深潜:中国深海载人潜水器研发纪实
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1 “因为它在那里”

2012年6月24日,已在马里亚纳海沟海域下潜了48次的“蛟龙”号,要在这一天向其下潜极限7000米发起冲刺。

这是第49次下潜。叶聪担任主驾驶,一同下潜的有中国科学院声学研究所(以下简称“声学所”)副研究员杨波和中国科学院沈阳自动化研究所(以下简称“沈阳自动化所”)副研究员刘开周。

这次下潜到达了7020米的深度。叶聪在海底与国家海洋局局长刘赐贵通了话,接受了中央电视台的现场连线采访。与此同时,“蛟龙”号总设计师徐芑南和中国大洋矿产资源研究开发协会(以下简称“大洋协会”)办公室主任金建才做客中央电视台演播室进行现场直播。他们一边看着画面,一边进行解说。画面上叶聪驾驶着“蛟龙”号在雄浑、幽静、黑暗的深海里潜行,观察窗外闪烁着各种发光的海洋生物发出的荧光,像江南夏季夜晚旷野上乱舞的萤火。如此幽深的海底是一个活跃着多种生物的、五彩斑斓的世界。这是生命的奇迹。

正在太空中的航天员祝贺“蛟龙”号深潜7000米成功。空海连线,来自天宇的声音和来自大洋7000米海底的声音神奇地在人们的耳边响起。

神舟九号正飞梭般划过苍穹,蓝色的地球和无垠的星空是美丽的、幻象一般的背景。飞行乘组指令长景海鹏说:“我是景海鹏,我代表在天宫一号的3位航天员,祝贺‘蛟龙’号深潜7000米成功!”

沉沉深海,孤独的潜水器在海底疾行,灯光划破了黑暗,潜航员兼工程师叶聪说:“我是‘蛟龙’号潜航员叶聪,我代表‘蛟龙’号乘组在7000米海底给太空中的你们送去衷心的祝福。”

海底的“蛟龙”号潜航员和太空的神舟九号航天员的图像出现在中央电视台的现场直播中,观众无不雀跃,举国欢腾。正在直播中解说的徐芑南激动得热泪盈眶,但他明白自己是在中央电视台的演播室里,于是竭力控制着自己的情绪,笑着说:“‘蛟龙’号冲刺7000多米的深度成功,这意味着‘蛟龙’号达到了世界深海潜水器的先进水平。它的下潜深度可覆盖99.8%的世界海域。”中国从此跻身海洋大国,实现了几代人的梦想。

历史记下了中国人抵达7000米海底的一幕。

历史记录了盘古开天地以来华夏儿女从未有过的、简单而又伟大的通话。

2018年5月,当时已82岁的中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先,在9天内先后3次搭载“深海勇士”号下潜至南海深处,成为全世界年龄最大的深海潜入者。原计划考察海底冷泉的汪品先却意外发现了冷水珊瑚的“深海园林”,这让他欣喜异常。冷水珊瑚生活在黑暗冰冷的深海,靠海雪带来的养分生存,大西洋发现过不少处这一珊瑚种类,但西太平洋海域此前基本上没有发现。汪品先此次意外观察到的首先是一丛白色的竹节珊瑚,接着又发现了更多矮小的扇珊瑚和玻璃海绵,它们共同构成了黑暗世界里的“园林”。陆地的园林靠植物,南海深水的“园林”却全是动物。在此之后,南海的多座海山上都发现了大片的“深海园林”。这一发现具有历史性意义。作为一位海洋科学家,汪品先凭自己的敏感和经验取得了这个突破性收获。

生物学家贺丽生已下潜深海多次。她说,以前我们不知道深海里有生物,现在我们通过深海载人潜水器发现深海里有很多种鱼,有种狮子鱼居然能够生活在8000米的海底。在那么恶劣的生存环境里,这些生物能够生活得那么自如,真是匪夷所思。科学家感兴趣的是,生命的极限到底在哪里?

狮子鱼是一种奇特的深海生物。它们游动起来的时候很像狮子的头部。在深海环境中生存,极其不易。深海鱼的骨骼通常都很薄,而且是弯曲的;肌肉组织因为要适应高水压而变得柔软无比;体内也会有一定的海水,为的是保持水压平衡。

贺丽生到过万米深渊马里亚纳海沟,她完全被它独特的环境吸引住了。“快要触底的时候,我们3个人突然都不说话了,大概是被深海的宁静感染了。我记得我当时最大的感受是:这里怎么这么安静啊!那种安静所带来的神秘感和庄严感,很可能只有到过海底的人才能体会到。”贺丽生说,“我趴在观察窗口往外看,发现这里的生物非常多!我记得看到过几只钩虾,以及很多海参,还发现了不少多毛类生物。”

2019年5月,我国科考队在马里亚纳海沟南侧海山还发现了10片珊瑚林,珊瑚就好似一朵一朵海底的花儿一般。此处有珊瑚林生存,确实很难得。

中国船舶重工集团公司第七〇二研究所(以下简称“七〇二所”)高级工程师、“奋斗者”号载人潜水器电气系统副主任设计师、主驾驶张伟曾下潜深海30多次,3次到达马里亚纳海沟。2021年11月20日下午,无锡图书馆举行了题为“弘扬载人深潜精神,勇攀深海科技高峰”的讲座,在讲座中张伟对海底做了深情描述,谈到了黑烟囱或白烟囱似的热泉。热泉喷发出滔滔的、滚烫的黑色液体,那里存在着生命的奇观,积贮着亘古的力量。热泉已被证实极有可能是人类生命的源泉。众多深海动物和人类有着出乎意料的、惊人的相似性。

这几幕深潜场景像一盏盏烛火,点亮黑夜般的深海,那里原本漆黑一片,没有光亮,什么都看不见。海底世界沉淀了太多,蕴藏着太多的奥秘。这些场景折射出一段绚丽的传奇,一个里程碑事件——中国在落后50年的差距下,壮志凌云,一举研制出高水准的全海深载人潜水器。有了这样的深海之舟,我们才能抵达深海,就如同有了火箭和飞船,我们才能在宇宙航行一样。在挺进地球最后边疆的历程中,我们从跟跑者变为领跑者,叩响了深海这扇沉重而古老的大门的门环,直抵深渊的最深处……

大海是宽广的,比大海更为宽广的,是人的心灵……

这是一个关于探索寂静的、未知的深海的故事。

不是科幻,也不是童话,而是中国人切切实实的行动。

希望是隐藏在群山后的星星,探索是人生道路上执着的旅人。

探索是人类的天职和本能。人类总是向往未知,希望揭开真相。古往今来人类的探索,都源于对自然万物的惊异、好奇或征服之心。

人类前赴后继地探索令他们困惑的现象,奔赴那些没有到过的、似乎难以到达的地方——浩瀚的深海、星辰、天宇,以及险峻的高山。哪怕极其危险,哪怕极其艰难,哪怕可能会带来失败、伤害,甚至付出生命,都在所不惜。

探险是探索的一部分,许多探索需要勇敢无畏的探险精神。

珠穆朗玛峰已有无数支登山队和无数名探险者攀登过,有的胜利登上了终年冰雪覆盖的峰顶,也有的因为遭遇雪崩、滑坠、窒息和突如其来的暴风雪而倒下。始于100余年前的珠穆朗玛峰探险,因为一场场悲剧留下了数百具尸体,令人触目惊心——1921年到2006年,约有200人在攀登珠穆朗玛峰时丧生。他们悲壮地躺在那里长眠。

世界登山史上,人类对7000米以上高峰的每一次前行都伴随着死亡的阴影。即便登山路上充满艰险,勇敢的登山者仍络绎不绝,一支支登山队仍怀着征服珠穆朗玛峰的梦想向着地球的最高点冲击。2019年,珠穆朗玛峰海拔8000米的“死亡地带”竟然出现了堪比“黄金周”的拥堵场景:200多名身穿厚实羽绒服的登山者,排起长龙,等待3小时以上。登顶珠穆朗玛峰的路途是艰险的,被冰雪埋葬的殉难者并没有熄灭登山者追求登顶的热情。他们勇敢地以生命为代价继续挑战。

中国著名女登山家潘多是世界上第一位从北坡登上珠穆朗玛峰的女性。她的双脚曾被严重冻伤,截去5个脚趾。她人高马大,壮硕结实,浅褐色的肤色,脸上笑容可掬。也许只有经历艰险和见过死亡的人才会笑得这么纯粹。

她亲眼看到有些登山者在海拔七八千米的冰山上流鼻血不止,失去知觉或心跳骤停。冻伤的、冻死的、掉进明暗冰缝中的、跌入深渊的、遭到雪崩被埋没的绝非个别。登山者会沿着殉难者的遗迹前进,和随时到来的致命危险做斗争。

潘多说起她的登山经历,她经历过的苦难和成功。她说,她参与的是代表国家的中国登山队,登顶后,除了测量高度,还展示了五星红旗。

著名登山家乔治·马洛里在采访中被问及为何要攀登珠穆朗玛峰时说:“因为它在那里。”

它,就是白雪皑皑的珠穆朗玛峰。这句话被登山爱好者奉为座右铭。

1999年,美国登山家在海拔8327米处发现了马洛里的尸体——他永远躺在了“它”的脚下。

叶聪是第一位驾驶“奋斗者”号抵达马里亚纳海沟海域万米之下的中国人,此前他到过深度二三千米、五六千米直至7000米的海底。

“下潜到7000米之下,等了一段时间,就出现了端足类生物。它像一只大虾,但有很多脚,还引来一条身体几乎透明的鱼。我们和它四目相对的时候,觉得还是有一点点恐怖的。这个生物的眼睛对光线是没有感觉的,所以它看不到我们,但是我们在7000米的海底,看着这么一个小东西,对我们一点不惧怕。在漆黑寒冷的深海有这么一个小动物向我们靠近,我们反而觉得有一点紧张。”叶聪说。

觉得有一点惊悚,有一点紧张,这可以理解。不仅叶聪有这种感觉,其他深海潜航员、科学家都有这样的感觉。在通常被认为不该有生命的地方,在深远的、寂静的、万古长夜般的深海里和一个活的“小东西”遭遇,它对人类怀有古老的敌意吗?不是。它大概能感应到深海载人潜水器——一个新的物种来到这里,这个庞大的物体用几只发亮的眼睛和它对视,但并不想伤害它。深海呈现出深邃的宇宙一般的、令人胆战心惊的美,而人类则向它展现出陌生而奇特的另一种生命形态。

深海生物圈的生物有独特的生命结构,能够在恶劣的条件下生长,势必有一些很独特的基因。此类基因正是科学家们研究的重点,未来可能会被人类开发利用。人类正在努力探索驱动海底生命的隐秘力量。

它们是另一世界的生命。所有的探索,包括对宇宙和大海的探索,归根到底是关于生命的追问:我们是谁?我们来自哪里?我们是什么?外层空间是否有生命?外层空间是否有高智商生命?地球生命的极限在哪里?这些问题是人类永恒的追寻。

人类的征途是星辰大海。

太空是人类不断探索的目标。月亮、太阳、满天的星星日夜陪伴着地球上的人们。远古时代的人崇拜它们,不知道它们是怎样诞生的,又是怎样存在的。漫长岁月里,人类对太空之谜不停地进行猜测、探究、探索,慢慢地对太空有所了解。

1990年2月14日,天文学家卡尔·萨根说服了美国国家航空航天局,让无人外太阳系空间探测器旅行者1号把相机转向地球,最后一次回望自己的家园,拍摄一组照片。《时代》杂志展示了其中的一张:在浩瀚的宇宙中,在稠密的群星中,地球只是一个浅蓝色的小点,显得那么渺小孤寂。这张照片令无数人慨叹。

“我很好。你们呢?”1961年4月12日,人类第一次乘坐载人飞船进入太空时,苏联航天员尤里·加加林对地面控制站如此汇报,显出了惊人的冷静。

1969年7月20日,美国航天员阿姆斯特朗登上月球表面,留下了不朽名言:“一个人的一小步,人类的一大步。”

“对火星,我们曾经路过它,环绕过它,碰撞过它。雷达检测过,火星车登陆过,被它弹回来过,在上面钻过洞,烘烤过,甚至爆破过。还有一样在未来会实现:我们会亲自踏上去。”登月第二人巴兹·奥尔德林在2013年出版的著作《火星使命:我看太空探索》中这样写道。

喜欢仰望星空的人,应该都听说过鼎鼎大名的哈勃空间望远镜。它带来的一幅幅画面,惊艳了所有人。过去的32年中,从星云到黑洞,从最遥远的星系到宇宙的加速膨胀,哈勃空间望远镜不断改写着我们对宇宙的认知。2021年12月25日,被称为“哈勃空间望远镜继任者”的詹姆斯·韦布空间望远镜在经历了14年的延迟(以及20倍的超支)后终于发射升空,它将揭开宇宙中从未被探索过的秘密。

与前几代望远镜不同的是,詹姆斯·韦布空间望远镜将在红外光谱中观测宇宙,因此它能够观测到首批星系,即时间上最接近大爆炸的那些星系。收集数十亿年前的信息为什么如此重要?美国国家航空航天局戈达德航天中心的天文学家比利亚努埃瓦认为:“这与哲学相关,即了解宇宙的起源、我们的起源和那些构成我们的物质的存在内涵。”

中国人在太空探索中,循序渐进地一次又一次发射载人飞船进入太空。2003年10月15日,中国首位航天员杨利伟乘坐中国自主研制的第一艘载人飞船神舟五号进入太空。2021年10月16日,翟志刚、王亚平、叶光富3位航天员搭乘神舟十三号载人飞船进入太空,首次在空间站中生活、工作半年。

2021年10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。2022年4月16日,神舟十三号载人飞船完成全部既定任务,包括两次出舱活动后返回地球。返回舱在东风着陆场成功着落,返回舱状态控制得很好,呈直立状态。3位航天员安全顺利出舱。

神舟十四号于2022年6月5日发射,航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲顺利进驻空间站天和核心舱,正式开启为期6个月的在轨驻留。9月2日0时33分,经过约6小时的出舱活动,神舟十四号3位航天员密切协同,完成全部既定任务,陈冬、刘洋安全返回问天实验舱,首次出舱活动取得圆满成功。9月17日和11月17日,神舟十四号乘组又分别进行了两次出舱活动。神舟十五号也已于2022年11月29日发射成功。中国航天科技集团有限公司总经理张忠阳介绍,今年我国太空空间站将全面建成。这意味着我国空间技术已经达到国际先进水平。中国空间站建设完成后,将向全球开放,所有“符合入驻条件”的国家都能够在中国空间站中进行太空作业。

中国已经是航空俱乐部的重要成员。

中国人自古不乏仰望星空的勇气与浪漫。嫦娥奔月的美妙传说家喻户晓。屈原向天叩问宇宙起源:“遂古之初,谁传道之?上下未形,任由考之?冥昭瞢暗,谁能极之?冯翼惟象,何以识之?”苏东坡的“但愿人长久,千里共婵娟”,借月亮表达了共同的思念。

中国人自古亦对海洋怀有奔放的情感和征服的雄心:从曹操《观沧海》中的“东临碣石,以观沧海。水何澹澹,山岛竦峙”到李白《行路难》中的“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”,再到宋濂《题李太白观瀑布图》中的“蓬莱屹起瀛海洋,群仙迟汝相徊翔”。

海洋与人类甚至所有生物的进化都有着密切的关系。海洋包围着人类繁衍生息的土地,滋养着地球上每一个生命,在人类诞生后的300万年历史长河中,海洋对人类生活有巨大的影响。人类社群在地球上留下的遗迹证明,我们的祖先几万年前就开始在水上活动了。挪威北部迄今6000年之久的描绘人在小船上捕猎驯鹿的岩画,是已知最古老的描绘船只的图像。画中用线条勾勒出了各式各样的小船,其中大多是较长且有多名桨手的船,可能是一种皮筏。2000年来,人类对蕴含着生命密码的、广袤深蓝的海洋进行了由浅入深的探测,如捕捞鱼类、利用藻类资源、航行、浅海潜水等。

近半个世纪以来,海洋专家持续关注海洋动物、植物和矿物。我们对海洋这个庞大而微妙的生态系统的了解在不断加深。即便如此,我们依然只探索了海洋的极小部分,迄今只探索了全部海域的5%左右。

覆盖全球近71%面积的海洋,构成了地球的主色调蓝色,是地球演变的产物,也是人类历史包括战争史、国家版图史、文明史的重要组成部分。可以说,海洋史是世界史的缩影。人类与水的结缘由来已久,从四大文明古国的大河流域衍生出最早的人类文明,到“大航海”时代世界从分散逐渐走向整体。随着航海技术的进步和人类对海洋的不断探索,海洋文明逐步形成、建立和发展。

中国人喜欢水。《道德经》中说:“上善若水,水善利万物而不争,处众人之所恶”,“天下莫柔弱于水,而攻坚强者莫之能胜”。抽刀断水水更流,用最锐利的匕首去刺水有用吗?反过来,若水成为武器,则水淹七军。什么是强,什么是弱,立见分晓。为什么大海是辽阔的?因为它待在最低的地方,海纳百川,才变得辽阔、低调和包容,这正是水的品性。这是《道德经》中大道思想的重要内容,也是中国人的海洋观。

海洋与大江大河吐纳交汇。陆地的根、本、魂和精、气、神早已与包容万物、滋养生命、情韵流动的水融合在一起了。仅江苏一地就不仅孕育了广阔的沿海滩涂,而且包蕴了长江的万丈豪情、运河的千古桨声、太湖的秀美风情和秦淮河的婉约诗情。

浩浩荡荡、深沉含蓄的大海千古恒常,它与大陆相辅相成,陆川因海洋而丰盈,海洋缘陆地而朗润。是的,海洋造就了世界、人类、历史,乃至陆地上的一切。人类通过海洋进行的贸易和交流,使得人类相互接近、融通,促进了世界的发展和进步。

但人类对海洋的了解一直很浅薄,我们少有深海探索。在很长的时间内,人们对深海的情况几乎一无所知。汪品先院士说,我们对海洋的了解,尤其是对深海的探索还处在新石器时代。

海洋的全部远未被我们所看到和认知。关于它的起源和形成,至今还有争议。我们目前所观测到的距离地球最近的星球,都是干涸的。火星上有水的痕迹,但仅仅是痕迹。同处太阳系的地球为何有如此大面积的海洋,如此多的水?水为何以固态、液态和气态3种状态存在?海洋是怎样形成的呢?

汪品先院士对此进行了解释。他说,地球上为什么有海洋,这是一个有趣的问题。整个太阳系,只有地球有海洋,这是因为地球上有液态水,液态水聚集在地球表面低洼的地方,就形成了海洋。低洼的地方在哪里?这就要说到海洋和大陆的界限,不少人都以为海岸线是海洋和大陆的界限,这种认识其实不对。大陆和海洋的真正界限是在海底。海岸线是变化的,潮汐的涨落,导致了海岸线的变化。两万年前地球上大冰盖的规模不断增加,海平面降低。那时,祖国大陆和宝岛台湾是连在一起的,从中国上海甚至可以走到日本东京。简单地说,海洋的地壳是由玄武岩构成的,大陆的地壳是由花岗岩构成的,这两种岩石比重的不同导致了大陆和海洋的形成。为什么有两类地壳呢?这是由板块运动造成的。大洋地壳的年龄最老不超过两亿年,而大陆地壳的平均年龄就有22亿年,大陆的平均高度是840米,海底的平均深度是3700米。大洋地壳是不断产生的,而大洋地壳的主体是地球历史早期的产物。洋、陆地壳和上地幔的顶部连成岩石圈,坐落在软流圈上,轻的浮上来,重的沉下去,这就形成了海洋。海洋中有大洋中脊即山脉,岩浆流出来,往两边堆出了玄武岩,俯冲到俯冲带,形成海沟,马里亚纳海沟就是一个俯冲带。

汪品先院士还说,世界上最大的山脉不在陆地上,而在海洋中,最典型的是大西洋中脊。全球总长6万千米的大洋中脊是地球表面最大的山脉。岩浆从大洋中脊里涌出来,形成新的大洋地壳,往两面推动,大洋地壳逐渐增大。最大的滑坡也在海底。小的海底滑坡会引起工程事故,冲击毁坏石油钻井、海底管道和海底电缆。大的海底滑坡会引起海啸,巨浪冲击到岸上几十千米处,造成重大的灾难性后果。

汪品先院士在《必须要推进东方文化和现代科学的结合》一文中提到,20多年前他主持南海国际大洋钻探时,发现世界大洋有几十万年的碳循环长周期,于是给一家国际学报投了稿。一位匿名评审人认为此稿论题不妥,认为作者应该讨论区域问题,而不是全球问题。最后,文章当然还是发表了,但这句评语至今还让汪院士耿耿于怀。“凭什么我只配讨论区域问题?”他问道。他在文中说:“‘海洋如何产生’是地球科学的头号问题,国际大洋钻探曾经花20多年时间钻探北大西洋,得出了海盆张裂模式,作为全球海洋成因的标准。然而,大西洋不能代表全球。我主持‘南海深部过程演变’研究大计划,探索南海成因,进行检验,在三四千米深海的12个站位打深井,取上来300多米海盆张裂时的岩浆岩,结果发现大西洋模式在南海并不适用。南海的大洋钻探发现:气候长期变化的驱动力在低纬度地区,不在大西洋;西太平洋是两亿年来的板块俯冲带,和大西洋的岩石圈大不相同,所以南海的张裂机制属于另外一种类型。在各门基础学科中,地球科学的特色在于地区性。谁也不可能一口气研究整个地球,总得从某个地区着手。”

由此可见,大陆和海洋不同比重的岩石构成和地壳运动造就了海洋。海底和板块还在不断移动。但各地区的地壳运动是有差别的,没有一个普适性的模式。

历史和现实告诉我们,海洋与我们的过去、现在和将来的联系是那么紧密,它会带来灾难,也会带来各种资源、各种便利和各种环境变化。海水送来了湿润,海风送来了暖流或清凉。离开了波澜壮阔的海洋,我们将无法讲述世界历史和中国历史;我们将无法解释国家版图的形成,包括几千年的文明发展、国家兴衰、侵略和反侵略战争、殖民主义和民族独立;我们将无法理解现在多数国家为何会如此重视海洋。

可以说,全世界的目光越来越投向海洋。当然,各个历史时期,对海洋的探索目的和诉求是不一样的。开疆拓土、进行殖民主义扩张和增进国家之间的往来、进行贸易是两大目的。前者是军事侵略,是掠夺和奴役;后者是和平相处,是合作和共赢。这些都是在海洋表面进行的。而现在,人们更多地关注深海,关注海的内部和海底。

因为那里蕴藏着丰富的资源和奥秘,深海诱惑促进了海洋科考技术的发展,人们越来越频繁地挺进和探索深海——被称为地球最后边疆的疆域。它表面上看起来是一片长夜难明的静穆,实则充满着生命和自然的律动。

人类与大海之间,不仅仅是征服与被征服、欣赏与被欣赏、想象与被想象的关系。大海的浩瀚、气势、神秘、生命力和破坏力,深深地打动着我们。它给予了我们许多,也给我们带来了灾难:2022年1月汤加海底火山爆发造成的海啸,无情地推毁了沿海城镇的一切,令人震惊和恐惧。

横扫一切的地质灾害的袭击,让人们猝不及防,深受其害。人类在这种天灾面前,显得无比弱小,不堪一击。尽管这样,我们还是离不开海洋。海洋如此博大,如此壮阔。已知和未知叠加在一起,都证实了人类和海洋之间有着无法挣脱的、千丝万缕的联系。古往今来人们对海洋的不断探索,到了孜孜不倦的地步,海洋引起人类深深的共鸣和敬意,人类的心灵和情感融入碧波之中。

那里对我们而言不是遥远的异乡,而是生命的起始之地。

海底深渊孤寒、静寂,然而又富有生机。“载人深潜英雄”叶聪曾充满诗意地描绘道:“妙不可言,是另一处生机勃勃的家园。”

中国人和海洋的关系源远又深密。

许倬云先生在《万古江河》一书中提到,中国古代核心文化区的东边和东南边,从北到南是一条沿着黄海、东海、南海的沿海地区。日本列岛、琉球群岛,以及从台湾岛开始往下的一串岛屿形成的一条岛链,和中国沿海的陆地,封起了一条内海。内海两岸,无论沿海居民还是岛屿居民,一直在不断地移动,不知哪里是起点,哪里是终点。沿海陆地上的居民,无数次移向海岛;海岛上的居民,则借着洋流和季风,不断地南来北往。内海两岸的居民,常常跟着洋流追逐鱼群,以打鱼为生。沿海地区的海洋民俗风情、民间海神信仰、海防文化、盐文化等,也是中华文明的重要组成部分。

汪品先院士认为,西方文化和东亚文化,正是当今世界多种文化中的两大主流。东亚文化的主体在中国,中国一旦成为科学创新的基地,就必然会产生出自己的学派。他呼吁要重建创新的文化自信,促进科学与文化的融合,营造创新气氛,强化华夏振兴的软实力。汪品先院士的这一看法和许倬云的观点不谋而合,一个是从科学和文化融合的角度来论述,一个是从历史的角度来阐释。殊途同归,集中于一点:在海洋文化上,中国具有悠久而深厚的历史传统。

在古代以及晚近的历史上,在漫长而宽阔的亚洲海岸上,海上商业和移民活动在商品与文化的传播过程中扮演了重要的角色。海上交流活动(以及这种活动的偶尔中断)对中国文化的形成起到了重要的塑造作用,同时它也使中国的文化和观念得以通过亚洲的海上航路广为传播。

中国东南沿海地区,从长江三角洲到珠江三角洲,水道成网,城镇密布,人口众多,生活富足,是中国的经济重心,也是中国的海道出入口。海上丝路的港口城市送出中国的丝绸、瓷器、茶叶、药材,迎进琉璃、香料、宝石、胡椒。中国从这些东南出入口,长期汲取了亚太地区的贸易利润。近代西潮将中国文化带入现代世界,其影响巨大而深刻。中国走进世界,最早是通过海路。东南沿海驶出去的船只犹如西北丝路上响着驼铃的骆驼,联结了中国与近代世界。

有人说,中国以长城为标志,是一个封闭的内陆国家。这一论点是不全面的。长期以来,中国的文化中心在黄河一带,在黄土高坡的西北,秦腔、燕歌激昂慷慨。秦国崛起于牧马,说明那时的西北水草丰美。黄河流域孕育了日出而作、日落而息的农耕文明。沿海地区则有船夫竞渡的鼓声和挺立的帆叶,涛声和海风夹杂,形成了海洋文明。中国文化是内陆文化和海洋文化相融合的混合文化,呈现出阴柔、温和、阳刚等诸种格调杂陈的特色。

中国历史上,第一支真正意义上的海军出现于春秋晚期,吴国夫差为王之时。吴国在太湖练就的一支水师,有几百艘被称为大翼、中翼、小翼的兵船。约3万水兵组成的吴国水师曾浩浩荡荡从太湖出发,经长江到达夫差挖掘的邗沟(今京杭大运河的重要组成部分),至济水出海,从海上攻打齐国。驻扎在邗城(今江苏扬州)的步兵、车马兵则经鲁国夹攻齐国,齐军大败。夫差在黄池会盟时称霸。穷兵黩武埋下了灭国的祸根。

此后,中国人持续探索海洋。唐宋时代中国成为世界一流的航海大国。600年前,明朝的郑和七下西洋,海上丝路发展到了一个巅峰。1987年在广东省阳江海域,发现了一艘古沉船,是南宋初期一艘向外运送瓷器过程中失事沉没的古沉船,距今800多年,深埋在海底23米之下,被命名为“南海一号”。至2007年,“南海一号”被整体打捞出水,出水文物达18万件。文物以瓷器为主,都是高质量精品。可见当年海上丝路的盛况。

明末以后,奉行闭关锁国的政策,桅杆超过规定的高度则禁止出海,海上贸易骤减。但渔民被允许以南海各岛礁为据点,进行捕捞作业。此后很长一段时间,中国无暇顾及海洋的开发和探索。

直至1959年1月,为贯彻中国第一份海洋科学规划《中国海洋的综合调查及其开发方案》,综合性海洋研究机构中国科学院海洋研究所应运而生。

在1959年召开的中国科学院工作会议上,中国科学院秘书长裴丽生对海洋开发的未来做了热情的展望:“人类真正利用地球2/3面积的时代还在后面,现在对深海、远洋的开发还是初步的……相信海洋的充分利用就在不久的将来。”在报告中,裴丽生还提到了对海洋调查船及“海洋生物的考察设备”应予以留意。不过在当时的经济与科技能力下,这些还只能是模糊的远景设想。

穿越深邃海水的覆盖才能观察到的马里亚纳海沟,全长2550千米,最深处的海渊深度达到1.1万米左右(后经中国下潜人员测量为10909米),相当于7.2座泰山(海拔1532.7米)的高度。如果把世界最高的山峰珠穆朗玛峰(海拔8848.86米)放到沟底,峰顶离海面还有2060米。

马里亚纳海沟的最深处又被称为“挑战者深渊”。中国人到达这里之前,只有屈指可数的几个外国人曾冒险潜入这片无比深邃的海域,观赏到地球地质运动所带来的这片奇观。海洋研究界曾经普遍认为,这是一片纯粹的、永恒的黑暗,是地狱般的地方,没有可能存在生命。

人们对地球上隆起的最高山峰发起冲刺时,海洋下的深渊则要寂寞得多。人们可以在浅海潜水,但没有人能够凭借一己之力,穿着包括面镜、脚蹼的潜水服到深达七八千米乃至万米的沟壑下潜游。

先行者是凭借着深海载人潜水器来到马里亚纳海沟的底部的。这里的海水是永恒的黑色、灰黑色或青黑色。这里完全黑暗,温度低,含氧量低,气压巨大,是地球上环境最恶劣的区域之一。

深海是一个闻所未闻、难以想象的世界,而这个世界居然是符合逻辑的。没有光线到达的这片幽暗,是真正的宁静之地,仿佛一个宇宙般的异次元空间。

海洋深处,下着没有止境的海雪。它的成分是浮游生物的残骸、鱼类的排泄物、某些动物蜕下的外皮和浅海植物(如水草、藻类、种子、椰子壳等)。它们最终都会分解成残渣,变成碎屑,在永无止境的回旋中,飘落到深海,成为深海一部分生物的食物。在更深的海域中,周围的海雪飘落得更快了,就像是一场又一场水下的流星雨。

对这里的“居民”而言,深海是它们的生活环境。在这黑暗和无情的深度,没有过去,也没有将来。这里有热液喷口,在喷出的几百米高的高温海水中,生物丰富。这里极有可能是孕育人类的母体,见证了这颗星球生命的起源,以及生命产生时的奇妙。深海所攫取的,不仅仅是废弃物,还有二氧化碳。海藻占据单位海洋生物总量的98%,地球上70%的氧气都来自海藻,如果没有它们,我们将无法呼吸。

19世纪中期,科学家都还相信深海是没有生命的,因为当时科学家根本没有能力到达深海。倒是一些科幻作者,在大胆地想象大海深处有丰富多彩的生物,甚至有陆地上早已灭绝的史前动物,它们深藏在海底甚至地心。随着科学的发展,人类搭乘潜水器来到大海深处,这才发现深海竟然确实有生物,而且品种繁多,甚至有比较大的动物。

最早到达马里亚纳海沟的是一个美国人和一个瑞士人,他们于1960年1月23日驾驶“的里雅斯特”号载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟,创造了人类深潜的世界纪录。潜水器的窗户外面是无际的黑暗和万古的沉寂。潜水器射出的黯淡光柱下,荒芜一片,沉积物飞扬起来,云山雾罩似的。他们几乎什么都没看到,在沟底待了20分钟就上浮了。但不管怎样,这是人类第一次到达这颗星球海洋的最深处,被称为地球第四极的所在。

此后的半个多世纪里,再也没有人深潜到这个极地。相比之下,当时踏上过月球表面的航天员已达12人了。

直到2012年,加拿大电影导演詹姆斯·卡梅隆进行了一次马里亚纳海沟之旅。卡梅隆曾经拍摄过两部与深海有关的电影,一部是科幻片《深渊》,另一部是海难片《泰坦尼克号》。后者凄美的爱情故事和电影音乐,给中国人留下了深刻印象。

卡梅隆计划到地球第四极探险,这恐怕与他的深海情结有关。他驾驶的一台万米载人潜水器,名为“深海挑战者”号,是由澳大利亚一家私人公司建造的,卡梅隆自己支付了部分资金,其他资金来自商业赞助。他一再宣称这是一次科学考察,但从潜水器的设计方式来看,拍摄电影才是他的主要目的。潜水器上安装了两台3D高清摄像机和一台庞大的照明设备。他也想破一次纪录,以扩大自己的影响。科研只是附带的项目。他在拍摄两部电影的过程中,积累了一定的深海知识,对1960年“的里雅斯特”号深潜马里亚纳海沟的经过也做了深入的解剖。

这台载人潜水器有一个显著的特点:形状像一根圆柱。有人戏称它是一支巨型的雪茄。它的顶端略呈锥形,能减少海水的阻力,加快下潜速度。它的直径只有1.1米,仅能容纳一人,而且只设一个观察窗。这与后来中国研制的万米载人潜水器比起来,显得非常粗糙和简陋,但卡梅隆勇敢地乘坐它深潜了。

最终,卡梅隆只用了两个多小时,就成功地下潜到马里亚纳海沟,比“的里雅斯特”号的下潜速度快了一倍。但是在下潜过程中,重压之下外壳严重变形。潜水器坐底以后,冲击力使得摄像机和机械手出了故障,12个推进器坏了11个,导致潜水器原地打转,失去了前进的驱动力,原来设定的科考项目难以进行。卡梅隆本来也无意于科研。沟底一片黑暗,笼罩着厚重的阴郁气氛,阒寂无声。深海生物稀稀落落,有些发光的东西如萤乱舞。没有看到结核矿,只有厚厚的沉积物。有的地方喷着一股热气,冒着一串串水泡,这里其实是热泉(当时还没有这个名称)。但卡梅隆幸运地没有靠近热泉,因为热泉涌出的水温度极高。卡梅隆对这些兴趣不大,他不是下来科考的,对这方面没有特别注意。

卡梅隆自带摄像机,透过观察窗,拍摄了一些镜头,这些镜头显示了一个令人好奇的海底世界。画面上是黑暗和静寂,峭壁影影绰绰,平坦的海底如死水一般,沉积物大量扬起。他把探险的全过程,包括潜水器的外形、下海的过程、设施的损坏、舱内的情况,用摄像机自动拍下,后来剪辑成一部纪录片,这部纪录片轰动一时。这是世界上第一部记录深潜的纪录片,吸引了无数人观看,并引起了人们对深潜的兴趣和向往。

以上这3位深海探索先驱者并没有真正进行科研作业,他们的主要目的是创造一个纪录、拍摄一些照片、摄录一些画面。这些对他们来说已经足够了。

正如登山家乔治·马洛里所说的“因为它在那里”,这条最深的海沟还是继续引诱着人们去探访。

2018年,美国富豪维克多·维斯科沃建造了第3台万米载人潜水器“深潜限制因子”号,这台潜水器具备了比较强的深海作业能力。维斯科沃是美国退役军官,一个极限运动爱好者,曾经登上过七大洲的最高峰,包括珠穆朗玛峰,在南极和北极滑过雪,但他并不满足。他还有一个未遂之愿:去探测地球上最深的海底。

维斯科沃从军队退役后在金融界寻找机会,他敢打敢拼,赚到了大钱,终于有能力实现深潜的梦想。据说他花费巨资,委托总部位于佛罗里达州的海神潜艇公司,用时数年制造了一台载人潜水器,命名为“深潜限制因子”号。这台潜水器在设计风格上和后来世界上最著名的载人潜水器之一“阿尔文”号极为相似,只是体积略小,仅能容纳两人。

2018年12月,维斯科沃独自驾驶“深潜限制因子”号载人潜水器下到了位于大西洋海平面以下8376米处的波多黎各海沟。之后,他又相继下到了南大西洋7434米深处的南桑德韦奇海沟、印度洋7192米深处的爪哇海沟和北冰洋5550米深处的莫洛伊海沟。2019年4月,他成功下潜到自己期待已久的超过万米之深的马里亚纳海沟。这位富翁成了深潜过地球上主要海沟的第一人,这位极限运动爱好者的过人体质和应变能力可见一斑。

“深潜限制因子”号比导演卡梅隆的“深海挑战者”号的寿命要长得多,后者受损严重,深潜结束后,再也没有使用过,而是直接被送进了博物馆。

维斯科沃的“深潜限制因子”号在潜入马里亚纳海沟之前,下潜了多次。潜入马里亚纳海沟的这一次,维斯科沃特地带上了科学家,一同探访了海底的一些奇观,如热液喷口、海底岩洞等,还通过设备采集了一大批深海物种,从中发现了40多个新物种,这是一次真正意义上的科学考察。

这次科研探险结束后,维斯科沃意犹未尽,又邀请了一些名人,几次潜入马里亚纳海沟观赏海底景观,其中包括女探险家凯瑟琳·苏利文和凡妮莎·奥布莱恩。前者是美国首位完成太空行走的女航天员,后者是登顶过世界第二高峰的美国女登山家。一系列深潜的成功,使维斯科沃萌生了以此赚钱的念头。他打广告招揽生意,任何人只要出资75万美元,就可以被带到地球海洋最深处的马里亚纳海沟游览一番,可惜至今无人拿出这笔钱跟他下潜海底。而渴望到太空一游的人却并非个别,商业载人航天的发展势头要远远好于商业载人深潜。

可以看到,到达马里亚纳海沟最多次的是美国人,少有其他国家的踪影。美国、俄罗斯、日本、法国等国家在5000米、7000米级的深海科学研究方面一直处于世界领先地位。

这些国家的政府、研究机构、军方人员或个人频繁地驾驶潜水器沉入海平面以下二三千米、五六千米,乃至7000多米进行深潜活动,并同时钻探海床,测量大洋深度、盐度、水温、酸碱度及洋流数据,发现和研究深海生物等。

中国作为大国,在国力还比较弱的情况下,在自主研发、自主设计、自主建造的基础上,于20世纪60年代成功试爆原子弹、氢弹,于70年代发射了第一颗人造地球卫星东方红一号。这些大国重器提高了中国的国际地位,也有效地打破了核垄断和核讹诈。但是在深海载人潜水器方面,中国起步得很晚,直到2002年才真正开始研发。然而,我们弯道超车,用了不到20年的时间,成功研制了“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号这3台载人潜水器,完成了载人深潜跨越式的三级跳。

此前,中国由于科技力量的薄弱,没有能力和实力研制大深度载人潜水器,但已经开始探索海洋潜水器,并有了一定的技术积累和沉淀。