南海
——深海科學的天然實驗室

汪品先

當今世界的海洋里，可以說南海受到的關注度最高。南海面積還不到世界大洋的百分之一，可是經濟、政治和軍事上重要性之高，與其大小不成比例。對于中國來說，平均深度1 200多米的南海，就是我們岸外主要的深海。

人類歷來在海面和海岸上開發海洋，二次大戰之后才開始進入海洋內部。就是這短短的幾十年，不但改變了人類對于地球的認識，而且發現了一個完全陌生的深海世界。我們談論地外的“暗物質”“暗能量”，其實地球表面的深海就是個“暗世界”：浩瀚大洋95%的海水沒有光線，底下生活著見不得陽光、談不上光合作用的“黑暗生物圈”。

因此，到南海去探索深海之謎，既是我國科技界面臨的學術挑戰，也是振興華夏的歷史使命。我國的深海科學起步雖晚，發展速度卻是全球最快，經過20多年的努力，已經取得了舉世矚目的成績，而突破點就在南海。

南海最深5 000米，水柱的壓力就有500個大氣壓，因此深海探索全靠高技術。大洋鉆探、海底觀測和深潛技術是探索深海的“三深”技術。三者之中又以大洋鉆探對科技水平和經費投入的要求最高，因此50年來始終全球“抱團”，依靠一個國際計劃合作進行。

中國1998年加入國際大洋鉆探計劃，1999年就在南海實現了第一個大洋鉆探航次，研究東亞季風。2014—2018年間，又在南海完成了四個航次探索海盆成因，在4 000米上下的深海底里鉆探基巖，使南海一舉成為大洋鉆探研究程度最高的邊緣海。

深海探索要求大規模跨學科、跨系統的合作。國家自然科學基金委員會設立了“南海深海過程演變”的大計劃，為期八年（2011—2018），為中國科學家構筑了在南海大展身手的平臺。八年里不僅有大洋鉆探這樣的重大舉措，而且有“蛟龍”號和“深海勇士”號國產載人深潛器的投產，使得大計劃如虎添翼；還有數以百計的深水錨系長期觀測，加上大量深海探測航次和儀器投放，使得南海深部探測規模空前。

八年來，南海深部計劃碩果累累，今年正是進行成果集成的收獲之年。8月中旬在上海舉行的亮點成果匯報會展現了一派豐收景象，本期《世界科學》對此作了專題報道。深部計劃的一大特色在于“立足南海，放眼全球”，無論是研究南海成因得出的“板緣裂谷”，還是氣候變化的“低緯驅動”，都是針對地球科學的基本問題提出了挑戰傳統認識的新觀點。這類創新成果，也體現在深海微生物與生物地球化學方面。“大家·科技前沿”欄目刊載的焦念志的文章“微生物碳泵理論揭開深海碳庫跨世紀之謎的面紗”就是一則贏得了重要國際聲譽的進展。

研究越深入，發現新的科學問題也越多，這可以說是科學研究的規律。南海八年，在深海研究的更高層次上，引出了一批新的科學問題。在亞洲和太平洋，也就是世界最大的大陸和大洋之間，如何形成了全球3/4的邊緣海盆地？地球上低緯區的水文循環和碳循環，如何響應地球軌道和海陸地形的變化？太平洋水注入半封閉的南海深水盆地，又是如何引起大洋和大陸之間的相互作用……

經過八年的研究積累，已經在南海找好了最佳地點，去為這一系列學術前沿問題尋求答案。到那時候，南海將成為世界深海研究的天然實驗室：一批深入的科學問題在這里解答，一批前沿的學術之謎在這里解開。當然，世界等級的課題要有世界等級的團隊，運用世界等級的手段來研究。

這就是南海深部研究的明天。以中國科學家為主體，以“一帶一路”為背景，具有國際合作特色的新一輪南海深部研究計劃已經呼之欲出。讓我們再接再厲，精益求精，迎接南海深部研究更大的勝利！