向蓝色世界进军

一旦源自内陆的古老文化真正地进入海洋，一旦黄土地与蓝海洋相互结合，产生的将是旧山河上的新辉煌。

当20世纪快到尽头的时候，人类有理由为行将逝去的这100年而骄傲。尽管有过两次世界大战的自相残杀和形形式式“冷战”型的自我骚扰，人类在这一世纪里取得的科技进步确实足以惊天地泣鬼神，当今高新技术的产品已经远远超过“封神榜”里的想象。然而随着发展而来的环境恶化、资源枯竭，又驱使人类在“保护地球”的同时，去寻求新的发展余地、生存空间。太空和海洋，就是人类应该关注的对象。然而就像人们容易注意桥梁而忽视隧道一样，海洋的吸引力有时候还不如太空。就美国的科学投资而言，太空竟然是海洋的10多倍；人类对深海海底的了解，甚至还不如月球表面。在进行世纪反思的时候，人类应当重加权衡：何不舍远求近，就在地球上弄明白并开发这浩瀚蓝色上的另一个世界？

地球有幸，由于两类不同比重的地壳并存，使得97％以上的水聚集在低陷的海盆里；如果地球表面也讲“平均主义”一律平等，那就会有2千多米厚的海水覆盖全球。然而占地球表面71％的海洋，真的为人类的未来提供了“另一个世界”。人类能否大规模地开发海洋、利用海洋，取决于科学技术的发展。如果说20世纪的历史沾上了列强掠夺弱国的污点而难以洗刷，那么21世纪就应该通过人类合作发展科技而添上共同征服海洋的光环。

深海探秘

“渔盐之利”和“舟楫之便”，是我国传统概念里海洋可以为人类利用的主要方面。如今从海底旅游到潮汐发电，从海水炼矿到海洋药业，科技的进步已经使海洋事业全然改观，最大的海洋经济已经是海底油气，虽然我国还有着很大的差距。放眼新世纪，海洋的开发不应当再局限于近岸浅海，如何穿过平均3 700米的水深认识和利用海底，实现“龙宫探宝”和海底揭密，是人类面临的新任务。深海大洋，应当是人类共同开发的新世界，而不应当只是发达国家的“专利”。

一个世纪前，人类对深海海底几乎一无所知，想象中只是一片漆黑，既无光线又无运动的死寂世界。因此，几十年前需要处理核废料时人们首先想到的就是海底，似乎只要存放至洋底深渊，就可以“永不翻身”，而高枕无忧了。随着调查研究的深入，发现深海其实并不平静，它蕴藏着如此众多的信息与财富，吸引人类的关注。数千米的大洋深处，也有着冲刷海底的洋流；暗无天日的洋底，也有着生长不靠太阳的生物……

20世纪60年代以前，人们依靠照片研究深水海底，只见生命活动稀少，以为这里只是一片“沙漠”。80年代技术进步了，采用箱式取样技术从大西洋深水区取得表层样，发现竟有无数的细小生物，简直是一片“雨林”。深海洋底生物种类之多，也完全打破了人们的推想。迄今为止，人类描述了的现存物种不到200万个，其中大多属于昆虫；地球上物种的总数，原先估计也不过450万种。深海的发现开阔了人类的眼界，现在估算全球生物的总数应当有3 000万种到1亿种之多！不仅如此，人类又在洋底以下500米的地层中发现有活着的细菌，这些耐120℃以上高温和高压的生物种群，可能在洋底休眠了数百万年之久，其总量有可能占全球生物量的1/10，无论在生物学理论上和生物技术应用上都有着不可估量的前景。

图1 深海热液口的“黑烟囱”

洋底热液作用是20世纪70年代晚期地球科学的重大发现。当时在东太平洋海隆发现了海水渗入海底与上涌的熔岩接触后，作为热液涌出海底，以“黑烟囱”形式形成硫化物矿，从而第一次找到现代正在形成的多金属矿床，为矿床学研究揭开了新篇章。而与之伴生的深海动物群，在高温下依靠硫细菌的化合作用而不是光合作用提供养料，更成了生物科学研究的突破口。人们推想，地球上的生命在数十亿年前起源时，很可能就是在这种独特环境下发生的。近年来，海底天然气水合物（gas hydrates）的研究，很可能是海底开发的又一把金钥匙。在海底低温高压而快速堆积的条件下，甲烷（CH₄）与水分子结合成为固体，分布在海洋陆坡上部的数百米沉积物中。人们估计，这种“锁”在水分子格架中的天然气，总储量可能达10万亿吨之多，其中所含的碳相当于地球上全部其他矿物燃料的两倍，如果学会开采利用而且估算确实，就有望成为新世纪的新能源。由于甲烷是高效率的温室气体，天然气水合物从海底释出，又可能是地质历史上全球快速变暖事件的原因……

洋底蕴藏的奥秘太多，只等着有充分科技武装的人类去破译。无论“温室效应”“防灾减灾”，都可以从海底得到启示。工业化以来燃烧矿物燃料释出的二氧化碳（CO₂），只有一半还留在大气层中，另一半可能被海洋浮游生物吸收，以“生物泵”的形式送到了海底，因此海底是研究碳循环的关键场所；太平洋周边各国深为忧虑的地震灾害，其根源很大程度上在洋底，只有到板块俯冲带附近的洋底深处，才能取得陆地无法测到的轻微地震信息，为预测地震提供依据。深海洋底，已经成为科学的前沿。

大洋钻探

人类“上天”的本领，已经远胜过“入地”，而深海洋底之下的研究既要“下海”还得“入地”，其难度可想而知。由于深海研究十分昂贵，即使发达国家也感到力不从心，于是组织起来合作开发，便是“大洋钻探（ODP，即Ocean Drilling Program）”的国际计划。

大洋钻探（1985— ）及其前身“深海钻探（DSDP）”（1968—1983）是地球科学规模最大、历时最长的国际合作计划，利用一艘巨型深海钻探船在世界各大洋数千米海底进行科学钻探，探讨国际最前沿的学术问题。1968年以来，这项以美国为基地的国际大合作，在全球各大洋钻探2 000口、取芯20万米，证实了板块构造学说，创立了古海洋学，把地质学从陆地扩展到全球，从根本上改变了地球科学家的视野和思路。例如，ODP第117航次对印度洋孟加拉深海扇的钻探，为青藏高原的历史提供了“海底档案”；ODP第138航次在东太平洋的钻探，建立了1 000万年以来基于地球运动轨道变化周期的高分辨率地质年代表，为地质计时提供了“天文钟”；ODP第139航次，钻探了正在形成之中的洋底热液硫化物矿床；ODP第164航次，取得了“天然气水合物”的岩芯标本……

现在，大洋钻探正在为钻穿洋底地壳、揭示气候演变机理、探索洋底深部生物圈等宏伟目标而奋斗，各国学者还将在明年（1999年）5月聚会温哥华，讨论新世纪大洋钻探的新纲领。与此同时，日本正在建造一艘更大的大洋钻探船，准备在新世纪里与美国争雄。日本科技界在给首相的报告中写道：20世纪美国在世界大洋研究中所起的作用，到21世纪是否也可以由别的国家来承担？

然而30年来，我国的地学界却一直是置身于DSDP/ODP的国际洪流之外。当DSDP钻探洋底地壳，证实“海底扩张”的时候，我国正沉醉于“文攻武卫”，经历着史无前例的大动乱；直到“文革”尾声，才从老前辈的译文里看到了“板块构造”的新名词。今天的中国已经完全不同，经济的迅速发展和社会的改革开放，带来了自然科学的春天。1998年4月，我国以1/6成员的会费正式加入大洋钻探计划，成为第一个“参与成员（Associate Member）”。同时，我国科学家提出的“东亚季风史在南海的记录及其全球气候意义”的大洋钻探建议书，在1997年度全球评审中以第一名的优势获得通过，定为ODP第184航次，将于1999年2月16日至4月13日在南海实施。这样，我国海区的第一次深海钻探，将在我国科学家的提议和主持下，在10名海内外和海峡两岸的华人海洋地质学家上船参与下，对东沙和南沙附近1 000到3 000余米水深的海底进行科学钻探，取得近3 000余万年来的沉积记录，验证有关青藏高原隆升与东亚季风以及全球变冷相互关系的科学假说，揭示构造运动与气候演变的关系，探索我国气候演变的机理和海洋因素，争取在20世纪最后一年，在我国陆地地质与海洋地质的接轨上迈出一大步。

华夏文化面临的新挑战

新世纪的海洋开发，一要求科技，二要求合作。海洋战争的前提是国际对立，海洋开发的基础却是国际合作。以当前科技发展之快、海洋开发投资规模之巨大，再发达的国家也难以单独承担起海洋开发的重任，互助合作是必由之路。但是人助必先自助，本国海洋科技的发展是合作的前提。上述大洋钻探，便是一例。应当承认，在我国地球科学的海、陆（陆地固体地球科学）、空（大气科学）“三军”中，海洋科学是起步晚、力量弱的小弟弟，更不用说与发达国家相比。只有急起直追，才能在新世纪开发海洋的国际合作和竞争中，取得我们应有的地位。

传统的华夏文化源于内陆，海洋的分量相当有限。尽管郑和下西洋比哥伦布、麦哲伦的壮举差不多要早一个世纪，但我们自以为居于世界中央的祖先们，总习惯于把沿海地区看作是东夷南蛮的荒野，对海外世界往往漫不经心。《逍遥游》中的鲲鹏游冥无非是幻想世界；《诗·小雅·菁菁者莪》中的杨舟，也只是江河湖泊。19世纪西洋的炮舰，轰醒了东方的“睡狮”。面对列强的坚船利炮，我们才意识到海疆有多么重要。自从150年前（1847年）容闳赴美开始，出现了我国最早的出洋留学潮，而在早期的留学生中许多人学造船、矿冶，决非偶然。

时至今日，我国海洋事业有了空前的发展，海洋产业也已初具规模。然而在人们的意识中，海洋的分量仍然有限。谈论国土疆域之大，往往有人把海疆忘掉；即使想到海洋，也常常限制在看得见的岸边浅海。殊不知新世纪的海上之争，实际上是一场全球性的科技竞争，随着联合国海洋法公约的实施，我国必须不失时机地把研究海洋、开发海洋提高到国策的高度加以重视。19世纪和20世纪，北大西洋两岸的国家在世界海洋事务中起到了无可争辩的领先作用。然而当前西太平洋沿海国家与地区的经济腾飞，自然使人想到：我们是否就当在新的世纪里发挥更大的作用？可以不夸大地说，对开发海洋的重视程度，将在很大程度上决定我国在新世纪中的发展前景。

华夏文化，是当前振兴中国的重要基础。一旦源自内陆的古老文化真正地进入海洋，一旦黄土地与蓝海洋相互结合，产生的将是旧山河上的新辉煌。

（原载《世界科技研究与发展》1998年，20卷4期）

1. Solow A．R．， Estimating biodiversity：Calculating unknown richness ［J］．Oceanus， 1995， 38（2）：9-10.
2. Parkes R．J．， et al．Deep bacterial biosphere in Pacific Ocean sediments ［J］．Nature， 1994， 371：410-413.
3. 近年来的新资料表明，人为排放的CO₂近一半留在大气中，另一半分别由陆地植被（含土壤）和海洋吸收——编注．
4. 金性春，周祖翼，汪品先，大洋钻探与中国地球科学［M］．上海：同济大学出版社，1995：349．
5. 汪品先，上下五千万年［J］．科学，1997，49（3）：18-22．