文/陳 怡

深度與高度
——7000米深海科考側(cè)記

文/陳 怡

當(dāng)新的技術(shù)使探索新的空間成為可能，由此也會(huì)引發(fā)一系列新的科學(xué)問題。

在這次海試暴露的一些有待改進(jìn)的問題中，海參之死是其中的一個(gè)例子。

2012年6月30日，“蛟龍”號(hào)最終完成了7 000米級(jí)的所有海試。本次海試共進(jìn)行了6次下潛試驗(yàn)，有3次下潛深度超過了7 000米，最大下潛深度達(dá)到7 062米。海試團(tuán)隊(duì)對(duì)潛水器的各項(xiàng)功能逐一進(jìn)行驗(yàn)證，并進(jìn)行了一系列的深海調(diào)查作業(yè)，首次獲取了這一海域7 000米深度的動(dòng)物影像和取樣。

與歷次海試的曲折相比，這次的7 000米級(jí)海試雖然是“蛟龍”號(hào)的最后階段，卻沒有遭遇太大的困難和波折。除了在出海之初的10天之內(nèi)接連遇到了兩個(gè)臺(tái)風(fēng)，后來由于潛水器主液壓源一根油管泄漏，原定于6月18日進(jìn)行的第二次下潛試驗(yàn)推遲一天進(jìn)行之外，其余五次下潛試驗(yàn)都還算順利。在端午節(jié)前一天進(jìn)行的第三次下潛時(shí)，老天甚至還秀出了兩道美麗的彩虹，分別迎送“蛟龍”下海和出水。

對(duì)于花了將近半代人的時(shí)間，從滿頭黑發(fā)到華發(fā)漸生的“蛟龍”團(tuán)隊(duì)成員而言，有理由相信這是風(fēng)雨過去后的寧靜。在深海科學(xué)領(lǐng)域后起的中國，經(jīng)過了十多年的追趕，終于擁有了一臺(tái)達(dá)到世界先進(jìn)水平的載人深潛器。

海參為什么死了

當(dāng)新的技術(shù)使探索新的空間成為可能，由此也會(huì)引發(fā)一系列新的科學(xué)問題。來自馬里亞納海溝7 000多米深處的海參就是一個(gè)例子。

此前，還從未有類似的樣品被人類從如此深的海底帶回過陸地。正因?yàn)槿绱?，這只長約14厘米、通體透明的海參還沒有上岸就死了。它褐色的腸子在死后干癟的軀體里顯得格外觸目。

海參并不意外的死亡是一系列有關(guān)“蛟龍”號(hào)的新聞中不太引人注目的一則——畢竟，這一次深潛的目的不是以科考為主。

在這次海試暴露的一些有待改進(jìn)的問題中，海參之死是其中的一個(gè)例子。此前在南海進(jìn)行的“蛟龍”號(hào)3 000米級(jí)海試中，潛航員就曾在3 759米深的海底使用機(jī)械手捕獲過一只近半米長的紫色大海參，但在潛器上浮時(shí)，因采樣籃未加蓋而消失。

此次隨船的生物學(xué)家劉誠剛解釋說，這次“蛟龍”號(hào)的采樣和樣品的保存處理均按照國家有關(guān)的規(guī)范進(jìn)行。由于深海和海洋表層環(huán)境條件（特別是溫度和鹽度）差異巨大，如7 000米海底與海洋表層的壓力相差700倍，溫度相差二十多度，深海生物從形態(tài)結(jié)構(gòu)、內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)成分和濃度等方面都已進(jìn)化出一系列能夠適應(yīng)高壓、低溫環(huán)境的特征，而能夠適應(yīng)深海環(huán)境的生物除了少數(shù)細(xì)菌等結(jié)構(gòu)簡單、個(gè)體微小的生物外，絕大部分都無法在海洋表層環(huán)境存活。因此，海洋科考采集的深海生物樣品絕大部分都是死亡個(gè)體，主要做形態(tài)和DNA分子生物學(xué)分析。這也是為何要使用潛水器在深?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)生物進(jìn)行觀測(cè)研究的原因。

劉誠剛是國家海洋局第二海洋研究所的研究員。他認(rèn)為，深海生物如需保證存活，需在深海采集后，密封存放在保壓容器中帶回水面，然后轉(zhuǎn)移到保壓、模擬低溫的海水容器中保存，其操作難度非常大。即使是在這樣的條件下，因?yàn)槿祟愔两耠y以完全模擬其在深海的生存環(huán)境，譬如：難以提供類似深海的食物和攝食環(huán)境，大部分生物也會(huì)很快死亡。目前國內(nèi)僅有模擬深海的高壓細(xì)菌培養(yǎng)裝置實(shí)際投入科研使用。

還有一位海洋科學(xué)家指出，由于我國深海研究起步相對(duì)較晚，我國在深海生物學(xué)領(lǐng)域的專家?guī)缀踹€是空白，很多深海生物目前在國內(nèi)無人能識(shí)。“連它們的生存環(huán)境都難以確定，為它們創(chuàng)造適合的條件就更不可能?！?/p>

這位不愿透露姓名的科學(xué)家向記者表示，“技術(shù)本身雖然難，但還是可以實(shí)現(xiàn)的，深海生物上岸后能養(yǎng)幾天，總比上來就死好，因?yàn)轲B(yǎng)幾天就可能發(fā)生產(chǎn)卵之類的變化。就算是死了，也有死了的用處，關(guān)鍵先要了解通過它們想解決什么問題，才可以確定相應(yīng)的采樣、保存方式?！彼J(rèn)為，目前有一個(gè)關(guān)鍵問題是，我國還沒有明確的科學(xué)計(jì)劃和科學(xué)目標(biāo)來支撐深?？茖W(xué)考察行動(dòng)。

邂逅“鼠尾魚”

海參和海底沉積物、多金屬結(jié)核等是“蛟龍”號(hào)的機(jī)械手抓得住的東西，7 000米的海底還有更多讓潛航員們興奮的活物。

參與“蛟龍”號(hào)7 000米級(jí)海試第5次下潛試驗(yàn)（即“蛟龍”號(hào)第50潛次）的潛航員唐嘉陵告訴媒體：“當(dāng)我們?cè)诤５揍尫懦稣T餌后，各種各樣不同大小、不同顏色的生物比如魚、蝦等紛紛從黑暗中冒出來，圍住誘餌大快朵頤，數(shù)量多得讓我們眼花繚亂。”

這些深海動(dòng)物平時(shí)過著慵懶且單調(diào)的日子：淺海動(dòng)植物死去，掉入深海，它們只需張大嘴巴接住。但此刻，它們運(yùn)動(dòng)的靈活性并不遜色。其中有一條活潑的魚，頭部有些類似金魚，圓鼓鼓的，尾巴卻和老鼠無異，銀白色身體上泛著淡藍(lán)。潛航員付文韜2011年在南海的5 000米級(jí)海試中曾在海底見過它的同類。當(dāng)時(shí)蛟龍?zhí)栍|底后，打開探照燈，勾起了深海魚類久違的躁動(dòng)。這條被隨船生物學(xué)家王春生稱作“鼠尾魚”的深海魚緩慢地游向“蛟龍”號(hào)，頭正正地撞了一下蛟龍?zhí)柕牟蓸踊@，然后又退后了一些。

對(duì)極端環(huán)境下的生物充滿新鮮和好奇感的付文韜觀察到了它動(dòng)作的全過程。從外形上看，那條魚的眼睛是明顯存在的，但從它的行為判斷，它基本沒有視力——由于終年不見陽光，深海里一片漆黑，很多魚類的眼睛都發(fā)生了退化，它們這種“寧愿變瞎，也要呆在海底”的特征曾被科學(xué)家用來開玩笑地形容深海的魅力。但付文韜從“蛟龍”號(hào)上的燈打開后那條魚才游向他們推測(cè)，它其實(shí)還能夠感知一點(diǎn)光，這說明它的視力還未完全退化。當(dāng)付文韜駕駛“蛟龍”號(hào)揚(yáng)起機(jī)械臂試圖靠近魚兒時(shí)，受驚的鼠尾魚以意想不到的速度不見了影蹤。

這次，“蛟龍”號(hào)海試團(tuán)隊(duì)在7 062米深的馬里亞納海溝底部通過布餌實(shí)驗(yàn)再次邂逅活動(dòng)的魚，也讓海試隊(duì)員們興奮不已。據(jù)蛟龍海試團(tuán)隊(duì)發(fā)行的《海試快報(bào)》第32期報(bào)道，之前，由無人深潛器在日本海溝7 703米處通過影像記錄的獅子魚活動(dòng)，近年來一直被國際學(xué)術(shù)界認(rèn)為是迄今為止對(duì)魚類活動(dòng)最深的影像記錄。在如此深度的海洋里，這種魚依然具有和類似的淺層魚類相似的運(yùn)動(dòng)能力，也令科學(xué)家感到驚訝。這一次“蛟龍”號(hào)在馬里亞納海溝發(fā)現(xiàn)的魚與之極為相似，很可能同屬獅子魚（Snail Fish），海試人員通過攝像和照相對(duì)其生活習(xí)性進(jìn)行了詳細(xì)記錄。

“這幾年，圍繞著這兩千多公里長，僅僅幾十公里寬的海溝，一些新的學(xué)科正在悄然興起，深淵生態(tài)學(xué)、深淵生物學(xué)、深淵地質(zhì)學(xué)等。它們不僅追逐著這條深淵的神秘，還漸漸擴(kuò)展到地球上其他的深淵，以及空間其他的星體?！币晃浑S船科研人員告訴記者。

曾經(jīng)滄海難為水

“蛟龍”號(hào)上的一位潛航員告訴記者，在國際深潛界，令人尊敬的人物是俄羅斯的薩哈洛維奇。他堅(jiān)持一生下潛，至今已有一千多次下潛記錄。他是詹姆斯·卡梅隆的深潛指導(dǎo)和引路人，雖已年過七十，今年仍在卡梅隆挑戰(zhàn)“挑戰(zhàn)者深淵”的船上工作。“如果我能以此為我的職業(yè)，我很樂意。但我知道，大多數(shù)人不會(huì)以此為樂?！边@位潛航員說。確實(shí)，長年的黑暗、寒冷、孤寂……真正要將潛航作為日常工作的“深海的哥”所面臨的環(huán)境，并不如人們想象的那般盡是浪漫色彩。

蛟龍?zhí)柡Ｔ嚞F(xiàn)場(chǎng)副總指揮兼總設(shè)計(jì)師崔維成向記者表示，從“蛟龍”號(hào)50米到7 000米級(jí)海試，他最感困難的是2009年的1 000米級(jí)海試。在300米海區(qū)，因?yàn)榻?jīng)費(fèi)原因，海試團(tuán)隊(duì)使用已到壽命極限的過期銀鋅電池，導(dǎo)致每個(gè)潛次上來都有電池故障，花費(fèi)了大量精力排故和維護(hù)。1 000米海試僅沖了1次，潛器就因液壓系統(tǒng)的故障以及惡劣的海況，結(jié)束了歷時(shí)近三個(gè)月的海試。但正是通過那一年的拼搏，“蛟龍”號(hào)贏得了技術(shù)改進(jìn)和3 000米級(jí)海試的機(jī)會(huì)，以及在3 000米級(jí)海試結(jié)束后開展5 000-7 000米級(jí)海試的機(jī)會(huì)。

在2006年年底入選潛航員的付文韜的記憶中，最驚險(xiǎn)的是2011年的“蛟龍”號(hào)第43潛次。當(dāng)時(shí)潛器回到海面的時(shí)間較晚，且由于海區(qū)浪高涌急，母船遲遲找不到潛器，這樣的情形在海試歷史上是第一次發(fā)生。艙內(nèi)氣氛凝重，潛航員們甚至做好了在海上漂一整夜的打算，最后倒是有驚無險(xiǎn)地成功回到了甲板。2012年，由于安裝了GPS衛(wèi)星定位裝置，即便遇上惡劣天氣，母船也可以在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)潛水器進(jìn)行精確定位，確保其安全返回。

深?？茖W(xué)的未來

7 000米海試結(jié)束后，“蛟龍”號(hào)的研制算是暫時(shí)告一段落。但從應(yīng)用角度而言，還有許多基礎(chǔ)工作要做。崔維成認(rèn)為，除了需要為潛器建造專門的母船外，還需要培訓(xùn)專門的操作和維護(hù)隊(duì)伍。雖然研制人員的主要職責(zé)是研制潛水器，而不是使用潛水器，但這些職業(yè)的操作人員需要研制人員對(duì)他們進(jìn)行培訓(xùn)。

此外，一個(gè)專門的使用管理機(jī)構(gòu)和固定的日常經(jīng)費(fèi)支撐對(duì)潛器真正發(fā)揮作用也很重要，“否則，‘蛟龍’號(hào)有可能成為一個(gè)展覽品。”崔維成表示。據(jù)悉，中國大洋協(xié)會(huì)是蛟龍?zhí)栄兄频挠脩簦谄浯罅ν苿?dòng)下，國家深?；匾呀?jīng)獲批?！膀札垺碧?hào)專用母船也有望在2012年底立項(xiàng)。但要等基地真正有能力接收蛟龍?zhí)枺烙?jì)至少還得三年的時(shí)間。為了不讓蛟龍?zhí)栐谖磥砣瓯魂P(guān)在倉庫里生銹，中國大洋協(xié)會(huì)已向國家財(cái)政部申報(bào)了一個(gè)過渡階段的應(yīng)用立項(xiàng)，繼續(xù)利用“向陽紅09”船，由海試團(tuán)隊(duì)一方面去進(jìn)行科學(xué)作業(yè)，另一方面培訓(xùn)基地的操作人員，為以后的順利移交打下基礎(chǔ)。

同濟(jì)大學(xué)周懷陽教授是國內(nèi)較早開始呼吁建設(shè)載人深潛器的學(xué)者。他認(rèn)為，蛟龍?zhí)柕某晒Ｔ?，?biāo)志著我國深海技術(shù)取得了長足的進(jìn)步。今后，我國應(yīng)該充分借鑒美、俄、法、日等國的經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮深潛器的作用，真正地促進(jìn)我國深海科學(xué)的發(fā)展。

同濟(jì)大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院汪品先院士近年來嘗試用“南海深部計(jì)劃”等項(xiàng)目將海洋科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)的力量集合起來，并花了不少精力倡導(dǎo)大型科考設(shè)備的公管共用機(jī)制。他深刻地體會(huì)到，中國需要的并不僅僅是一條能遨游深海的“蛟龍”，輔以良好的體制和機(jī)制，才會(huì)使更多的人有機(jī)會(huì)駕馭“蛟龍”去探索心目中的“加拉帕戈斯”。

（來源：《南方周末》）