,建設(shè)和發(fā)展強(qiáng)有力的深海科技力量,帶動深海科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,逐步構(gòu)建國家深海科技創(chuàng)新體系,整體提升我國深??萍紕?chuàng)新能力和水平,以滿足國家在海洋國土安全、權(quán)益維護(hù)、深海資源勘探開發(fā)、科學(xué)考察等方面對深??萍嫉膽?zhàn)略需求,為建設(shè)海洋強(qiáng)國做出中科院應(yīng)有的重大貢獻(xiàn)?!?/P>