全国科普日特别策划 I 我们的探海历程(I)

在太空中，地球更像是个水球。平均深度3800米的海洋，覆盖了地球表面2/3以上的地方，构成地球上最主要的环境。作为太阳系里唯一拥有液态海洋的星球，地球也是我们目前所知唯一能够孕育生命的星球。水对生命至关重要，而生命很可能就起源于海洋。海洋的存在使陆地上出现生命成为可能。所以，没有海洋，人类也不可能存在。

海洋在垂向上可以分成多个层次，每层海水的特征区别十分明显。最上面200米内的区域是“表层海水”，是温暖而高度混合的水域，海洋表层的浮游植物就在这里生存，所以这一层被称为“光合作用带”。它浮在下面较冷，密度较高的“中层海水”之上。从1000米延伸到4000米的深度，则是密度更高、更加冰冷的“深海层”。没有多少动物能够在这些不同的海水之间随意穿行，因为这要克服海洋的物理、化学性质上的差异所造成的生理阻碍。

继续往下，就来到了“深渊层”，深度从4000米延伸至10000米，一般只有在海沟和海底峡谷中才能找到这么深的地方。这里不仅黑暗而且寒冷，水温接近冰点。尽管这里有难以想象的压力和冰冷的海水，依然可以发现生命。

人类对深海的考察有种种办法，可以从船上通过物理方法用各种波探测深海，也可以用载人或者无人的深潜器进入海洋深处。其中最为直接的，当然是自身潜入海洋深处。起先只是戴上深潜装备的单人深潜，进一步发展到专门的运载工具——深潜器，而至今两者还都在为各国的冒险家和科学家们所使用。

如果没有封闭的压力控制系统保护，人类只能下潜到30米的水深，而各种运载器，无论是潜水球、深海潜艇，还是现在的深潜器，都是解决压力问题的最佳选择。

人类第一次进入“挑战者深渊”是在1960年。当时，瑞士探险家雅克·皮卡德和美国海军中尉唐·沃尔什乘坐“德里亚斯特号”首次探险“生命禁区”。在此之前，由于200米以下海洋世界的高压、绝对黑暗等“可怕”属性，人类将其称之为“生命绝缘”的“暗世界”。

“德里亚斯特号”载人潜水器由两大部分组成，上面是个装满汽油的容器，用来提供浮力和动力，下面部分是用以栖身的圆形密封舱。在装置经过9000米海域的时候，因巨大的海水压强，潜水器舱身出现裂痕，而探险者们冒着必死的决心坚持下沉，对深渊一探究竟——虽然没能有摄影设备随行，但是他们还是用眼睛看到了海底游荡着宛如小虾的生物——这是人类第一次在“暗世界”里证明了生命的存在。

但是在其后的52年里，由于技术、政治等影响，人类探索海底的脚步有所减缓。无人深潜器成为了人类的眼睛，时不时下去“凝视”一下“深渊”。直至2012年，著名导演卡梅隆才成功深潜到海面以下10898米的地方。随后在2019年，美国探险家维克多·维斯科沃连续两次下潜至海底10928米的地方，刷新了人类深潜的记录。而他所乘坐的深潜器“限制因子”也成为了世界上第一个商用且可重复使用的载人潜水器。

2006年4月，“蛟龙”号又称“海极”1号首次亮相，是一艘我国自行设计、自主集成研制的7000米级载人深潜器，是当时世界上同类型中最大潜深载人深潜器，这意味着可探索占世界海洋面积99.8%的海域。她体长8.2m，宽3m，高3.4m，空气中重量22吨，最大下潜深度为7062.68m，最大巡航速度达到1.852km/h，钛合金载人耐压舱内部直径2.1m，可以容纳3人（1名潜航员，2名科学家）。

大家对我国的“蛟龙”号已经较为熟悉，2017年，我国又添加了一大国重器“深海勇士”号4500米级载人潜水器！这是一台拥有自主知识产权的深潜器，国产化率达到95%。与国际上同类型的潜水器相比，在电池容量、潜浮速度等方面都具有领先优势。她的母船是“探索一号”。

“奋斗者”号是中国自主研发的万米载人潜水器，由蛟龙号、深海勇士号载人潜水器的科研团队承担主要的研发任务。它融合了“蛟龙”号、“深海勇士”号之前两代深潜装备的优良血统，除了拥有安全稳定、动力强劲的能源系统，还拥有更加先进的控制系统和定位系统，以及更加耐压的载人球舱等。2020年11月10日8时12分，一个值得铭记的时刻，国产化率超96.5%的“奋斗者号”，装载着3名科研人员成功坐底马里亚纳海沟，其深度达到10909米。这个数字不但刷新了中国载人深潜的记录，也让中国成为继美国之后，第二个实现万米深潜的国家。

2018年5月，南海西沙海域，一位年逾82岁的长者乘坐“深海勇士”载人深潜器，9天内3次下潜南海1400多米深的海底，每次在海底连续观测采样8个多小时，获得“冷水珊瑚林”等一系列重要科学新发现，被誉为真正的“深海勇士”。

他就是中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先。他是我国年龄最大的“深潜院士”。82岁的他乘坐国产载人深潜器，深潜南海，发现了深水珊瑚林；他一步步推动我国深海科研走向国际学术舞台中央。