光怪陸離的深海生物。在深海底部生活著的微生物群占地球上總生物量的1/10
在某種程度上，潛入3500米深海的技術(shù)難度并不亞于“神舟六號(hào)”飛船。
“永恒的黑暗、刺骨的嚴(yán)寒、巨大的壓力，奇形怪狀的海洋生物和令人驚訝的海床地形。這里隱藏著無窮無盡的神秘事物，真正是地球上最后的未開拓領(lǐng)域……要在那里享受熙暖陽光的撫慰實(shí)屬遙不可及，在這樣一個(gè)地心引力變得無足輕重的海洋世界里，生命遍布每一個(gè)角落?！?/p>
作為2007年在法國(guó)巴黎國(guó)家歷史博物館揭幕、今年先后移師中國(guó)上海和杭州兩地的全球公益科普巡展——“深海奇珍”展的序言，這段描述如今至少對(duì)11個(gè)中國(guó)人已不再是一種傳奇。
繼去年10月，我國(guó)首臺(tái)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的國(guó)家863計(jì)劃重大專項(xiàng)“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器在南海進(jìn)行1000米級(jí)海試取得成功后，今年7月，該潛器在3000米級(jí)海試中，突破3682.2米的全球海洋平均深度，最大下潛深度達(dá)3759米，標(biāo)志著我國(guó)成為繼美、法、俄、日之后第五個(gè)掌握3500米以上大深度載人深潛技術(shù)的國(guó)家。在兩年間先后進(jìn)行的37次載人深潛試驗(yàn)中，我國(guó)共有3名潛航員和8名分別負(fù)責(zé)通訊、導(dǎo)航、勘探等不同領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員參與下潛。
此時(shí)，距離1960年瑞士海洋學(xué)家兼工程師雅克·皮卡爾(JacquesPiccard)和美國(guó)海軍中衛(wèi)唐·沃爾什(DonWalsh)乘坐直上直下的密閉球“的里雅斯特號(hào)”到達(dá)深度為10916米的太平洋馬里亞納海溝底部整整半個(gè)世紀(jì)。
“蛟龍?zhí)枴睔w來后，其母船——“向陽紅09”船船長(zhǎng)竇永林一手一個(gè)托在掌心上向媒體展示的杯子，是在深海大氣壓作用下，同一實(shí)物發(fā)生萎縮變形前后的兩個(gè)樣本。某種意義上，這既可以看作是深海給予勇敢靠近它的人類的紀(jì)念品，也可以看作是深海給予試圖靠近它的人類的一個(gè)震懾。
賭徒與懦夫之間
位于深潛器最前方可乘坐3人的鈦合金載人球殼能承載700個(gè)大氣壓的壓力，實(shí)現(xiàn)了與航天相同的生命支持系統(tǒng)。據(jù)悉，該深潛器的浮力材料采用一種玻璃微珠聚合物，使其具有針對(duì)作業(yè)目標(biāo)穩(wěn)定的懸浮定位能力，并實(shí)現(xiàn)了完全依靠自身重量的無動(dòng)力下潛和上浮。
潛器總設(shè)計(jì)師徐芑南介紹，在設(shè)計(jì)深潛器的生命支持系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員與負(fù)責(zé)“神舟六號(hào)”宇航員安全保障系統(tǒng)的專家進(jìn)行過多次溝通。“在大洋深處，載人艙內(nèi)要完全模擬地面大氣環(huán)境，保持氧氣、二氧化碳的一定濃度及正常溫度、濕度。”一個(gè)公認(rèn)的說法是，“蛟龍?zhí)枴睗撍鞯募夹g(shù)難度在某種程度上不遜于“神舟六號(hào)”飛船。
載人艙兼具駕駛室和休息室的功能，容積為4.8立方米，學(xué)習(xí)歐美潛器的制式，“蛟龍?zhí)枴钡倪@部分空間里通常乘坐一名潛航員和兩名科學(xué)家。艙內(nèi)安裝了眾多儀表設(shè)備，包括與母船上其他工作人員聯(lián)絡(luò)的水聲通信設(shè)備。此外，艙內(nèi)前下方有三個(gè)圓形窗戶，用于觀察水下及海底世界。所有入艙人員的衣服要求純棉防靜電材質(zhì)并且無硬物裝飾，以免刮傷艙內(nèi)設(shè)備。
在3000米級(jí)海試中，“蛟龍?zhí)枴瘪{駛員和乘客有4次進(jìn)入了科學(xué)上所定義的“深淵(3000至6000米深的水域)”。與此同時(shí)，每分鐘37米勻速緩緩滑入“深淵”的經(jīng)歷也讓“蛟龍”人獲得了一種前所未有的體驗(yàn)：“就像從陽光明媚的午后經(jīng)歷黃昏夕陽，最后被夜色一點(diǎn)點(diǎn)地吞噬?！币话阍?00米至2000米深度之間，在越來越宛如夜幕的深海里，他們借助“蛟龍?zhí)枴迸撏獯蜷_的強(qiáng)光，看到了如星星般點(diǎn)綴于艙外漆黑水域中的神秘浮游生物，一閃一閃的，像是螢火蟲在飛舞，貼近了，可以看到紅色、透明的蝦，燦爛怒放的?？?，幾十厘米長(zhǎng)的巨型紫色海參……
在海面150米以下的地方，由于99%的光已被海水吸收，殘余的光很微弱，令水域變得恍似一個(gè)巨大的皮影戲舞臺(tái)，物體的剪影在較亮的背景中很易顯露出來。為免被發(fā)現(xiàn)，住在這個(gè)高度危險(xiǎn)水域里的生物有兩個(gè)應(yīng)變之道：可能的話，把身體變成透明以融合在四周環(huán)境內(nèi)，這是最好的選擇，有大量動(dòng)物采取這個(gè)策略，形成了一種纖細(xì)脆弱的“玻璃動(dòng)物群”。至于其他生物，則會(huì)自行發(fā)光或有銀白色反光表層，亦或兩者一并采用，以隱藏不透明的身體。
在下潛的一個(gè)多小時(shí)里，大家感覺最明顯的是，艙內(nèi)溫度從最初的酷熱急劇下降約20℃，如果時(shí)間更長(zhǎng)，有可能降到10℃以下，差不多春、夏、秋、冬四季的溫度在一次下潛中就可完全感受。有點(diǎn)遺憾的是，試驗(yàn)海區(qū)的海底顆粒極小的沉積物在潛器微有位移的情況下，就會(huì)“煙霧彌漫”。一些海底如同荒涼的灘涂，想像中五光十色的海底世界并不存在。
在這看似輕松、充滿誘惑的深海之旅中，危險(xiǎn)并沒有退場(chǎng)。潛航員葉聰透露，有好幾次絕緣電池面臨短路的可能。還有一次，電池在上浮過程中發(fā)熱，電池外殼損壞了。好在當(dāng)時(shí)潛器距水面僅有幾十米的距離?！坝捎诤Ｋ拿芏入S著深度而變化，如果重量沒有控制好，潛器要不就下不去，要不就上不來。到了那時(shí)，想剎車都剎不住，是很嚴(yán)重的后果。所以要特別精細(xì)地控制這些東西?！彼f。一位老師曾經(jīng)告訴他，潛航員既不是沒有勇氣的懦夫，也不是沒有理智的賭徒，在兩者之間，是屬于他們的道路。
“阿爾文號(hào)”
人類利用深海載人潛水器探索海洋已經(jīng)走過了五十年的歷程。在這半個(gè)世紀(jì)里，還沒有一艘載人潛器再次造訪過馬里亞納海溝底部。這倒未必是因?yàn)槿祟惖哪芰癫蝗缥?。?jù)估算，今天的人如果要再下一次馬里亞納海溝，大約要花費(fèi)1億美元。所以，如果沒有明確的目的，大概不會(huì)有什么人由著那些好奇心強(qiáng)烈的家伙們下到萬米水下，去看一條樣子奇怪的比目魚。
在某種意義上，由美國(guó)海軍方面提供資金建造、于1964年問世的“阿爾文號(hào)”載人深潛器是對(duì)這些滿懷激情的科學(xué)探索者重返“馬里亞納”愿望的一種代償。這個(gè)現(xiàn)由美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所管理的載人潛水器可以在高低不平的海底地表任意移動(dòng)、在水中自由漂浮，也可停留在海底完成科學(xué)和工程任務(wù)，同時(shí)可以進(jìn)行攝影、攝像。據(jù)悉，服役四十多年來，“阿爾文號(hào)”最大下潛深度近5000米。這艘并不具備全球最深下潛能力和最好設(shè)計(jì)的潛器曾載著科學(xué)家、工程技術(shù)人員和推銷員等深愛海洋的人們，四千多次潛入海底，并于1977年在位于東太平洋的加拉帕戈斯海底首次發(fā)現(xiàn)了正在活動(dòng)的海底熱液以及與此相伴的熱液生物群落，1979年又發(fā)現(xiàn)了高溫?zé)嵋?100℃以上的“黑煙囪”)并追蹤發(fā)現(xiàn)海洋熱液系統(tǒng)，以此為標(biāo)志，引發(fā)了一場(chǎng)持續(xù)至今的涉及海洋、生命等學(xué)科的革命。
在1972至1974年的地質(zhì)學(xué)革命期間，“阿爾文號(hào)”還曾與法國(guó)的深海潛艇“西安納號(hào)”及探海潛艇“阿基米德號(hào)”共同潛入水面下3000米的大西洋洋中脊進(jìn)行實(shí)地觀察，合作進(jìn)行一項(xiàng)名為“法—美中層海洋深海研究”(簡(jiǎn)稱“菲摩斯計(jì)劃”)的深?？茖W(xué)探索任務(wù)。通過多次的科學(xué)考察，它們收集到了支持過往曾引起極大學(xué)術(shù)性爭(zhēng)議的“大陸漂移理論”的重要證據(jù)。
生命的原始起點(diǎn)
現(xiàn)任教于美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的中國(guó)籍科學(xué)家丁抗當(dāng)時(shí)正在中科院地球化學(xué)所涂光熾門下讀研究生，正是因?yàn)槁犝f了這件事，才在涂先生的支持下，沖著在海底熱液研究領(lǐng)域走在最前沿的明尼蘇達(dá)大學(xué)而去。1998年，他本人因研制成世界上首個(gè)在超臨界水中能分別測(cè)氫氣、硫化氫和pH值的原位傳感器和對(duì)于熱液的原位酸堿度與實(shí)驗(yàn)室測(cè)定值之間關(guān)系的研究而獲準(zhǔn)第一次進(jìn)入“阿爾文號(hào)”深潛器，第一次到了海底，并在其后17次擔(dān)任“阿爾文號(hào)”深潛器的深潛科學(xué)家，上百次參與海底深潛作業(yè)的技術(shù)支持。
2002年，丁抗參加了由美國(guó)海洋大氣行政公署(NOAA)為紀(jì)念首次發(fā)現(xiàn)海底熱液及其生物活動(dòng)25周年而組織的加拉帕戈斯海底考察。那次，他竭盡全力試圖找尋自己在當(dāng)學(xué)生時(shí)就被其神秘和美麗所吸引的管狀蠕蟲群——“玫瑰花園(rosegarden)”，可是，一切都消失得無影無蹤，沒有絲毫痕跡可查。在失望中，他和同伴偶然在玫瑰園的西側(cè)不遠(yuǎn)處發(fā)現(xiàn)了“玫瑰花蕾(rosebud)”。那里的生物群顯然剛剛出現(xiàn)，管狀蠕蟲還很弱小孤零。他用自己研制的高溫原位化學(xué)傳感器“滅鬼槍”測(cè)得熱液的溫度達(dá)到20℃，覺得那里就像是一個(gè)生命系統(tǒng)的初始點(diǎn)。2005年，當(dāng)丁抗重返故地時(shí)，在2002年安置的玫瑰蕾標(biāo)記B點(diǎn)位置，展現(xiàn)在他眼前的管狀蠕蟲已不再是待放的花苞，而真是一朵朵盎然的玫瑰了。
后來丁抗在科考日記里這樣寫道：“我們想弄清楚究竟這和火山有關(guān)的熱液中的什么成分使得生命可以誕生、發(fā)育。這很可能是我們地球上宏觀生命的原始起點(diǎn)。發(fā)生在這個(gè)原點(diǎn)上的過程，幾乎是我們這個(gè)地球上持續(xù)最長(zhǎng)的事情。地球上發(fā)生過的幾次巨大的生物滅絕事件都從未能夠阻止過它。在這個(gè)原點(diǎn)上，隱藏著許許多多有關(guān)生命乃至我們?nèi)祟惖膴W秘?！?/p>
巨大的基因?qū)殠?kù)
在一個(gè)世紀(jì)前，人類對(duì)于深海還幾乎一無所知，認(rèn)為那里是既無生命又無運(yùn)動(dòng)的黑暗世界，與人類全然無關(guān)。只有受好奇心驅(qū)動(dòng)的科學(xué)家和哲學(xué)家，才把目光投向深海海底。近年來高科技的發(fā)展改變了這種觀念，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，深海底下生活著的微生物群占地球上總生物量的1/10，是尚待開發(fā)的巨大基因?qū)殠?kù)。
據(jù)估計(jì)，地球上活的生物量，有30%在海底地下，原核生物(細(xì)菌)有55%到85%生活在地底下。在近海地區(qū)，一立方厘米海水中就有1億個(gè)微生物；大陸坡下面的“天然氣水合物”含碳量相當(dāng)于人類所知全部礦物燃料的兩倍，有可能成為未來的能源……探索占地球總面積71%的海洋，開發(fā)海底資源，成為越來越多普通人執(zhí)著的夢(mèng)想。
但不當(dāng)?shù)拈_發(fā)也意味著破壞。正如“深海奇珍”策展人克萊爾·諾維安所云：“我覺得對(duì)待深海的方式其實(shí)是一種人性的測(cè)試。深海物種生長(zhǎng)很緩慢，不少要到生命周期晚期才能達(dá)到性成熟，繁殖數(shù)量也很少，如此脆弱的深海環(huán)境卻還被過度開發(fā)。如果再不制止，人性就沒有希望了。我覺得這是對(duì)人類人性和智力的終極測(cè)試?！?/p>
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