龔益堂
在大洋的底部,大陸板塊之間,沒有陽光,沒有空氣,卻依然存在著神秘的生命。它們把尋求生命起源的人類帶進(jìn)一個全新的思維空間。
1996年,在美國明尼蘇達(dá)大學(xué)讀博士后的丁抗研制成功了一種探頭,中文翻譯為“高溫實地化學(xué)感應(yīng)器”,它可在約400℃溫度下進(jìn)行化學(xué)測定。
這是一個世界級的化學(xué)難題,從丁抗讀大學(xué)到成為博士后的20年時間里,世界上沒有人能解決。
丁抗的論文被發(fā)表在美國最著名的兩本自然科學(xué)雜志上。他想到海洋底部進(jìn)行測定的請求同時也得到了美國自然科學(xué)基金委員會的批準(zhǔn)。在科研組里,他是惟一的地球化學(xué)專家,也是惟一被批準(zhǔn)下水的中國人。
軍事上的核潛艇下潛深度一般以百米為單位?!癆LVIN”是美國惟一的深水潛水器,可下潛6000米。這樣的潛水器全世界有五艘,分別在美國、日本、俄羅斯等少數(shù)國家。
“ALVIN”是用兩個科學(xué)家的名字命名的。20世紀(jì)60年代末,它也是全世界惟一的深水潛艇,當(dāng)時可潛3000米。有一次它的艇蓋沒蓋好,下海后出現(xiàn)故障,但“ALVIN”本身沒有受到損傷。從那次以后“ALVIN”下水多了一道水中檢查程序?!癆LVIN”每年工作335天,其中175天在洋底,至今累計下水1000次左右。但是它在水下的工作時間最長不得超過3天,否則有可能被海水壓扁。
“ALVIN”是一個鈦金屬的圓錐體,中間大兩頭小,能承受700噸壓力。它用進(jìn)水和吐水的原理來完成水下的沉浮。它大約有10米長,裝備了各種儀器,人能活動的地方只有一個圓形空間,上下左右各有一個飯碗大小的窗戶,玻璃是一種特殊的有機(jī)材料,半米厚。
它有一個應(yīng)急的按鈕和扳手,如果萬一發(fā)生意外,比如海底地震,人可以按按鈕和拉扳手。這時“ALVIN”除密封艙外,各種附屬儀器會立即被炸掉,自然浮力將使密封艙以火箭升空般的速度瞬間沖上水面。到目前為止,這樣的意外還沒有發(fā)生過。
探測海底開始了。丁抗光著腳盤腿坐在那個直徑只有幾米的密封艙里,膝上放著筆記本電腦式的儀器。附設(shè)在船上的升降機(jī)把“ALVIN”吊離主艦,放進(jìn)了深不可測的太平洋。
隨著主艦指揮官的一聲命令,“ALVIN”消失在水中。下潛地點在太平洋的西北部,離美國西雅圖約560千米。
浪很大,“ALVIN”像喝醉了一樣猛烈搖晃著。丁抗像裝在搖晃的啤酒瓶里的小石頭,左搖右擺,一會兒撞到同伴身上,一會兒撞在艙壁上,頭暈得難受。所有儀器都被很好地固定著,但是人卻是活動的。丁抗緊緊抓住身邊的把手,好讓搖晃能減輕一點。
下潛速度大約是每分鐘22米。身上掛了有三輛汽車重量的實心鐵塊,“ALVIN”旋轉(zhuǎn)著向深海插去,不需要任何機(jī)器推動。
過了二三十米深的兇猛的海浪層,搖晃逐漸減輕了,光線也在減弱。這時儀表顯示:200米。人從玻璃窗往外看,如在一個無云的夜晚坐在搖籃里看星星一樣,很安靜;不時有一些藍(lán)色的熒光一閃而過,流星似的,那是會發(fā)光的魚。
人有點像高山反應(yīng)的感覺,因為氧氣不夠,密封艙的氣壓在設(shè)計時被故意降低了,為的是避免因靜電而產(chǎn)生的火花。
除了丁抗,密封艙里還有一名駕駛員和一名科學(xué)家。駕駛員坐在前面,丁抗在左后面。在潛水器里,坐在這個位置的人具有最高權(quán)力,包括隨時與地面聯(lián)系,在極端情況下做出緊急決定等。
儀表顯示已下潛到1000米。熒光沒有了,波動和搖晃也沒有了,“ALVIN”被死寂與黑暗籠罩著繼續(xù)往下飄。只走了一半的路,為了節(jié)能不能開燈,“ALVIN”用的是電瓶。
駕駛員啟動了發(fā)動機(jī)?!暗搅恕!倍】拐f。燈照到了洋殼粗糙而凹凸不平的底部,與陸上的荒漠很相似,幾乎干凈得一無所有,既沒有千姿百態(tài)的魚群,也沒有婀娜多姿的海底植物。
下潛深度2181米。整個下潛耗時1小時45分鐘?!癆LVIN”著地后開始進(jìn)入工作狀態(tài)。丁抗打開了筆記本電腦、攝像機(jī)的鏡頭、隨身的小錄音機(jī)和照相機(jī)?!癆LVIN”本身有六臺攝像機(jī),用的是8毫米錄像帶,一盒可錄120分鐘。
“ALVIN”下水點與監(jiān)測點從計算機(jī)上看是垂直的,但到了洋底,即使只差一二百米的距離,也可能要找上半天。因為水下沒有參照物,可視范圍太窄,地理狀況不明朗,通常要靠與主艦的聯(lián)絡(luò)來調(diào)整航行方向。
無線電波不能在水中通過,與水面的聯(lián)絡(luò)只能靠聲波。通話很清晰,丁抗不時對著麥克風(fēng)向主艦匯報,主要是航向問題。“ALVIN”靈活地移動著,偶爾會看到一些以前留下來的人為標(biāo)志。
窗外下起了“雪”,白色的“雪花”一片片撞擊在玻璃窗上。兩只臉盆大的蜘蛛優(yōu)悠地在地上徘徊。巖石表面長滿了雪白的管子,有的十幾米長,一團(tuán)團(tuán)或鮮紅或雪白的肉從管子的上頭冒出來,縮進(jìn)去,像飄動的花。它們的密度很大,完全把巖石覆蓋了起來。
丁抗說,那不是蜘蛛,而是螃蟹,它的外殼能承受很大壓力。管狀蟲、蜘蛛蟹屬于大生物。“雪花”是初期細(xì)菌與硫的結(jié)合體,屬于小生物,是蜘蛛蟹和管狀蟲的食物。蜘蛛蟹體內(nèi)重金屬含量極高,人不能食用。
忽然,“ALVIN”開進(jìn)了一片“煙囪林立”的“工廠”,濃煙滾滾,有的“煙囪”足有三層樓高,寧靜而干凈的海底不復(fù)存在。潛水器很小心地在它們中穿插行,用激光計算著與“煙囪”的距離?!盁焽琛焙艽?,如果不小心撞斷了,會出現(xiàn)不可想像的危險。
機(jī)械手把丁抗的感應(yīng)器放進(jìn)“煙囪”最上面的口子上,密封艙里的筆記本電腦顯示出一堆數(shù)據(jù)。丁抗測量的是煙中最基本的化學(xué)成分:酸堿度和氧逸度。感應(yīng)器每5秒收集一組數(shù)據(jù)?!盁焽琛辈⒉幌袢嗽斓哪菢佑幸粋€很大的出口,它最大的出口不過比一個一元的硬幣大一點,很多只是一些很小的縫隙。
丁抗一邊記錄,一邊幫助駕駛員觀測左右的情況。同時,他盡量把看到的東西對著小錄音機(jī)錄下來。另外,他還要照顧著攝像機(jī)鏡頭,不時地調(diào)整焦距,放大或縮小。
“煙囪”長在洋殼隆起來的裂縫上,那其實是高溫與海水、巖石發(fā)生作用的結(jié)果。海水溫度是2℃,“煙囪”是410℃。它的生長速度很快,今年推倒,明年又可以長出來。自然科學(xué)家們至今已在各大洋的底部找到了30個這樣的“煙囪”區(qū),它們?nèi)块L在大陸板塊的結(jié)合處。
“煙囪”里其實是熱液,含有多種金屬。到目前為止,在“煙囪”周圍發(fā)現(xiàn)的生命有三百多種,雖然它們?nèi)圆荒鼙簧锝缦露x,但可以肯定的是,它們都不以陽光和氧氣作為養(yǎng)分。它們靠氫氣和硫化物生存著。
丁抗說,這些生物把尋求生命起源的人類帶進(jìn)了一個全新的思維空間——生命也許可以在沒有光合作用下完成從無到有的完整過程。地球過一段時間,它的大量生物就會死一批,但總有一個地方保護(hù)著生命,使之不斷產(chǎn)生。最安全的地方是否在海底?是否有海水巖漿的熱作用就能產(chǎn)生生命?地球母體的“生命工廠”是否來源于地球內(nèi)部通過高溫化學(xué)反應(yīng)而提供的化學(xué)能?是否就是這樣的化學(xué)能在任何情況下都有足夠的能力提供新生命的能量?
“ALVIN”伸出了它的機(jī)械手,扯下一大塊管狀蟲,放進(jìn)標(biāo)本箱,還抓了一只蜘蛛蟹。丁抗說,大的生物拿到水面上一遇到陽光和氧氣就會死去,但小生命還可以活著,那些細(xì)菌馬上進(jìn)入冬眠狀態(tài),若是遇到硫化物又會活過來。
“ALVIN”走的時候,把帶下來的實心鐵塊全部扔在海底。
丁抗下一步將把數(shù)據(jù)整理出來并發(fā)表論文。他還計劃把感應(yīng)器永遠(yuǎn)地留在海底的“煙囪”里,以便建立長期監(jiān)測站,把信號通過衛(wèi)星傳到地面。
相信隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,我們的科學(xué)家們定將揭開生命起源的神秘面紗。