藏在大海深處的秘密

■袁于飛

長達(dá)六七厘米、由一個細(xì)胞構(gòu)成的原生動物，尾巴細(xì)長如老鼠的鼠尾魚，渾身晶瑩剔透的龍蝦和海參，含30多種金屬元素的錳結(jié)核……比1956年在戛納電影節(jié)引起轟動的深海題材紀(jì)錄片《靜謐的世界》更逼真獨(dú)特的畫面讓世界為之驚嘆——2011年8月18日，中國首個自主設(shè)計的深海載人潛水器“蛟龍?zhí)枴眲P旋，再現(xiàn)了5000米海底的神奇。

“每一個寂靜的夜晚，我都能在夢里看見你、觸摸你，因而確信你仍在守候……”每當(dāng)電影《泰坦尼克號》主題曲那婉轉(zhuǎn)凄美的旋律緩緩流淌，總會有人想起1985年美國“阿爾文”載人深潛器在大西洋海底和她的一面之緣。然而，除了這些鮮為人知的秘密，大海深處還有什么？海洋還將給人類帶來什么驚喜？

讓我們把目光投向深邃的大海深處，去一探究竟……

“藍(lán)色圈地”：決定世界未來經(jīng)濟(jì)格局

海平面200米以下，光和聲音就幾乎匿跡，到處蔓延著無邊的黑暗和寂靜，并且溫度極低。人類為何如此熱衷于深海探測？礦產(chǎn)資源，這是最重要的答案！因為一些戰(zhàn)略性的資源，只有在深海才富有。

眾所周知，地球是個名副其實的“水球”，海洋面積占地球總面積的70.8%。從專業(yè)角度講，1000米以下才叫深海。深海雖多奇觀，但并非五光十色。相反，海平面200米以下光和聲音就幾乎匿跡，到處漫延著黑暗與寂靜。海底環(huán)境惡劣，高壓低溫，地震和火山頻發(fā)，深海潛水探測器在海底失蹤的事時有發(fā)生。

那么，除了好奇心，人類為何熱衷深海探險？

礦產(chǎn)資源，這恐怕是最重要的答案！1994年生效的《聯(lián)合國海洋法公約》規(guī)定：國際海底及資源是全人類共同繼承財產(chǎn)。這塊“區(qū)域”總面積約為2.517億平方千米，占海洋面積的69.7%。海洋資源主要包括油氣、可燃冰（又稱天然氣水合物）、金屬礦產(chǎn)等，有些資源只有深海才富有，比如分布在水深4000-6000米海底，富含銅、鎳、鈷、錳等金屬的多金屬結(jié)核，具有商業(yè)開發(fā)潛力的就達(dá)700億噸；還有在海底山表面的富鈷結(jié)殼、分布在大洋中脊和斷裂活動帶的海底熱液硫化物。另據(jù)國際天然氣潛力委員會初步統(tǒng)計，如果把世界各大洋“可燃冰”的總量換算成甲烷氣體，大約相當(dāng)于世界煤、石油和天然氣等總儲量的兩倍！

海底生物資源也極其豐富。據(jù)2010年全球海洋生物普查公布的數(shù)據(jù)，海洋生物總量估計有百萬種，大量未知的生物集中在深海。海底熱液區(qū)的溫度可以達(dá)到400攝氏度，壓力可以在50MPa以上，生活在這里的生物，其基因和活性酶有特殊價值，目前已經(jīng)形成數(shù)十億美元的開發(fā)規(guī)模。

海底豐富的資源，讓面臨資源危機(jī)的人類看到了希望。圍繞大洋，世界已形成深海采礦、深海生物基因技術(shù)、深海技術(shù)裝備制造等產(chǎn)業(yè)群。因為深海海洋經(jīng)濟(jì)前景廣闊，以占有更多資源為目的的“藍(lán)色圈地”在科技強(qiáng)國間悄然展開，“誰擁有海洋，誰就擁有世界”正為實踐所證實。

深海探險：一半海水，一半火焰

水深每增加10米，就相當(dāng)于增加一個大氣壓。普通人只能潛到水面以下20米左右。到了5000米海底的水壓，就相當(dāng)于一個手掌大面積要托起5輛10噸的卡車重量。

“蛟龍?zhí)枴钡慕饘贆C(jī)械臂在5000米海底取錳結(jié)核時，竟引起了海底生物好奇的圍觀。在高清攝像頭前，一只龍蝦揮舞著觸須，十分可愛，像是對初來乍到的“客人”揮手致意：“你們是怎么來到深海的？”

第一個有實用價值的潛水器是英國人哈雷于1717年設(shè)計的。當(dāng)時，潛水器是沒有動力的，須由管子和繩索與水面上的母船保持聯(lián)系，用來探尋沉船寶物?，F(xiàn)代深海潛水器是二戰(zhàn)以后，從潛艇技術(shù)發(fā)展而來，跟潛艇的主要區(qū)別是不能完全自主運(yùn)行，必須依靠母船補(bǔ)充能量和空氣。

到深海去，遇到的最大挑戰(zhàn)是海水壓力。水深每增加10米，就相當(dāng)于增加一個大氣壓。普通人只能潛到水面以下20米左右。到了5000米海底的水壓，就相當(dāng)于一個手掌大面積要托起5輛10噸的卡車重量。所以深海潛水器主體結(jié)構(gòu)材料應(yīng)該耐壓，一般采用的是鈦合金，具有比重小、強(qiáng)度高、耐高溫、抗腐蝕性強(qiáng)、無磁性等優(yōu)點(diǎn)。俄羅斯的阿爾法級、塞拉級、麥克級、阿庫拉級、臺風(fēng)級和深潛研究型核潛艇都大量使用了鈦合金。

現(xiàn)代深海載人潛水器是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的精華，涉及水下推進(jìn)系統(tǒng)、液壓源、高壓海水泵等技術(shù)，還有鈦合金加工技術(shù)等，一般可完成多種科學(xué)研究及救生、修理、尋找、探查、攝影等工作，目前只有美國、法國、俄羅斯、日本和中國擁有。

除了技術(shù)層面，下潛人員的心理素質(zhì)也要過硬，其選拔的嚴(yán)格程度跟選航天員不分伯仲。因潛水器的內(nèi)部裝有監(jiān)視器、操縱臺、空氣清理系統(tǒng)、與地面聯(lián)系的水聲電話、機(jī)械手操縱桿等，還有許多在緊急情況下使用的設(shè)備，如滅火器、救生衣、氧氣瓶。此外，還配有聲納、配重塊等其他設(shè)施，這樣直徑兩米的球體空間就顯得十分狹小，在這種密閉空間和海底惡劣的環(huán)境下長時間工作，心理壓力可想而知。

深海:“廬山真面目”只露了1%

深海中上演著和陸地完全不同的生存故事，許多生物能悠然呼吸著二氧化硫等劇毒氣體。盡管現(xiàn)在很多國家的潛水器可以到達(dá)99%的海底，但人類對海底的認(rèn)知可能還不足1%。

當(dāng)人類探索深海的夢想與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相擁，通往海底的大門便徐徐打開了。

進(jìn)入二十一世紀(jì)，發(fā)展深海經(jīng)濟(jì)成為各沿海國家的重要戰(zhàn)略舉措。美國、歐盟、英國、加拿大、俄羅斯、日本等相繼出臺了國家戰(zhàn)略計劃，加大了對深?？萍嫉耐度?。我國撒向深海的巨網(wǎng)也已全面鋪開，據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 （2006-2020）》，將重點(diǎn)研究開發(fā)海底“可燃冰”勘探開發(fā)技術(shù)、金屬礦產(chǎn)資源海底集輸技術(shù)等。

但是，深海對人類來說，雖是資源寶庫，也可能是恐怖的噩夢。風(fēng)暴潮、海嘯、拉尼娜現(xiàn)象等，都可以造成極其嚴(yán)重的災(zāi)難。2004年11月26日，發(fā)生在印度洋海底強(qiáng)烈的地震和海嘯共造成約20萬人死亡，數(shù)萬人失蹤。

盡管現(xiàn)在多個國家的潛水器可以到達(dá)99%的海底，然而，人類對海底的認(rèn)知可能還不足1%。深海，依然有許多未解之謎，比如，那里還有幾十萬種不知名的深海生物搖曳生姿，很多生物還上演著和陸地上完全不同的生存故事，能悠然呼吸著二氧化硫等劇毒氣體；那里還可能隱藏著解開地球起源奧秘的鑰匙。

我們期待著，越來越多的秘密被解開，人類邁向深海的歷史翻開新的一頁。

鏈接一：大海到底有多深？

海底是崎嶇不平的，全世界海洋中深度大于6000米的只占總面積的1.2%。其中，位于太平洋中西部馬里亞納群島東側(cè)的馬里亞納海溝，是一條非常著名的海溝。這條海溝全長2550千米，為弧形，平均寬70千米，大部分水深在8000米以上。這里最大水深在斐查茲海淵，為11034米，是地球的最深點(diǎn)。

鏈接二：人類深海下潛的紀(jì)錄

1948年，瑞士的皮卡德制造出“弗恩斯三號”深潛器并下潛到1370米。雖然載人艙嚴(yán)重進(jìn)水，但開創(chuàng)了人類深潛的新紀(jì)元。

1951年，皮卡德和他兒子造出了著名的“的里雅斯特”號深潛器。深潛器長15.1米，寬3.5米，可載三人。1953年9月在地中海成功下潛到3150米。1955年，“的里雅斯特”號賣給美國，同時皮卡德和他兒子為美國建造新型的深潛器。新的 “的里雅斯特”號于1958年建成，首次試潛就達(dá)到5600米，第二年達(dá)到7315米。

1960年，美國海軍“的里雅斯特”號載人潛水探測器首次搭載兩名潛水員下海，在世界上最深的馬里亞納海溝下潛了10910米，創(chuàng)下了載人潛水器下潛深度的世界紀(jì)錄。

1997年,日本已建成能深潛到世界最深的馬里亞納海溝探測的深海無人探測器“海溝”號。不幸的是，2003年6月30日，日本海洋科技中心宣布，“海溝”號深海無人探測器在日本附近的太平洋海域失蹤。

鏈接三：海藻變“汽油”

2007年，日本啟動了大型海藻的生物質(zhì)能研究計劃OSP項目，利用馬尾藻大規(guī)模生產(chǎn)汽車用乙醇。該項目計劃在日本海沿岸水深400米的海域建立栽培場。預(yù)計到2020年，栽培面積將達(dá)一萬平方千米，一年將可收獲6500噸的干藻，生產(chǎn)約200萬升的乙醇，可以替代現(xiàn)有日本全國汽車耗油量的三分之一。