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加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關鍵核心技術,努力搶占科技制高點,為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現(xiàn)科學技術跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學院辦院方針

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【中國科學報】“觸摸”海洋最深處

2015-02-09 中國科學報 陸琦
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語音播報

  無論是剛剛在西南印度洋完成第100次下潛的“蛟龍”號,還是正在緊張研制的中國萬米級載人深淵器“彩虹魚”號,它們有一個共同目標——

  在地球上,大洋板塊向大陸板塊俯沖地帶上的深海中,有著被科學家稱為“海溝”或“海斗深淵”的一種區(qū)域。這類區(qū)域水深范圍約從6000米到11000米,對于科學家而言,海斗深淵無疑是一處夢寐以求的絕佳研究對象。

  然而,長期以來,科學界對海斗深淵生命、環(huán)境和地質(zhì)過程的了解還十分有限。

  海斗深淵:獨特而重要

  據(jù)統(tǒng)計,全球共有37條超過6000米的海斗深淵,所涉海域接近于我國的陸地面積。其中5個分布在大西洋,4個分布在印度洋,28個分布在太平洋。

  “馬里亞納海溝最為著名,因為它是全球最深的地方,最大深度為10900米。”中科院南海海洋研究所特聘研究員林間打了個比方,如果把世界最高的珠穆朗瑪峰放在溝底,峰頂都露不出水面。

  這些海洋區(qū)域缺乏陽光、食物供給匱乏,同時具有超高的靜水壓力、特殊的海底地形和活躍劇烈的構(gòu)造活動。在中科院三亞深??茖W與工程研究所(籌)研究員彭曉彤看來,這些獨特的生命、環(huán)境和地質(zhì)現(xiàn)象,或許將把相關學科的研究帶入全新境界。

  “大地震、海嘯都產(chǎn)生于海溝深處?!绷珠g表示,安放在海溝底部的海底地震儀,可以捕捉和記錄大量的天然地震波信息,而這些珍貴數(shù)據(jù)對研究海底地震誘發(fā)機制及解析海底深部地質(zhì)構(gòu)造具有十分重要的意義。

  “很多登山家成功地征服了珠穆朗瑪峰,但探索深海的奧秘卻極其困難?!绷珠g說。

  從薄弱走向前沿

  探索海底世界并非易事。海水深度每增加10米,水中物體所承受的海水壓力就會增加一個大氣壓。如果在1萬米的海底,所要承受1000個大氣壓的壓力,這樣的壓力足以摧毀大部分科考設備。

  因此,彭曉彤認為,海斗深淵中無處不在的巨大深水壓力,是阻止人們探索這些地球上最深海域的首要障礙。

  上海海洋大學深淵科學技術研究中心主任崔維成坦言,國際上的海洋科學家由于沒有相應的調(diào)查設備,對深淵海溝的研究還很薄弱。

  迄今為止,國際學術界有關這一領域的知識主要來源于20世紀50年代由丹麥和蘇聯(lián)科學家組織的兩個航次。自20世紀中期以來,美、日等國使用深拖、抓斗、沉積柱采樣器、生物誘捕器、著陸器、潛標、載人或無人潛水器等技術手段,對馬里亞納海溝、阿留申海溝、菲律賓海溝等進行了零星的科考工作。

  不過,崔維成表示,隨著技術的不斷進步,深淵科學正逐漸成為國際海洋科學領域的一個前沿熱點。

  目前,已有多個國家先后啟動了針對海斗深淵的科學研究計劃,例如日本和英國資助的HADEEP計劃、美國基金會支持的HADES計劃等,并正在緊鑼密鼓地實施之中。

  向最深的海洋區(qū)域進軍

  相比之下,我國的深淵科學技術仍然屬于尚待開辟的領域。

  崔維成說,“蛟龍”號研制成功后,專家曾建議,應利用“蛟龍”號組織專門航次,開展深淵調(diào)查,填補我國深淵科學的空白。

  2014年4月10日,中科院正式啟動“海斗深淵前沿科技問題研究與攻關”先導專項(B類)項目。該項目將利用“蛟龍”號及其他深海探測設備在馬里亞納海溝進行科學考察與試驗,建立和發(fā)展我國海斗深淵生物學、海斗深淵生態(tài)學、海斗深淵地學等多個學科體系,并以此為引導,進一步攻克全海深潛水器關鍵技術及全海深探測裝備關鍵技術,推動我國深??茖W和深海裝備技術向最深的海洋區(qū)域進軍。

  此外,林間透露,中科院還將領導實施“馬里亞納海溝計劃”,重點探索地球最深海溝的地質(zhì)構(gòu)造成因,促進海溝特殊的地質(zhì)、海洋與生態(tài)環(huán)境的研究,提升我國開展大洋深海交叉科學研究的綜合能力。

  “現(xiàn)在世界上還沒有國家有全海深作業(yè)型的載人潛水器?!贝蘧S成說,“‘蛟龍’號只能達到7000米深度,對深淵科學來說,只是‘入門’。如果要在深淵科學上領先,我國必須盡早配備11000米全海深范圍內(nèi)的裝備?!?/p>

  為此,他計劃在5年內(nèi)構(gòu)建我國全海深的“深淵科學技術流動實驗室”,包括3臺全海深的著陸器、1臺全海深的無人潛水器、1臺萬米級的載人深淵器“彩虹魚”號及專用科考母船。

  “目標是研制出一套好用的海上調(diào)查設備,讓我國的海洋科學家開展深淵科學研究。而且不光做我國的項目,還可以組織國際航次,從其他國家申請經(jīng)費。”崔維成對此充滿信心,因為現(xiàn)在已有國外科學家表示有合作意向。

 ?。ㄔd于《中國科學報》 2015-02-09 第1版 要聞)

打印 責任編輯:侯茜

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