廖洋　王冰笛

海洋的平均深度是3700多米，深于1000米的深海面積超過(guò)90%。深海熱液系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)之前，人們普遍認(rèn)為海底深處沒(méi)有生命。

“最近十幾年，我們做的工作就是‘把實(shí)驗(yàn)室搬到海底’。我們做了一根探針，叫‘拉曼光譜探針’，帶著它一起深潛?！敝袊?guó)科學(xué)院海洋研究所研究員張?chǎng)勿堄信d致地指著深?？疾斓膶?shí)景圖片告訴記者。

通過(guò)拉曼光譜探針打在生物表面后返回的光譜信號(hào)，可以在不破壞其生存環(huán)境的同時(shí)判斷其生理狀態(tài)。至今，這根深海之針已經(jīng)下潛了150余次，它跟著張?chǎng)稳チ嗽S多熱液區(qū)，也跟著國(guó)內(nèi)外的機(jī)器人到了太平洋幾乎所有弧后盆地的熱液區(qū)和冷泉區(qū)，甚至西南印度洋的熱液區(qū)也是這根小探針的“旅行之地”。

張?chǎng)紊?981年，30歲出頭時(shí)，他已經(jīng)作為航次技術(shù)負(fù)責(zé)人，隨“科學(xué)”號(hào)前往西太平洋的琉球海槽探測(cè)并采集有關(guān)數(shù)據(jù)。

雖然年紀(jì)輕，但他肩上的責(zé)任可一點(diǎn)也不輕。

2005年，張?chǎng)慰既胫袊?guó)海洋大學(xué)攻讀博士，讀博期間，他被公派至美國(guó)聯(lián)合培養(yǎng)，被美國(guó)蒙特利灣水族館研究所教授布魯爾看中，主攻深海探測(cè)。

2009年，張?chǎng)螌W(xué)有所成，布魯爾希望他留在美國(guó)工作。但張?chǎng)我恍幕貒?guó)，人還在美國(guó)時(shí)就已經(jīng)通過(guò)了中國(guó)科學(xué)院海洋研究所的面試。

“無(wú)人遙控潛水器（ROV）是‘科學(xué)’號(hào)上具備深海探測(cè)能力的機(jī)器人，缺少它，就無(wú)法搞清深海之謎?！弊鳛槎萌绾问褂盟聶C(jī)器人的專(zhuān)家，回國(guó)后的張?chǎng)握泌s上機(jī)會(huì)，于是全力以赴設(shè)計(jì)定制這臺(tái)設(shè)備。

為此，張?chǎng)螌?zhuān)門(mén)把美國(guó)的第二導(dǎo)師、深海機(jī)器人專(zhuān)家柯克伍德請(qǐng)來(lái)做顧問(wèn)。2013年，他和柯克伍德等人組成驗(yàn)收組飛往英國(guó)驗(yàn)收。那段時(shí)間，張?chǎng)伟滋烊ボ?chē)間檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就寫(xiě)在黑板上，晚上與國(guó)內(nèi)通電話報(bào)告進(jìn)程、請(qǐng)示對(duì)策。

設(shè)備出場(chǎng)后，為了組織裝配調(diào)試，張?chǎng)胃纱嘣诖献×艘粋€(gè)多月，幫助ROV一點(diǎn)點(diǎn)“站立”起來(lái)，直到它能隨“科學(xué)”號(hào)遠(yuǎn)航。

1977年，深潛器“阿爾文”號(hào)在東太平洋加拉帕戈斯附近海區(qū)下潛時(shí)，發(fā)現(xiàn)了高溫?zé)嵋合到y(tǒng)。

高溫?zé)嵋合到y(tǒng)是由大量高溫高壓、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的流體快速?lài)姵龊５仔纬傻模瑪y帶大量甲烷、二氧化碳?xì)怏w和各種金屬元素。另一種生態(tài)系統(tǒng)冷泉，則是一種低溫流體，以水、甲烷、硫化氫氣體及一些細(xì)粒沉積物為主。冷泉可能孕育著未來(lái)的戰(zhàn)略能源——可燃冰。

那么，能否將熱液和冷泉里的物質(zhì)帶回實(shí)驗(yàn)室深入分析呢？

“帶回實(shí)驗(yàn)室，很難測(cè)準(zhǔn)、測(cè)對(duì)?！睆?chǎng)谓忉屨f(shuō)。為了直接在海底完成探測(cè)，張?chǎng)窝兄屏艘桓庾V探針，利用搭載在“科學(xué)”號(hào)上的ROV進(jìn)行探測(cè)。ROV可以給探針供電、用通信控制其操作、用兩只“手”抓住探針探測(cè)不同位置……

“探針就像《星球大戰(zhàn)》里的激光劍一樣，指哪兒打哪兒?！睆?chǎng)斡哪卣f(shuō)。

張?chǎng)?。圖片|中國(guó)科學(xué)院大學(xué)

2016年，張?chǎng)伍_(kāi)始探索建設(shè)海底實(shí)驗(yàn)室，并將其命名為“海洋之眼”。

“我的夢(mèng)想是在深海中建立一個(gè)光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室，把激光拉曼光譜、激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)、熒光光譜技術(shù)、紅外光譜技術(shù)等所有光譜技術(shù)放在海底并觀測(cè)海洋的變化?！睆?chǎng)握f(shuō)。

這樣做的好處是什么？

“因?yàn)楣獠粫?huì)破壞生物生存的環(huán)境，只需要打一束光，就可以得到我需要的信息?！睆?chǎng)伪硎?，“我在科考船上已?jīng)工作了近9年時(shí)間，它就像我們的母親船一樣，帶領(lǐng)我們做各種深海實(shí)驗(yàn)。相信有一天，我們會(huì)在母親船上，實(shí)現(xiàn)建造海底實(shí)驗(yàn)室這一夢(mèng)想?！?/p>

2023年，張?chǎng)晤I(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)又突破了水下耐腐蝕技術(shù)、能源管理技術(shù)等，建立了常態(tài)化深海長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)探測(cè)平臺(tái)；基于激光拉曼原位定量探測(cè)技術(shù)，首次報(bào)道了火山作用主導(dǎo)的超酸性火山—熱液系統(tǒng)的氫氣濃度可達(dá)到毫摩爾級(jí)且孕育化能生態(tài)系統(tǒng)；揭示了海底冷泉環(huán)境對(duì)水合物形成的影響，并為南海冷泉區(qū)水合物形成的動(dòng)力學(xué)過(guò)程提供了新見(jiàn)解。

一根簡(jiǎn)單的探針，一雙“海洋之眼”，看向“海底幽藍(lán)”，揭開(kāi)深海世界的神秘生命系統(tǒng)之謎，解答來(lái)自人類(lèi)的提問(wèn)。

◎ 來(lái)源｜中國(guó)科學(xué)報(bào)