我们为什么要支持深渊探索?

    |     2015年4月13日   |   基金会新闻   |     评论已关闭   |    2042

 

 

2014年3月8日凌晨2点40分,马来西亚航空公司一架载有239人的飞机与管制中心失去联系,消失于茫茫大海中。机上有来自中国(含台湾)的乘客154人。人类航空史上最昂贵的搜救行动由此展开,从太空、空中到海上、水下等多个领域的技术手段和高科技装备都被用于这场史无前例的搜救,却至今依然没有找到飞机和机上乘客的任何信息。我们不禁要问,MH370为什么那么难找?

 

在茫茫大海中寻找MH370时我们才深切地体会到,人类对地球海洋深处的知识是如此之少。相比之下,人类太空探索已经取得巨大的成就,比如对于火星和金星地表的地图绘制精度都达到了MH370可能失联海域的250余倍。很多人认为人类对于地球早已探索完毕,通过卫星可以拍摄地球表面任何一个位置的图片。深海声纳设备相比肉眼可以更快的在广阔区域内找到目标,利用回声测深仪探测海底地貌和水下物体。但对于海沟和多岩海区域,是研究人员长期忽略的地方。海洋的深处,尤其深度6500米以下的深渊,几乎没有人去过。海洋对于人类仍然是个谜。因此,深渊探索非常有必要。

 

深渊探索在技术上具有可行性,我们已经从“蛟龙”号中得到了技术经验。阻止人类前往这片未知领域的唯一原因,美国好莱坞著名导演詹姆斯·卡梅隆说,就是缺乏带我们前往那里的深潜器。经过长达7年的准备工作,卡梅隆于2012年独自驾驶深潜器到达马里亚纳海沟,在10898米的海底停留了3个小时,距离1960年人类第一次成功潜入这个海底已经过去了52年。

 

 

11000米载人深潜器的研发就是深渊探索的核心。顶尖科学家的经验告诉我们,“解决技术难题过程中取得的重大进步往往不是通过一种直接的方式,而是首先设定一个具有高度挑战性的目标,通过激发强大的动力促进技术革新,点燃科学家的想象力,促使他们尽自己最大可能完成设定的目标。这种方式就像是一个催化剂,催化出连锁反应。”美国宇航局探索太空的经验就是如此。

 

在11000米深的海沟底部,有高达1100个大气压的巨大水压,漆黑一片。围绕着深潜器的研发,深渊探索将促使一系列高精密度和高抗压能力深海装置的技术研发,如深海潜水器的耐压载人舱、深海通讯、深海摄像、深海声纳、深海照明、深海机器人、深海工厂和深海科考站等。这将极大地促进工程技术的革新。一旦这些技术用于帮助我们研发更高质量的生产资料和消费资料,将提高我们的生活质量。

 

海洋深处保存着地球气候变化、板块构造运动的珍贵资料,对深渊进行探索能提高我们对地质环境、地球生态、海洋环境保护和海洋生物多样性等多个领域的研究和认识。

 

美国、日本和英国等是世界上少数几个进行深渊海沟探索的国家,他们重视深渊海沟的探索就是意识到它的重要性。日本探索深渊海沟的另一个重要原因就在于日本位于地震带上。海沟是深度超过6000米的狭长的海底凹地,地质结构复杂,两侧坡度陡急,地质学上认为它是地球板块相互挤压作用的结果,与地震和火山爆发有密切的关系。世界大洋约有37条海沟,其中主要的有17条,属于太平洋的就有14条。环太平洋的地震带也都位于海沟附近,海啸发生区大致与地震带一致。日本深受地震海啸的危害。2011年日本附近的太平洋海域发生大地震并引发海啸,造成约1.6万人死亡和失踪,并引发火灾和核泄漏事故,损失无法估计。

 

深渊探索可以迅速了解海底深处的情况。海底观测不但可以绘制海域海床地貌的水下地图,让科研人员可以清楚的知道该地区每一处沟壑和断层的位置,科学家也可以利用海床变化信息预测海底火山喷发。深渊机器人可用于监视海床的快速地震和膨胀,岩浆不断侵入引发海底火山膨胀的资料,从而在下一次火山来临时进行准确预测。

 

许多人认为,高压、漆黑的海洋深处,是不可能有生命存在的。但事实刚好相反。日本“海沟”号缆控式水下机器人在海底11000米深处传回的图像显示:茶色的海底泥土上,有一些白色的像海参一样的生物在蠕动,旁边还游动着数条小鱼。为了适应环境,深海生命体身体的生理机能已经发生了很大变化,比如说鱼类奇特的眼睛结构、异常柔软的骨骼等,海洋生物的多样性和适应自然的能力超出人类的想象。

 

 

更令人惊奇是,有些特殊的深海生命体可以在水温高达380℃的海底热液区生存和繁衍。这些只有在显微镜下才能的看到的微生物,具有耐高温、耐酸、耐碱、耐盐、耐高压和耐辐射等能力,有很高的科研价值和经济价值,其研究与应用潜力巨大。有些微生物与20亿年至30亿年前的地球生命很接近,那时的地球高温,大气还未被氧化,生物依靠硫呼吸,可帮助我们研究生命的起源,研究生命的极限。若能找到这些微生物最初的孕育环境,这暗示着宇宙其他行星某处可能也有生命体存在。

 

全球99%的海洋微生物都未经过学界研究,但大部分的海洋生物都可能用于治疗癌症等很多疾病。通过深渊探索,在靠近海底火山的热液喷口,科研人员可以采集岩石和沉积物,再带回地面实验室进行微生物制药研究,或许就可以找到癌症的治疗方法。

 

此外,海沟其实是个巨大的二氧化碳收集槽,在调节地球气候方面的作用比人们之前认识的更为重要。比如,被马里亚纳海沟里细菌转化的碳的量比6000米深的海底平原上的碳含量高。若科学家们能把研究结果量化,算出深海海沟里的碳含量到底比其它海域多出多少,而细菌转化的碳的量具体是多少,这些数据能帮助我们更好了解深海海沟在调节气候方面的作用。

 

介绍这么多深渊探索所能产生的巨大价值,就很容易理解我们为什么要研发全海深作业的潜水器并进行深渊探索。在世界各国联系日益密切的今天,深渊探索不仅为中国,也将为世界其他国家带来利益。

 

历史上对科研资助也曾有过一个发人深省的故事。1970年赞比亚修女玛丽•尤肯达对美国宇航局的一个问题:为何在地球上仍有很多儿童面临饿死威胁之时,还要耗费数十亿美元实施火星探索计划和载人火星任务研究。美国宇航局厄尔斯特•斯图林格博士用资助显微镜的诞生过程说明了:由于显微镜的发明,极大促进了医学进步,人类才得以消除大部分地区的瘟疫和很多种接触性传染病;类似地,在帮助增加粮食生产和解决饥荒问题上,花钱支持太空探索所能做出的贡献远远超过单纯地救济不幸者。当年资助研制显微镜的德国伯爵,他的这份仁慈无疑是极具智慧的善举。

 

我们需要更多的年轻人将深渊探索作为毕生的事业。目前,我们国家在深渊探索领域,无论是技术、设备还是观念,与先进国家还差得远。在MH370搜救过程中,外界对我国搜救队的能力就有很多质疑。国人期待的“蛟龙号”未能在MH370搜救上出一把力,我国首个实用性6000米水下无人无缆潜水器“潜龙一号”也按兵不动,等等,这些都值得反思。

 

另外不得不提的是,我国现有的科研经费制度客观上不利于吸引深渊科研人才。“科技研究是知识密集型工作,人的智力成本是项目成本中最核心的要素。”但实际上,在现有的体制下,设备采购费预算比例过高,科研人员的工资总体水平较低,“我国科研项目经费中,给科研人员的劳务费比例很低或没有,被许多业内人士诟病。”

 

上海叔同深渊科学技术发展基金会将弥补现有体制的不足。基金会以“助力深渊科技,保护海洋环境”为宗旨,为深渊科研人员提供充分的支持,让他们发挥自己的聪明才智,探索地球上最后被人类探索的地方。

 

任何一项科学探索,只要怀着促进人类文明进步的愿望,都会给世界带来不可限量的利益和安乐。我们对深渊探索的支持,与其他很多人道主义援助计划相比,在帮助解决我们人类社会面临的各种严峻问题上毫不逊色,甚至更为有效。

 

我们所有的科学技术和技术手段,犹如黑暗中的一盏路灯,照亮着眼前的一小片黑暗。但灯光之外,依然有大量未知的领域,需要我们慢慢前进,不断探索。

 

习近平主席在今年的博鳌亚洲论坛发表主旨演讲时,倡议“加强海上互联互通建设,推进亚洲海洋合作机制建设,促进海洋经济、环保、灾害管理、渔业等各领域合作,使海洋成为连接亚洲国家的和平、友好、合作之海”。毫无疑问,深渊探索在推进亚洲海洋合作机制建设上,可以扮演重要的角色。

 

在诸位可以看到的未来,我们所资助的科研人员,将搭乘深潜器,挺进地球最深处、形成约6000万年、深达11,034米的马里亚纳海沟。

 

前进的道路上,我们需要您的支持。

 


上海叔同深渊科学技术发展基金会