82岁,我完成了3次海洋深潜,海洋深处就是“爱丽丝漫游仙境”—汪品先

  人类作为陆生动物,历来是在海洋外面开发海洋,从船上或者岸上谋取“渔盐之利,舟楫之便”。近半个多世纪来,技术发展使人类可以进入深海。

  从科学角度,探索深海能够帮助人类深入了解海洋的奥秘、地球的奥秘。从经济角度,深海蕴藏着丰富的矿产、油气和生物资源。

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  深海藏着很多奥秘

  我们为什么要探索深海?

  我国深海里有什么?

  如何通过海洋研究复兴国家?

  我国目前深海研究发展到哪一步了?

  要回答这些问题,绕不开一个人,他就是汪品先。

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  汪品先在院士Talk现场

  2018年5月,南海西沙海域,一位年逾82岁的长者乘坐“深海勇士”载人深潜器,9天内3次下潜南海1400多米深的海底,每次在海底连续观测采样8个多小时,获得“冷水珊瑚林”等一系列重要科学新发现,被誉为真正的“深海勇士”。

  他就是中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先。

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  82岁的汪品先重新追赶逝去的时间,潜入海底

  从第一次听说深潜,到三下深海,几十年来,汪品先全身心地投入海洋地球科学的研究。从壮盛之年等到白发老人,他感慨,“实现了多年夙愿,真的特别开心,海底的世界就是一个‘爱丽丝漫游仙境’。”

  今天,让我们跟着这位勇士一起探索海洋奥秘。

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  汪品先

  中国科学院院士

  同济大学海洋与地球科学学院教授

  深海研究这个行业在二战前是不存在的,因此现在做这方面研究的人大多都是转行而来。我自己也是,原本在莫斯科大学学古生物,后来则用微体化石研究深海。

  50年代,中国科学界的老前辈就提出:上天、入地、下海,是人类拓展视野的三大主要方向。大约60年前,人类终于克服了地心引力进入地外太空,顶住了水柱压力进入最深海底。但目前为止,人类进入深海的能力还是很落后。

  登上世界最高峰——珠峰的人目前已经有三四千人,但下过世界最深海——玛利亚那海沟的人11月10日之前却只有四个,其中三个美国人,一个瑞士人。

  16世纪以前,人类跟海洋的关系不大。之后欧洲人开始通过海洋,跑到非洲抓奴隶,美洲开矿等,这叫做从平面上进入海洋。

  20世纪中期,人类开始意识到海洋有多深,因此加强探索步伐,但这个探索可不是在海边上、海平面上进行操作,而是要潜到海洋深处。

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  深海几乎占了地球表面的一大半

  如果在世界地图上把超过两千米的海都涂黑,那你就会发现整个地球的一大半都是黑的,它们几乎占了地球表面的3/5,而陆地只是很小的一部分。另外,这么深的海,要下去肯定有很大难度。

  深潜、深钻、深网是当今探索深海奥秘的三大手段,即深潜科学考察、国际大洋钻探和国家海底科学观测网建设。

  目前,我国载人深潜器有三款,“深海勇士号”可以潜到4500m、“蛟龙号”可以潜到6500m、“奋斗者号” 可以潜到11000m

  深海海底是什么样子?

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  如果不开灯,海洋深处就是一片漆黑

  潜到海底100米以上,如果不把深潜器的灯光打开,那几乎就是全黑状态。但是打开灯光后,你可以看到很多想象不到的东西。

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  海洋深处的景观:冷泉贻贝群、珊瑚林

  我第一次下去看到的就是冷泉贻贝群,可燃冰出口的地方有很多贝壳。

  另外还有深水的珊瑚林,三千米的海底,竟然长了那么多类似树的生物。还有一种珊瑚,高的像乔木,矮的像灌木,还有的像草一样,看起俩很像陆地上的园林,非常神奇。

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  海洋深处的“园林”

  “热液”被称为黑烟囱,但它实际上并不是烟,而是一种从海底喷出来的三四百度的热水,质量很轻,里面含有很多矿物,而且呈黑色。

  热液是深海的另外一个世界,它周围有很多特殊的生物,比如管状蠕虫,没有嘴巴、肛门、肠胃,它们不像人类,靠太阳、氧气生存,而是靠地球内部的能量,也就是硫细菌。

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  海洋深处的“热液”

  再比如海底沉积物里的生物,它们大多都是细菌类微生物,没有特别伟大,但它们的年龄都是以万年计算的,甚至几千年才会繁殖一次。

  这对于人类而言或许也有用,未来说不定我们可以利用它的长寿基因。

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  海洋微生物群

  除了这些深海生物,海洋里还有石油、天然气等,占目前全世界此类资源的1/3~2/5,它可以带动多个行业发展。

  因此,随着深海资源开发,海洋经济重心下移,人类从以前的“鱼盐之利,舟楫之便”,变成了以海底油气占第一位,从海洋外面深入到海洋内部,从海面的过渡到挖掘海底本身的资源。

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  汪品先在院士Talk现场

  从历史角度看,世界文明有两大类,一是从河流流域里发育出来大陆文明,比如黄河流域、尼罗河流域、印度河流域等;另一个就是海洋里发育的海洋文明,比如爱琴海文化。

  大陆文明和海洋文明各具特色,并无优劣之分,但16世纪之后开始拉开差距,欧洲的海洋文明蓬勃发展,中国则是在多次海战中失利。

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  大陆文明&海洋文明

  中国海洋科技起步较晚, 深海科技尤为落后。今天,中国的海洋经济只占整体海洋经济的4.3%,虽然在快速发展,但依旧与国际海洋经济结构有明显差距。

  这不是因为科学家不够努力,而是我们起步太晚,别人在发展海洋经济时,我们还在解决国内战争问题。

  意识到了落后,我们就要给予深海研究重视,加快研究步伐。

  作为地球上最大的低纬度边缘海,南海地处全球最高的珠穆朗玛峰和全球海洋最深的马里亚纳海沟之间,位于全球最大的海洋板块太平洋板块、全球最大的大陆板块欧亚板块以及菲律宾海板块等多板块汇聚之处。

  

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  汪品先在院士Talk现场

  特殊的地理位置使南海研究对气候变化、板块构造、地质灾害等研究都具有重大意义。

  2011年开始,国家自然科学基金委立了一个大项目,这是建国以来最大的深海研究计划,叫做南海深海过程演变,我们简称南海深部计划。

  这个项目持续八年(2011~2018)时间,基金会也拿出两个亿来,加上其他方面的投资,总共将近六亿

  全国32单位,700多人次,52个重点基金参与,我们在海上组织了一个个有声有色的科学战役,进行了多种深部地球物理实验,化学、生物学、地球科学等多学科的大量观测与实验,完成了三个半国际大洋发现计划(IODP)钻探航次、四个深潜航次和每年的共享航次等海上作业,以及大量的实验室分析和数据处理,最终揭示了南海深部的科学奥秘,获得了突破性的研究进展。

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  华夏振兴,要从海洋崛起

  21世纪,地球科学面临重大挑战,而答案就在海底。

  因此在这个科技快速发展的时代,我希望年轻人可以投入深海研究,让我们重新赢得海洋的主动权。

  本次演讲源自于「院士TALK」系列第二期现场。「院士TALK」系列活动是由上海组织部发起并主办,造就承办的科普品牌活动,定期邀请中国科学院和中国工程院院士进行沉浸式演讲,旨在向广泛的社会公众普及最前沿的科学知识和科研成果,展现卓越的科学家精神。

  院士TALK第二期:见微知著,擎天驾海

  指导单位:上海市人才工作领导小组

  主办单位:杨浦区人才工作领导小组

  承办单位:上海院士风采馆;

  支持单位:造就

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