挺進“深藍”

全球海洋平均深度約3680米。海平面200米以下水深的黑暗海域被稱為深海，所以大洋95%是永恒的黑暗。暗黑的深海是地球上重要的戰(zhàn)略空間，孕育著新的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，是21世紀海洋高新技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

在南?？瓶疾粩嗳〉眯鲁删偷幕A(chǔ)上，不斷深化南海研究，拓展大洋和極地研究，發(fā)展戰(zhàn)略性前沿技術(shù)，攻克急需的關(guān)鍵技術(shù)，推進國際合作……我國海洋事業(yè)正日益向海洋深處挺進。

從深海出發(fā)建立地球系統(tǒng)科學(xué)的“中國學(xué)派”

大洋鉆探作為全球地球科學(xué)和海洋科技領(lǐng)域規(guī)模最大、歷時最久、成就最顯著的國際大科學(xué)計劃，已有55年歷史，凝聚了世界最高水平的海洋科技力量，22個國家共同參與其中。然而，在經(jīng)過了55年大洋鉆探后，世界大洋仍然留下了大片的空白。

用曾主持國際大洋鉆探IODP第368航次和南?！吧詈Ｓ率俊碧栞d人深潛航次的中國科學(xué)院院士、同濟大學(xué)教授翦知湣的話說：即使已經(jīng)鉆探的站位，也往往只打到“頭皮”，比如“巨型火成巖省”。因此，掌握大洋鉆探的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，標志著一國的深?？萍紕?chuàng)新走到了世界最前列，也意味著把握了海洋科技競爭的主導(dǎo)權(quán)。

2020年10月，以美國和歐洲為主、包括中國10多位科學(xué)家在內(nèi)的全世界650多名科學(xué)家共同撰寫的《面向2050年的科學(xué)框架》正式向科學(xué)界發(fā)布，其中包括七大戰(zhàn)略目標、五大旗艦計劃和四項賦能要素，高度強調(diào)學(xué)科交叉，突出地球系統(tǒng)科學(xué)思想，關(guān)注地球深部與表層的聯(lián)系，以及宜居地球、全球氣候變化、海洋酸化、地震和海嘯災(zāi)害等與人類社會發(fā)展密切相關(guān)的重大科學(xué)問題。

2019年9月，在日本大阪舉行的IODP國際論壇上，形成了支持中國成為平臺提供者的共識。但次年，美國國家科學(xué)基金會（NSF）稱，決定修改已達成的合作意向，刪除美方同意中國自主組織航次的條款。經(jīng)反復(fù)溝通，美國NSF同意接受中國仍以300萬美元會費參加下一階段IODP并維持相關(guān)權(quán)益不變。

盡管美國不同意中國成為平臺提供者，但它又提出自己在2024年9月以后，退出新一輪國際大洋鉆探的領(lǐng)導(dǎo)層，計劃在2035年重新進入國際大洋鉆探的領(lǐng)導(dǎo)層。

在IODP新舊計劃交替之際，美國“決心”號鉆探船即將退役，其新的大洋鉆探船的概念設(shè)計和調(diào)研論證仍在推進。歐洲和日本則繼承美國的傳統(tǒng)，發(fā)起了2024年后的新計劃——IODP的第三階段，并預(yù)計IODP航次的執(zhí)行力有限，尋求與中國IODP合作。在業(yè)內(nèi)人士看來，美國重返國際大洋鉆探之前，將是中國進入國際大洋鉆探領(lǐng)導(dǎo)層的重要窗口期。

“通過20世紀的努力，人類已處在‘地球系統(tǒng)科學(xué)’實行組裝的前夕，中國地學(xué)界錯過了19世紀和20世紀的地學(xué)革命，不能再錯過21世紀的機遇?！濒逯獪≈赋觯詈Ｑ芯恳恢笔堑厍蛳到y(tǒng)科學(xué)的突破口，我國亟待從深海出發(fā)，揭示氣候演變低緯驅(qū)動、大洋俯沖帶板塊運動、深部生物圈與碳循環(huán)，從而建立地球系統(tǒng)科學(xué)的“中國學(xué)派”，引領(lǐng)國際深海科學(xué)研究；發(fā)展“三深”科學(xué)與技術(shù)，打造國際化創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地；用科技支撐海洋強國的國家需求，使我國成為西太平洋地區(qū)深海研究的國際中心。

業(yè)界普遍認為，要從以前單純依靠鉆探解決科學(xué)問題的一元化鉆探形式，向以深鉆、深網(wǎng)（海底觀測網(wǎng)）及深潛相聯(lián)合的多元化形式轉(zhuǎn)變，同時要提升我國在深?？茖W(xué)基礎(chǔ)研究、深海觀測探測以及智能裝備等領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。

走向大洋深處：這里蘊藏著豐富的寶藏

中國從20世紀70年代開始至今仍在進行大洋多金屬結(jié)核調(diào)查勘探活動。

記者從公開資料獲悉，1983年以來我國在中太平洋和東太平洋海盆進行了數(shù)十個航次的調(diào)查，面積超過200萬平方千米。1989年又在太平洋圈出了具有商業(yè)開采價值的遠景礦區(qū)30萬平方千米。1990年以“中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會”的名義，向聯(lián)合國海底籌委會申請礦區(qū)登記。1991年3月5日，聯(lián)合國第9屆海底籌委會春季會議批準了中國的30萬平方公里礦區(qū)申請，并將其15萬平方公里礦區(qū)分配給中國作為開辟區(qū)。同年8月28日，聯(lián)合國秘書長向中國頒發(fā)了深海采礦先驅(qū)投資者登記書。

人類發(fā)現(xiàn)多金屬結(jié)核已有150余年。1868年，“索菲亞”號在西伯利亞岸外的北冰洋喀拉海首次發(fā)現(xiàn)多金屬結(jié)核；1872—1876年，英國“挑戰(zhàn)者”號考察船進行科學(xué)考察期間的重要發(fā)現(xiàn)之一就是世界大多數(shù)海底普遍存在多金屬結(jié)核。

1978年4月22日凌晨，一個勝利的消息傳遍“向陽紅05”科考船。在太平洋埃利斯群島以西4784米的深海，中國科考人員采集到第一份錳結(jié)核樣品。這是我國大洋科考打勝的第一仗。從那時起，我國吹響了“進軍三大洋”的號角。

在隨后的40多年間，全國多個海洋單位開展了多個深海大洋調(diào)查與極地科考航次，共同為我國深海找礦、保障國家資源安全作出了重要貢獻。

近年來，我國深海大洋工作再上新臺階?！按笱笠惶枴薄昂Ｑ蟮刭|(zhì)六號”“向陽紅10”號等科考船屢次征大洋、戰(zhàn)深海，“蛟龍”號、“潛龍”號、“海馬”號多次“下五洋捉鱉”，多金屬結(jié)核勘探區(qū)、多金屬硫化物勘探區(qū)、多金屬硫化物調(diào)查區(qū)、富鈷結(jié)殼勘探區(qū)活躍著中國科學(xué)家的身影……

據(jù)了解，多金屬結(jié)核所富含的Co、Mn、Ni等稀有元素都是重要的戰(zhàn)略性資源，是生產(chǎn)高品質(zhì)鋼鐵產(chǎn)品不可缺少的重要成分，目前被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)及高新科技生產(chǎn)中。以Co為例，目前世界每年Co消耗量約36900噸，并預(yù)測將以4%的速度逐年遞增。

“長城”向南北延伸，探索南北極

“在越來越多先進新裝備的助力下，我國極地科考事業(yè)也已建立起‘海陸空’立體推進的格局?！惫枮I工程大學(xué)副校長殷敬偉長期從事極地聲學(xué)技術(shù)研究，他在接受媒體采訪時表示，30年間，中國極地科考事業(yè)白手起家，打造出“兩船六站一基地”的極地考察保障格局。

2012—2019年，以“雪龍”號破冰科考船為主，多船次多時段對南大洋、北冰洋等海域進行綜合科學(xué)考察。此期間，我國在南極內(nèi)陸建成了“中國南極泰山站”，并在南極羅斯海地區(qū)開始籌建中國第五個南極科學(xué)考察站。

“雪龍2”號是我國第一艘自主建造的極地科考破冰船，也是世界上首艘具備雙向破冰能力的破冰船。超強的破冰能力，讓更多的科考設(shè)施、補給物資得以運入南極陸緣冰區(qū)和南極大陸?！八拖褚蛔Ｉ弦苿訉嶒炇遥?cè)朐S多過去無法到達的海域。”殷敬偉說。

在北極科學(xué)考察方面，截至2023年，我國共組織了13次北冰洋科考和19個年度的北極黃河站科考，2010年中國第4次北極科考部分隊員乘直升機到達北極點進行科考；2012年中國第5次北極科考“雪龍”號試航東北航道；2017年中國第8次北極科考實施了環(huán)北冰洋科考，“雪龍”號穿越中央航道并試航西北航道；2023年中國第13次北極科考，“雪龍2”號到達北極點開展科學(xué)考察，在北極大氣、海冰、海洋、冰川、生物、地質(zhì)、地球物理、空間物理等領(lǐng)域取得了一系列科學(xué)考察成果。

組織國際大科學(xué)計劃，打造全球海洋命運共同體

“無論挺進深海的道路如何崎嶇甚至驚險，海洋以其無邊的體量和無窮的遠景，始終鼓舞著海上勇士們勇往直前?！敝袊茖W(xué)院院士、同濟大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院教授汪品先強調(diào)，21世紀，我國海洋科學(xué)正經(jīng)歷著史無前例的黃金時期，如果我國學(xué)術(shù)界能夠齊心協(xié)力、共同迎接挑戰(zhàn)，就有望在人類向海洋深部挺進的歷史轉(zhuǎn)折中，作出我們自己的貢獻。推進國際合作，將南海建成國際邊緣?？茖W(xué)研究的典范、世界海洋科學(xué)的天然實驗室。在立足南海的同時，我國積極走向三大洋、探索南北極，在國際海洋界發(fā)揮越來越大的作用。

2012年以來，為了促進南海及其周邊海洋國家在海洋科技領(lǐng)域的務(wù)實合作，中國發(fā)起并實施了《南海及其周邊海洋國際合作框架計劃（2011—2015）》。該項計劃聚焦南海及與其相連的印度洋和太平洋，重點推動南海及其周邊國家共同關(guān)心的區(qū)域海洋可持續(xù)發(fā)展方面的合作。

據(jù)了解，該項計劃得到了印尼、泰國、柬埔寨、馬來西亞、尼日利亞、巴基斯坦、斯里蘭卡、瓦努阿圖等20多個國家和有關(guān)國際組織的積極響應(yīng)和參與，有力地促進了21世紀“海上絲綢之路”建設(shè)。

2018年，國務(wù)院印發(fā)《積極牽頭組織國際大科學(xué)計劃和大科學(xué)工程方案》，旨在攜手解決人類社會面臨的共同挑戰(zhàn)，推動世界科技創(chuàng)新和進步?！斗桨浮分赋?，要堅持“國際尖端、科學(xué)前沿，戰(zhàn)略導(dǎo)向、提升能力，中方主導(dǎo)、合作共贏，創(chuàng)新機制、分步推進”的原則，牽頭組織國際大科學(xué)計劃和大科學(xué)工程。

2022年，中國科學(xué)院深海所牽頭發(fā)起實施“全球深淵深潛探索計劃”，開啟了以中國為主導(dǎo)的深淵科考國際合作新模式，相繼完成國際首次環(huán)大洋洲載人深潛科考航次、中國—印度尼西亞爪哇海溝聯(lián)合深潛科考航次，并安排新西蘭、印度尼西亞等國的科學(xué)家搭乘“奮斗者”號，到達了曾被稱作“海底無人區(qū)”的深淵海溝。這些科考項目得到了業(yè)內(nèi)的廣泛認可：在深海領(lǐng)域促成國際合作的同時，也推動了人類對全球深淵的地質(zhì)、環(huán)境與生命科學(xué)問題的系統(tǒng)性認識。

面對即將于2024年結(jié)束的現(xiàn)階段國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃（2013—2023），當前國際上正在組織醞釀下一階段的國際大洋鉆探計劃。設(shè)于同濟大學(xué)的中國國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃（InternationalOceanDiscoveryProgram，簡稱IODP）辦公室今年年初發(fā)布的《中國大洋發(fā)現(xiàn)計劃2023年報》提到，于2013年10月加入國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃的我國正積極推進以我為主的2024年后新一輪國際大洋鉆探計劃，自主組織航次，建設(shè)運行國際巖心實驗室。

據(jù)國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃（IODP）中國辦公室主任、同濟大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院副院長拓守廷透露，目前中國IODP正在組織編制《國際大洋鉆探中國科學(xué)執(zhí)行計劃（2025—2035）》，圍繞國家戰(zhàn)略需求并結(jié)合地球系統(tǒng)科學(xué)前沿，提出中國大洋鉆探面向2035年的科學(xué)目標和優(yōu)先研究領(lǐng)域。