汪品先,海洋地質(zhì)學(xué)家、中國科學(xué)院院士
他的名字與我國深海研究事業(yè)的發(fā)展緊緊相連。1999年,汪品先作為首席科學(xué)家在南海主持實(shí)施了國際大洋鉆探計(jì)劃,成功實(shí)施了中國海的首次深??茖W(xué)鉆探,推進(jìn)我國地質(zhì)科學(xué)進(jìn)入海陸結(jié)合的新階段。2011年,汪品先牽頭主持為期8年的“南海深部過程演變”重大研究計(jì)劃。這是我國海洋領(lǐng)域第一個(gè)大型基礎(chǔ)研究計(jì)劃,8年來對南海深部進(jìn)行了系統(tǒng)觀測,使得南海成為世界深海研究程度最深的大型邊緣海。通過一系列發(fā)現(xiàn),使我國取得了南海深部研究的科學(xué)主導(dǎo)權(quán)。
浩瀚的海洋,擁有數(shù)不勝數(shù)的寶藏,驅(qū)動著人類孜孜不倦地探索,其中,深邃的海底世界更是充滿了神秘與未知。15世紀(jì),無論是中國的鄭和下西洋,還是歐洲航海家們的地理大發(fā)現(xiàn),拉開的正是人類探索海洋的大幕,也由此影響了之后數(shù)百年的世界格局。如今,海洋再度成為世界大國關(guān)注乃至爭奪的焦點(diǎn),而從大洋表面深入到海底,成為關(guān)注與競爭的新特征新趨勢。
習(xí)近平總書記高瞻遠(yuǎn)矚地指出:“深海蘊(yùn)藏著地球上遠(yuǎn)未認(rèn)知和開發(fā)的寶藏,但要得到這些寶藏,就必須在深海進(jìn)入、深海探測、深海開發(fā)方面掌握關(guān)鍵技術(shù)?!秉h的十八大以來,我國海洋事業(yè)迎來了從未有過的發(fā)展良機(jī)。我國海洋科技瞄準(zhǔn)“深水”的戰(zhàn)略方向,不斷向深海挺進(jìn):國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)啟動實(shí)施;“蛟龍”號成功完成七大海區(qū)超過150次的下潛;“潛龍”“海龍”“海燕”等系列潛器和水下航行器,以及4000米深海拖曳勘探系統(tǒng)等一大批深海觀測和探測裝備取得突破;深??臻g站重大工程開展論證設(shè)計(jì);自主研發(fā)的深冰芯鉆機(jī)完成了南極大陸冰蓋海拔最高點(diǎn)的多次鉆探;2020年10月27日,我國載人潛水器“奮斗者”號成功下潛突破1萬米,達(dá)到10058米,創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄。
深海究竟有什么重要資源和戰(zhàn)略價(jià)值?我們?yōu)槭裁匆粩嗵魬?zhàn)海洋深度的極限?深海的資源寶藏琳瑯滿目,我們?nèi)绾伍_發(fā)利用?
深海技術(shù)從探索來講就三條,深潛、深鉆、深網(wǎng)。我們國家已經(jīng)發(fā)展了深潛技術(shù),“蛟龍”號之后就是“深海勇士”號,這都是我們國家的深潛器。深潛器不一定非要有人,還有不載人的。
如果問深海的最大特點(diǎn)是什么?就是:黑,一片漆黑。我們坐進(jìn)一個(gè)深潛器,潛到海里去,在進(jìn)入水層的時(shí)候,會發(fā)現(xiàn)上面是有光的,下面逐漸就暗下來,暗到一定程度的時(shí)候,整個(gè)就黑了。在不到200米的地方,基本就什么也看不見了,全靠深潛器的燈光照亮。我們知道,宇宙里有暗物質(zhì)、暗能量,其實(shí)地球上就有一片暗的地球表面,這就是深海。直到今天,我們?nèi)祟悓ι詈5牧私庖彩钟邢蕖R郧岸家詾椤澳嗯H牒o消息”,什么東西到海洋就是終點(diǎn)。人類到了20世紀(jì)末期才明白海底是漏的。海底有東西下去,有東西上來,現(xiàn)在水在往下走,也在往上走,而且下去比上來的還要多,這是人類從前不認(rèn)識的一個(gè)地方。所以有人說,經(jīng)過十幾億年以后,海洋的水要干掉,信不信由你。所以深海海底是一個(gè)雙向世界,不光是終點(diǎn),也是起點(diǎn)。
“黑暗食物鏈”“深部生物圈”的科學(xué)發(fā)現(xiàn),揭開了黑暗世界的一層神秘面紗。雖然科學(xué)界對于深海海底來自地球內(nèi)部核裂變產(chǎn)生能量的過程十分陌生,更不清楚這類過程在人類社會里的應(yīng)用前景,但是,對深海的探索還是逐漸打開了人類的視野,不斷改變著我們對海洋的認(rèn)知,圍繞海洋資源利用形成的經(jīng)濟(jì)規(guī)模更是不斷拓展、深化。究竟還有多少未知的寶藏深藏在大洋之中?為什么說深海產(chǎn)業(yè)既有巨大的潛力,又有極大的不確定性?
現(xiàn)在海洋上四大支柱產(chǎn)業(yè),海上油氣是第一位的,這就是進(jìn)入21世紀(jì)以后一個(gè)巨大的變化。世界上的原油、天然氣,差不多1/3是來自海底的,所以差不多將近一半的海洋經(jīng)濟(jì)都跟石油有關(guān)。
1947年人類開始在海里勘探石油,到了20世紀(jì)70年代能夠采300米、500米水深的石油,到了1980年以后可以開采超過1000米水深的石油,現(xiàn)在最高可以開采3000多米水深的石油。伴隨技術(shù)進(jìn)步,60%新發(fā)現(xiàn)的油氣都在海底,其中最重要的是深水油氣,這個(gè)改變是非常重要的。
有專家認(rèn)為,世界上現(xiàn)在剩下的石油1/4在北冰洋底下,所以現(xiàn)在大家對北冰洋的爭奪是非常厲害的。油氣能夠帶動一系列的產(chǎn)業(yè),因?yàn)楝F(xiàn)在在海上打油,不可能靠一個(gè)直通通的管子,因此海上的海底工程、海底管道,一直到船舶的運(yùn)輸?shù)龋幌盗械漠a(chǎn)業(yè)都帶動起來了。
人類對深海的認(rèn)識已今非昔比,然而深海資源的開發(fā),實(shí)際上還處于準(zhǔn)備階段。深海的資源寶藏琳瑯滿目,但究竟該如何開發(fā)深海,人類幾乎還一無所知。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將會帶來驚人的消息和光明的前景。21世紀(jì)人類在垂向上深入海洋,主要依靠高科技,如果沒有下海深潛的能力,即便是坐擁大片海域,也只能望洋興嘆,而擁有高科技的國家才有資格參與開發(fā)深海的國際競爭。
深海技術(shù)從探索來講就三條,深潛、深鉆、深網(wǎng)。我們國家已經(jīng)發(fā)展了深潛技術(shù),“蛟龍”號之后就是“深海勇士”號,這都是我們國家的深潛器。深潛器不一定非要有人,還有不載人的。
關(guān)于深鉆,現(xiàn)在有一個(gè)大洋鉆探計(jì)劃是一個(gè)國際計(jì)劃,進(jìn)行了50多年,中國參加大洋鉆探是在1999年,我們在南海進(jìn)行了第一個(gè)大洋鉆探。
大洋鉆探在全世界打了3000多口井,取了40多萬米的巖芯,引領(lǐng)了世界的科學(xué)發(fā)展。2004年3條破冰船在北冰洋打鉆,打到了5000萬年前的地層,發(fā)現(xiàn)5000萬年前這里不是北冰洋,而是一個(gè)溫帶的湖,里面有滿江紅。滿江紅是一種水藻,稻田里有的,這個(gè)東西在當(dāng)時(shí)很茂盛。在北冰洋發(fā)現(xiàn)石油很有希望,很大的原因就是這里曾經(jīng)是一個(gè)富含營養(yǎng)的湖泊,里面堆積了很多的有機(jī)物質(zhì)。這種發(fā)現(xiàn),不用大洋鉆探是沒有辦法解決的。
還有一個(gè)是深網(wǎng),深網(wǎng)就是海底觀測網(wǎng)。從前海洋研究是在船上測,一個(gè)一個(gè)點(diǎn)去測,后來發(fā)現(xiàn)這種方式是錯(cuò)誤的,海水不斷地在變化,這個(gè)地方測了,過一會兒不是這個(gè)數(shù)據(jù)了,現(xiàn)在的辦法是要在一個(gè)點(diǎn)上長期觀測。人類對于地球的觀測有三個(gè)階段:第一個(gè)階段在地面上、海面上;第二個(gè)階段到空中去,就是遙感;第三個(gè)階段到海底去,就是海底觀測網(wǎng)?,F(xiàn)在我們要做的海底觀測網(wǎng),等于把氣象站放到海底去,在陸地上的實(shí)驗(yàn)室,可以收到洋底的信息。而長期觀測非常重要,我們知道“厄爾尼諾”現(xiàn)在能夠預(yù)報(bào)了,原因就是在太平洋放了70個(gè)多個(gè)錨系長期觀測,后來發(fā)現(xiàn),“厄爾尼諾”的根源不在美洲邊上,而是在西太平洋,這是一個(gè)非常有意義的發(fā)現(xiàn)。
深潛也好,深鉆也好,都是上一個(gè)世紀(jì)產(chǎn)生的,唯獨(dú)深網(wǎng)是到了21世紀(jì)才真正開展,加拿大、美國、日本等國家都做了很多工作。日本2011年東北大地震之后,在2015年就造了一個(gè)世界上最長的海底觀測網(wǎng),這條纜線長5700公里。中國也有了國家計(jì)劃正在進(jìn)行,2019年,由同濟(jì)大學(xué)牽頭的國家大科學(xué)工程,海底科學(xué)觀測網(wǎng)正式動工,現(xiàn)在正在建造兩個(gè)部分,一部分在東海,一部分在南海,計(jì)劃5年要建起來,建起來以后也是世界上最重要的海底觀測網(wǎng)之一。這是很難辦的事情,技術(shù)上還不夠成熟,挑戰(zhàn)很多,困難很多。但是我們還是要堅(jiān)持自主發(fā)展。
中國提出建設(shè)海洋強(qiáng)國的戰(zhàn)略,現(xiàn)在我們已經(jīng)完全具備了開展深海研究的能力,在人類向深海進(jìn)軍當(dāng)中,我們需要推動深??萍枷驀H先進(jìn)水平邁進(jìn),為中華民族偉大復(fù)興貢獻(xiàn)深海力量。
◎ 來源|學(xué)習(xí)時(shí)報(bào)