在大洋深处摘“金”的日子——访中国大洋第20航次科考首席科学家陶春辉

来源:赵建东   发布时间:2015-05-21 02:41:26 

本报实习记者 赵建东

从西南印度洋回来后,陶春辉做的第一件事就是整理科考成果,测试和分析从海底取出的“烟囱”。

“必须在国际上发表论文,才能证明是我们发现了。否则,以后被其他国家发现了,发表了,我们就白忙活了。”这位中国大洋科考第20航次的首席科学家说:“我们必须把取得的成果,第一时间让世人知道,让科学界知道。”

“每一次发现都有重要的科学意义”

陶春辉是我国发现第一个海底热液活动区的首席科学家,这一次他又接连发现了11个海底热液区,其成果和效率令世界震惊。熟悉陶春辉的人都戏称他为“陶烟囱”。

虽然错过了北京奥运会,但是陶春辉和大洋科考队却为我国摘取了3枚沉甸甸的科考“金牌”:世界上首次在东太平洋海隆赤道附近发现大范围活动的海底热液区群;世界上首次在西南印度洋发现与地幔岩相关的海底多金属硫化物区;世界上首次在西南印度洋发现超大范围碳酸钙海底热液区。

“每一次发现都有重要的科学意义。通过我们的现场分析测试,后面两个发现均没有查到国际相关发现的文献报道。”陶春辉说。

“人类探索求知的欲望没有止境,海底热液活动区给研究生命起源提供了一个切入点。”陶春辉阐述了第一个意义,“海底热液区是一个高温、高压、无氧、有毒的地方,与地球起源的环境差不多,这些特殊的生物和特殊的环境是否与生命的起源相关呢?需要去探索和研究。”

能够耐住高温、高压、有毒环境的生物,其基因结构、功能有没有独特的地方?它们如何耐毒?能不能消除污染?这就为人类保护生态环境提供了可供参考和利用的价值。这是研究热液区的第二个意义。

“海底热液活动区是一个天然的实验室。它是海底不断生长的矿点,如果加以研究,有望为陆地找矿理论寻求突破。”陶春辉继续介绍第三个意义,“热液活动形成的多金属硫化物,将来能不能被人类利用?这对面临资源越来越贫乏困境的人类来说,是极具吸引力的。”

此外,海底热液活动还可能与地球的气候有关。它在整个地球的热循环中起到多大作用?哪些洋中脊贡献多?哪些洋中脊贡献少?与地球气候变化有无关系?这些都值得我们去探讨。

“还可以研究海底的生物多样性。比如说东太平洋管状蠕虫比较多,但在西南印度洋我们还没有发现。像这样原始的地方,有不一样的生物物种,而且分布特征也不一样,这也是生物学家的一个研究方向。”

陶春辉阐述的这5个方面的研究,如果够取得突破性成果,必将泽被后世,但这需要几代人、十几代人甚至几十代人的艰辛探索和钻研,陶春辉和第20航次科考队员们无疑将这个进程向前推进了一大步。

4天发现5个热液区

揣着责任和梦想,陶春辉与科考队员们登上“大洋一号”船,开始了史诗般的发现之旅。他们的主要任务是:在东太平洋海隆进行调查,力争发现新的活动热液区;对西南印度洋中脊活动热液喷口区进行综合性调查,寻找新的热液异常区,发现新“烟囱”。

事实上,寻找“烟囱”就如同大海捞针。一条缆绳,一头系在船上,一头拽着装有摄像头的拖体。船像放风筝一样拽着缆绳航行,摄像头像手电筒一样在离海底3~5米的位置探测。科考人员在船上观测监控,凭借各种传感器数据和经验,判断“烟囱”的存在与否。一旦觉得可能有“烟囱”,便用电视抓斗去抓。船的速度快慢,海底地形是否足够平坦,抓斗何时到底、何时闭合,要配合得天衣无缝,否则可能前功尽弃。

在东太平洋赤道附近,陶春辉遇到了最困难的一次发现。“刚到东太平洋海隆时,风、海流很大,且垂直于航向,作业非常困难。还没等到发现热液区,钢缆已经扭成麻花,螺丝全部松光,有3次差点把拖体弄丢。”

但是,陶春辉没有放弃。他们放慢速度,以约每小时1海里的速度向前搜索。科考队员们对能不能找到热液区既疑惑又期待。

“我判断这个地方有。”陶春辉指着电脑上像鸟巢一样的椭圆形喷口说。他目不转睛地盯着监控屏幕,长期积累起来的理论和实践经验让他胸有成竹。但在抓完烟囱后,他还是小心翼翼地看了6次回放录像才放下心来。

“如果判断错了的话,浪费时间,浪费精力。在抓斗提上船的过程中,心里既期待又激动。期望是,又担心不是,还怕上甲板时会碰掉,这真是一种煎熬。”陶春辉的话今天说起来还是小心翼翼的。

经过全体人员长达18个小时的努力,“烟囱”被成功取到船上。陶春辉和队友们初战告捷,他们抑制不住内心的兴奋和激动,打开香槟庆祝。

“胜利令科考队员们兴奋得睡不着觉。上一个班的人还没走,下一个班的早到了。”

凭着这股干劲儿,科考队在东太平洋又连续发现了4个活动的海底热液区,总长达20多公里,接着又在西南印度洋超慢速扩张洋中脊发现了6个海底热液区,可谓战功赫赫。

难忘“远望二号”测量船

对陶春辉和他的队友们来说,第20航次科考途中最难忘的,是与“远望二号”测量船在新西兰奥克兰港的邂逅。

那是一艘航天远洋测量船。“可以说,我们的相遇是‘上九天揽月’与‘下五洋捉鳖’的聚首。”陶春辉兴奋地说,“我去找他们船长,想互动一下,他很高兴地应允了。”

队员们排着队参观了“远望二号”测量船,陶春辉也将本次科考的成绩向他们作了介绍。“作为中国人,大家都感到很自豪,互相称赞对方的成绩。”陶春辉说,“但是,作为‘大洋人’,我们压力很大。要在短时间内认识海洋、保护海洋、享受海洋、利用海洋,我们海洋工作者肩上的担子还很重,要走的路还很长,要做的事情还很多,技术装备亟需大力发展,科研能力也有待大幅度提高。”

听说全国政协委员陈明义在两会期间提出要像发展航天事业一样推进海洋的探测与开发,陶春辉表示赞同。他觉得,我国亟需提高科技水平,建设一支一流的科技队伍,寻求更多的国际合作机会,力争在科学上创新、领先。

“就目前的情况看,我们一方面需要努力工作,多出成果,以引起国家和公众的重视,增加对海洋研究的投入。同时,也盼望国家能够对深海调查研究投入更多,以利于我们开展更深入的海上调查研究。”

短短10个月内发现11个热液区,效率之快、成果之丰,可谓是前无古人。但是,探索开发利用海洋资源仍是“路漫漫其修远兮”,既需要科学家们上下求索,也需要国家、社会和人民的大力支持。

“不久的将来,中国人一定可以实现‘下五洋捉鳖’的梦想。这一点,我非常自信!”陶春辉坚定地说。

图为陶春辉手捧刚刚取上来的样品

徐小龙 摄

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