汪品先
當今世界的海洋里,可以說南海受到的關注度最高。南海面積還不到世界大洋的百分之一,可是經濟、政治和軍事上重要性之高,與其大小不成比例。對于中國來說,平均深度1 200多米的南海,就是我們岸外主要的深海。
人類歷來在海面和海岸上開發(fā)海洋,二次大戰(zhàn)之后才開始進入海洋內部。就是這短短的幾十年,不但改變了人類對于地球的認識,而且發(fā)現(xiàn)了一個完全陌生的深海世界。我們談論地外的“暗物質”“暗能量”,其實地球表面的深海就是個“暗世界”:浩瀚大洋95%的海水沒有光線,底下生活著見不得陽光、談不上光合作用的“黑暗生物圈”。
因此,到南海去探索深海之謎,既是我國科技界面臨的學術挑戰(zhàn),也是振興華夏的歷史使命。我國的深??茖W起步雖晚,發(fā)展速度卻是全球最快,經過20多年的努力,已經取得了舉世矚目的成績,而突破點就在南海。
南海最深5 000米,水柱的壓力就有500個大氣壓,因此深海探索全靠高技術。大洋鉆探、海底觀測和深潛技術是探索深海的“三深”技術。三者之中又以大洋鉆探對科技水平和經費投入的要求最高,因此50年來始終全球“抱團”,依靠一個國際計劃合作進行。
中國1998年加入國際大洋鉆探計劃,1999年就在南海實現(xiàn)了第一個大洋鉆探航次,研究東亞季風。2014—2018年間,又在南海完成了四個航次探索海盆成因,在4 000米上下的深海底里鉆探基巖,使南海一舉成為大洋鉆探研究程度最高的邊緣海。
深海探索要求大規(guī)模跨學科、跨系統(tǒng)的合作。國家自然科學基金委員會設立了“南海深海過程演變”的大計劃,為期八年(2011—2018),為中國科學家構筑了在南海大展身手的平臺。八年里不僅有大洋鉆探這樣的重大舉措,而且有“蛟龍”號和“深海勇士”號國產載人深潛器的投產,使得大計劃如虎添翼;還有數(shù)以百計的深水錨系長期觀測,加上大量深海探測航次和儀器投放,使得南海深部探測規(guī)??涨?。
八年來,南海深部計劃碩果累累,今年正是進行成果集成的收獲之年。8月中旬在上海舉行的亮點成果匯報會展現(xiàn)了一派豐收景象,本期《世界科學》對此作了專題報道。深部計劃的一大特色在于“立足南海,放眼全球”,無論是研究南海成因得出的“板緣裂谷”,還是氣候變化的“低緯驅動”,都是針對地球科學的基本問題提出了挑戰(zhàn)傳統(tǒng)認識的新觀點。這類創(chuàng)新成果,也體現(xiàn)在深海微生物與生物地球化學方面。“大家·科技前沿”欄目刊載的焦念志的文章“微生物碳泵理論揭開深海碳庫跨世紀之謎的面紗”就是一則贏得了重要國際聲譽的進展。
研究越深入,發(fā)現(xiàn)新的科學問題也越多,這可以說是科學研究的規(guī)律。南海八年,在深海研究的更高層次上,引出了一批新的科學問題。在亞洲和太平洋,也就是世界最大的大陸和大洋之間,如何形成了全球3/4的邊緣海盆地?地球上低緯區(qū)的水文循環(huán)和碳循環(huán),如何響應地球軌道和海陸地形的變化?太平洋水注入半封閉的南海深水盆地,又是如何引起大洋和大陸之間的相互作用……
經過八年的研究積累,已經在南海找好了最佳地點,去為這一系列學術前沿問題尋求答案。到那時候,南海將成為世界深海研究的天然實驗室:一批深入的科學問題在這里解答,一批前沿的學術之謎在這里解開。當然,世界等級的課題要有世界等級的團隊,運用世界等級的手段來研究。
這就是南海深部研究的明天。以中國科學家為主體,以“一帶一路”為背景,具有國際合作特色的新一輪南海深部研究計劃已經呼之欲出。讓我們再接再厲,精益求精,迎接南海深部研究更大的勝利!