逐梦南海科考

时事 2024-11-13 12:13 北京

△“海洋地质二号”船。（供图/广州海洋地质调查局）

1909年，广东水师提督李准巡视西沙海疆，测绘地图，勘测岛屿；1947年，中国政府确定曾母暗沙为我国海疆最南边界；1983年，中国地名委员会发布南海诸岛部分标准化地名公告……在这些广为熟知的历史节点背后，其实早在秦汉时，中国先民们就已经在这片海域捕鱼、经商；不晚于唐宋时期，中国开始设置管理机构对南海诸岛进行管辖；明代郑和船队多次往返南海诸岛，并绘制《郑和航海图》将南海诸岛分群命名。

毫无疑问，南海诸岛及其邻近海域自古以来就是我国领土，由我国人民最早发现和命名。而中国在南海海域的现代科学考察活动，也可以追溯到20世纪20年代。

新中国成立前：萌芽期

△ 科研人员收获了满满一大桶海泥的采样。（摄影 / 赵珺）

1928年5月，在广东省政府支持下，中山大学农学院院长沈鹏飞、地质学教授朱庭祜一行16人搭乘“海瑞”号军舰前往西沙各个岛屿，进行了为期16天的实地调查，并在之后将科研成果编写成《调查西沙群岛报告书》等科研报告。这是中国历史上首次有地质学家前往南海西沙群岛进行科学考察。其后，经广东省政府批准，中山大学将西沙群岛作为其开展海洋教育的实验基地，成为中山大学的校产。

1947年初，当时的国防部函请经济部地质调查所派员前往调查。该所派土壤学家陆发熹和席连之分赴西沙群岛和南沙群岛进行考察。在实地考察和实验室分析的基础上，陆发熹、席连之分别著有《广东西沙群岛土壤及鸟粪磷矿》和《广东南沙群岛土壤纪要》，这是我国近代土壤学历史上对南海诸岛土壤的最早研究。

1947年4月，中国政府再次组织科学考察团乘“中基”号军舰赴西沙群岛实地调查。参加考察的王光玮、陆发熹、张宏达、李国藩等多位学者在此后陆续发表了《西沙群岛的植被》等一大批关于珊瑚礁岛屿地质、磷矿、植物和土壤的论文，不仅填补了当地科学研究的空白，更是从自然科学的角度为证实西沙群岛是中国领土提供了有力的证据。

新中国成立后：逐渐壮大

△ 工程技术人员与科研人员在后甲板布放观测设备，此时设备已入海。（摄影 / 李士萌）

1958年,国家科委组织了大规模的“中国近海综合调查”。1959年1月，中国科学院南海海洋研究所成立。同年，为建立海洋水文气象及渔情预报系统、加强国防和海上交通建设，国家科委海洋组牵头开展了全国海洋的普查工作。

1963年，国家制定了“海洋科学十年长远规划”，在此前后的时间里地矿部、国家海洋局、中国科学院、国家教委等部门以及沿海各省、自治区、直辖市政府先后实施了“渤、黄、东海陆架地质地球物理综合调查”“南海地质地球物理综合调查”“中国海岸带综合调查”“沿海主要岛屿调查”“全国海岸带与海涂资源综合调查”“珠江口盆地海洋工程地质调查”“全国海岛资源综合调查”“大陆架及邻近海域勘查与资源远景评价”“南沙群岛及周边海域综合科学考察”，以及“863”计划海洋领域820主题“海洋探查与资源开发技术”“我国专属经济区和大陆架勘测”。这些重大项目起点高、投入大、影响广，取得了高水平的成果，将包括海洋地学在内的海洋科学不断推向前进。

20世纪70年代，我国开展针对中沙群岛及其邻近海域的科学考察工作。其中，1973年至1977年开展的“南海中、西沙群岛及附近海域调查”共进行11个航次，是规模较大、较系统的一次覆盖中沙群岛海域的科学考察任务。

史诗般的南沙综合科学考察

△ 10月15日黎明时分，从科考船直升机停机坪上看南海景色。（摄影 / 赵珺）

1984年7月，中国科学院南海海洋研究所会同全国32个科研机构，调动数百名科学家，开启了南沙群岛综合科学考察。此时，科考队已经有了排水量3000多吨的“实验3”号综合海洋科学考察船。该船于1981年交付，船长104.2米，宽13.7米，总面积230平方米，装载有先进的海洋考察和实验设备，可以深入南海执行海洋科学考察任务。

南沙群岛综合科学考察的热潮一直持续到20世纪末，前后共进行了30多个航次的海上考察，总航程超过19万公里，考察岛礁38座，并在34座岛礁上设立了带有主权标志的考察碑，一点点揭开了南沙的神秘面纱。

南沙中部和东北部海区暗礁及险礁星罗棋布，海底地貌十分复杂，此前从未被详细勘测过，被视为危险的“死亡海”，船舶通常要绕行。科考队根据获得的南海水文气象信息，绘制了详细的礁盘信息，乃至“推荐航线”，为水道、锚地与港口的选址提供了可靠数据。

南沙综合科学考察之初就抵达了南海最南部的曾母暗沙。通过对曾母盆地油气情况进行勘测，科考队员分析得出曾母盆地东部天然气含量高、原油少，西部原油多的结论，并第一次全面了解了南海的油气分布情况。整个科考中还发现了61种海洋生物新种，我国新记录347种，另发现多处高产优质的渔场，是南海北部渔获量的数倍。

南海钻探：让中国跻身国际深海俱乐部

△ “海马”号无人遥控潜水器在南海海域执行海底考古任务。（供图/广州海洋地质调查局）

大洋钻探是地球科学领域规模最大、历时最久的国际合作深海研究计划。从1968年开始实施的半个世纪里，在全球各大洋钻井3600余口，证实了海底扩张、大陆漂移和板块构造的理论，创立了古海洋学，在地球科学领域掀起一场革命。但中国科学界长期游离在这项研究之外。

“我第一次听说深海研究的概念，是1978年去美国。当时中国对此还毫无知觉。”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接受《中国报道》记者采访时感叹，“我们起步太晚了。”

1995年初，中国科学院地学部10多位院士联名上书国务院，提出“参加大洋钻探国际合作是我国在发展地球科学和促进海洋开发方面最为有效的一种投资，并将在很大程度上决定21世纪我国地球科学在国际上的地位”。1995年11月，国务院批准合作。

1998年4月，中国正式加入大洋钻探计划（ODP）。该计划的主体活动是每年6次的钻探航次，通过国际评审从各国学者的建议书中择优实施。1997年，汪品先提交的《东亚季风在南海的记录及其全球气候意义》建议书在全球评审中名列第一。

1999年2月18日至4月12日，“JOIDES·决心”号大洋钻探船首次驶入南海，执行第184航次任务。汪品先担任首席科学家，来自海峡两岸的多位中国科学家共同参与，在南海南北6个深水站位钻孔17口，从水深2000—3300米的海底钻入地层，最深钻孔深入海底以下850米，取得深海高质量连续岩心5460米，实现了中国深海科学钻探零的突破，据此得到了气候演变长周期等多项创新成果，使中国深海基础研究跻身世界前列。

参加国际大洋钻探计划也为中国在南海的深海地质研究和资源开发等领域奠定了新的基础。此后，中国一系列重大计划，如天然气水合物专项、边远海国家重点基础研究发展规划项目以及深海扇石油勘探项目，均以184航次的钻井为据点布设地震剖面或直接利用其钻井岩心或数据进行分析研究。

拿回对南海研究的科学主导权

△ 10月8日，工程技术人员布防深海采矿羽流Ⅰ型便携监测节点。橙色的为声学通信部件，用来与岸基进行数据互通，黄色的为沉积物捕获器及释放器平台，用来获得长时间范围内的沉积物沉降样品，中间长缆为30个电学传感器阵列，这三个设备相连可以监测深海采矿羽流三维变化情况。（摄影/李士萌）

最深达5500多米的南海，是我国岸外最重要的深海区。然而对南海深海的研究，是在20世纪七八十年代由欧美首先开始，对南海成因等基本的科学认识，也主要是由欧美学者提出。南海深海的研究主导权长期掌握在西方国家手中。

20世纪90年代末到21世纪头十年，通过积极参加国际大洋钻探计划，中国科研工作者对南海研究具备了一定程度的主动性，但依然主要依靠同国外科学界的合作。不过，随着中国不断加强在海洋科技领域的投入，这种情况得到根本性改变。

2011年，国家自然科学基金委员会启动了长达10年的“南海深海过程演变”重大研究计划。计划启动翌年，党的十八大提出“建设海洋强国”战略，这一计划也得到了空前的支持，全国32个单位的700余人次加入这一研究计划，累计获得自然科学基金委2.05亿元资助，完成63个研究项目、3个半大洋钻探航次以及4个深潜航次，在南海深水区实施了数以百计的锚系做长期测量，完成了近底磁异常等多种深部地球物理测量和多学科的海上观测、试验，是中国深海领域迄今规模最大的基础研究计划。

“可以说，中国从此拿回了南海科学上的主导权。”汪品先如此评价这一计划。他本人在该计划中担任指导专家组组长，并于2018年5月以82岁高龄亲自乘坐中国自主研制的“深海勇士”号载人深潜器，3次下潜至南海西沙海域1400多米深的海底，每次都在海底连续观测采样8个多小时。

与此同时，中国在国际大洋钻探计划中的话语权也不断提高。2013年，中国成为由ODP发展而来的新十年综合大洋钻探计划（IODP）的正式成员。2014年，由中国科学家设计并主导，以南海海盆大洋岩石圈演化以及深水沉积环境变迁为研究对象的第二次南海大洋钻探行动实施，首次获取了南海深海盆的沉积岩和大洋玄武岩岩心样本，并由中国科学家据此绘制出了精确到百万年的南海海底地形演化变化图。

2017年，共计两个航次的第三次南海大洋钻探拉开序幕。在科技部的支持下，中国额外提供了1200万美元的经费，还派出了两位首席科学家及24位科研人员，占船上全部科研人员的三分之一，完全主导了此次南海钻探科考。通过此次钻探，科学家们进一步了解了南海的地质构造，为研究东亚和西太平洋演变历史找到了新的证据。

南海油气资源勘探：有望改善我国能源结构

△ 布放设备前，工程技术人员在后甲板组装和测试并联声学释放器。（摄影/李士萌）

对油气资源的勘探是南海科考的重要任务之一。

20世纪60年代末，广东省认为广东要发展，必须要有可靠的能源供应。但广东没有陆地油气田，因此将希望投向了南海。

20世纪70年代中期，在著名地质学家李四光的理论指导下，广州海洋地质调查局在南海珠江口及琼东南开展了综合海洋地质、地球物理调查和油气普查。1975年，南海北部初步发现了可能蕴含油气的珠江口盆地。1976年8月，在珠江口盆地进行了试钻，但先后钻探的4口钻井均未取得重大发现。经过工作团队不懈坚持与努力，1979年8月13日，“珠五井”的试油火焰，终于照亮了南海的夜空，这是首次在我国海域钻获高产工业油流，拉开了中国南海海上石油开发的大幕。

在新世纪，广州海洋地质调查局采用新理论、新方法引入油气资源勘查，目前已经在南海北部发现5个深水区油气盆地，圈定了13个局部构造和8个重点目标，为实现南海北部中生界油气突破奠定基础。

可燃冰的学名是天然气水合物，是一种甲烷和水分子在低温高压情况下结合在一起的化合物，被看作一种可以替代煤、石油的新能源。我国南海可燃冰储量丰富，但是这些可燃冰都位于深海海底之下，开采难度巨大，迄今鲜有国家尝试。

1995年起，广州海洋地质调查局展开对南海可燃冰资源的研究与调查工作。自1999年开始，依托两轮国家专项支持，聚焦南海北部，可燃冰资源调查持续突破。2007年，在南海首次钻获扩散型水合物实物样品。

广州海洋地质调查局天然气水合物勘查开发团队攻克深海浅软地层水平井关键核心技术，在2017年、2020年分别成功实现两轮海域可燃冰试采，实现了从“理论研究与模拟实验”到“探索性试采”再到“试验性试采”两次重大跨越，推进可燃冰产业化迈出关键一步。

新一代国产装备助力，更美好的未来即将开启

△ “海马”号深海遥控潜水器（ROV）出水（供图/广州海洋地质调查局）

随着“中国智造”的崛起，在南海的各项科考活动中，新一代国产先进装备也逐渐替代外国装备，在探索南海的科考活动中大显身手。

中国首台自主设计、自主集成研制的作业型载人潜水器“蛟龙”号，自2010年以来多次在中国南海执行下潜任务。2017年4月，“蛟龙”号先后搭载多位科学家圆满完成了南海深潜科考任务，拍摄了大量海底高清视频照片资料，系统地获取了玄武岩样品、沉积物样品及近底海水和生物样品。

“蛟龙”号之后，中国又陆续研发出能潜入4500米深度的“深海勇士”号和万米全水深的“奋斗者”号载人深潜器，不断刷新人类深潜的极限。

2014年2月20日—4月22日，我国自主研制的首台4500米级深海遥控无人潜水器作业系统“海马”号搭乘“海洋地质六号”综合科学考察船，分三个航段在南海进行海上试验，并于4月18日通过了由863海洋技术领域办公室委派的海试现场专家组进行的海上验收，又给南海探索增添了新的神器。2015年3月，“海马”号首次下潜便发现了我国第一个海底巨型活动性冷泉——“海马冷泉”，不仅让大众对深海冷泉生态系统有了新的认识，还发现了直接赋存在海底的可燃冰。

无人智能化海洋探测技术让南海探索迎来了新的时代。2017年，中国还决定投资超20亿元，在南海和东海分别建立海底观测系统，并在上海临港建设监测与数据中心，实现从海底向海面的全天候、实时和高分辨率的多界面立体综合观测。

南海深部计划和国际大洋钻探计划，不仅为探索南海积累了丰富的基础资料，同时也提出了一系列新的科学问题。目前，我国的海洋地球科学正在进入崭新的发展阶段，更美好的未来即将开启。

撰文：《中国报道》记者王焱

责编：张利娟

编审：赵珺

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