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地下2000米的神秘世界

汪品先为同济的本科生们上课

汪品先在意大利西西里岛海边考察地质

汪品先

苏州人,1936年11月生,著名海洋地质学家。先后在华东师范大学和同济大学任教,现为同济大学海洋与地球科学学院教授、博导。中科院院士,国家重点基础研究发展规划项目“地球圈层相互作用中的深海过程和深海记录”的首席科学家。

另一面

中国最缺少的是交锋,太多的是在拍手。——质疑学术会议上的吹捧之风

现在的院士承袭中国几千年的科举制度,主要依靠单位提名,一考定终身。这几年非正常操作太多了,候选人所在的单位常常下力气、花钱帮助个人搞公关。不能再采取这样的老办法了!我认为应该由院士群体本身来选举,国际上都是由院士提名。正常的情况应该是被选举人是受别人推荐的,自己并不知道,处于一种被动的状态。——质疑现行院士制度为科技工作者提供良好待遇、对科技成就予以重奖,是我国这些年来促进科技发展的成功措施。但如果缺乏文化层面的相应措施来配套,容易走向反面。我们现在过分倚重物质刺激,对于好奇心的驱动力重视不够。——质疑过度的物质激励

今天的中国太需要能进入科学领域写作的文学家,和能把科学扩展到文化领域的科学家,两者的结合,非常有助于创新文化的早日形成。——质疑文理分科

作为“南海大计划”的主要主持者之一,近期,中科院院士汪品先颇受瞩目。7月,他曾应邀给上海图书馆为成立60周年举办的“大家讲坛”做讲演,介绍了令人神往的海底世界,以及南海的最新科研进展。

文唐骋华图、资料

海底,“常识”以外的世界

“知道吗,几千年来,人们一直以为深海是一片没有生物的世界,冷冰冰、黑黢黢,毫无生气?”迎着观众好奇的目光,汪品先顿了顿,“直到20世纪下半叶,人类才开始了解这个巨大而神秘的世界。”

这个世界是这样的。在海底,人们发现了世界上最大的山脉,从而弄懂了地球表面的板块构造。接着,深海和海底又发现了“暗能量生物圈”,它和依靠氧气与光合作用的地面生物圈完全不同,并且,占据了地球总生物量的30%。海底还生存着上万年甚至上百万年的细菌,或许不久的将来,能从它们身上提取出“长寿基因”……

“海平面以下2000米真是说不完、道不尽,而目前对它的研究,还落后于对月球、火星表面的探究。”汪品先用诗意的语言,揭秘那个“惯常思维”之外的世界。

例如和“常识”相反,大海并非陆地上那些江河湖水的终点,因为海底是“漏”的。汪品先解释道,大洋板块的水能够深入到俯冲带200公里以下,进入地幔。在地质史上,带入地幔的水相当于现在大洋海水总量的1/4。

难道那里就成了水的归宿?汪品先认为很有可能,“最早形成地球的物质中有2%的重量是水,而今天表层系统中的水只占地球重量0.02%,除了逸失的,应该留在了地球的深

部。”对东太平洋胡安·德富卡中脊的钻井观测证实,海底下果然有“地下水”,且在流动。这改变了人们对水循环的认识。“地球上既有地表水循环,也有大洋底部的水循环。”而这,将会影响海水成分,以至于全球环境。

同样鲜为人知的还有碳。汪品先说,碳元素能在土壤中停留成百上千年,在海洋中,则更是以万年、十万年为尺度。在全球碳循环中,大洋海底起着举足轻重的作用,是实现低碳目标所无法回避的。“越来越多证据表明,地球表层的现象根子在深部。海底之所以诱人,就在于它还有太多的未知。”

方向:南海,航次:184

令汪品先遗憾的是,历史上,中国人对海洋不够重视。“我们属于大陆文明,有偏重陆地、忽视海洋的传统。”他提到明朝实行海禁,而同时期的西方开启了大航海时代。“从鸦片战争到八国联军,敌人都是从海上杀来的。抗战初期的淞沪会战,日军从杭州湾登陆,是迫使中国军队撤退的重要原因。”

到汪品先那一代,对海洋仍然认识不足。1956年他20岁,被选派到莫斯科大学学习地质学,并迷上了螺丝化石。毕业填分配志愿时,汪品先选择西藏,因为青藏高原曾为古海洋覆盖,有大量海底生物化石。但该想法遭上级否决,他进了华东师范大学地质系。彼时,他并未想到自己会与海洋结缘。

至1968年,正常的科研工作基本停顿,苦恼之际,汪品先听说国家要到海上找油。“我十分兴奋,联合同事写报告,申请建立海洋地质系。”1972年该系整体搬迁到同济大学。起初条件艰苦,分给汪品先的宿舍,之前做过肝炎病房。实验室则是一个废弃的车间,面积挺大,却堆满垃圾,苍蝇到处飞。就是在这里,走出了中国第一批海洋地质专业学生。

1978年汪品先随石油科技代表团赴法国和美国考察,他猛然意识到,国外在海洋勘探领域已远远领先。“上世纪六七十年代以前,科学家就在海底发现了锰结核,后来发现了钴结壳,再后来是‘热液生物群’。每一次都引发热潮,轰动舆论。”

归国后,汪品先一头钻入“车间”。1980年他与同事合作出版《中国海洋微体古生物》,得到了西方学术界的赞誉。

但西方国家的目光早超出了古海洋、古生物领域。1985年美国发起大洋钻探计划,试图通过钻探获取岩心以研究大洋地壳。参与国达十多个,要不是汪品先的坚持,中国几乎缺席。由于国际专家组看重建议书的质量,而非会费额,1997年,汪品先等人提交的建议书在全球竞争中名列第一。

两年后,作为首席科学家,汪品先率国际大洋钻探船“决心号”奔赴考察地。方向:南海;航次:184;目的:探寻东亚季风的历史。

前景,地球上最迷人的地质记录

以南海为考察对象,汪品先是有深谋远虑的。

从科研角度说,法国古海洋学家卡罗·拉伊认为,中国南海可能蕴藏着地球上“最迷人的地质记录”。汪品先打了个形象的比喻,与浩瀚大洋相比,我国的南海就像一只五脏俱全的麻雀,解剖这只“麻雀”,对海洋研究具有样本价值。

“决心号”的考察活动证实了这一点。汪品先等人在南海南北6个深水站位钻孔17口,从水深2000米到3300米的海底钻入地层,最深的一口井深入海底以下850米,取得高质量的连续岩心计5500米。经几年研究,他们取得了数十万个古生物学、地球化学、沉积学等方面的高质量数据,建立了西太平洋3200万年以来的最佳古环境和地层剖面。

汪品先还有着超越技术层面的思考。南海面积350万平方公里,2006年发现深海天然气,2007年找到“可燃冰”,加之丰富的石油资源,引起全世界瞩目。“搞清楚南海的诞生、变迁,其矿藏是如何形成、怎样布局的,对我们开发与保护南海意义非凡。”目前,科学家连南海的年龄都没确定,还有很长的路要走。

2011年,汪品先主持的“南海深海过程演变研究”(俗称“南海大计划”)正式实施,至今已启动了24个子项目。一度,他甚至准备以75岁高龄带“蛟龙号”去南海提取“可燃冰”。出于安全考虑,该计划未获批准。汪品先希望到2014年,国际大洋钻探船再来南海,进行由我国科学家设计和主导的第二次大洋钻探。计划他已经做出来了:租美国船,中方出70%的经费,计5000万元。

对于远景,汪品先是乐观的。他表示,受金融危机所累,美国、加拿大、日本等国对海洋科研的投入均有所放缓,中国则在加大投入。“这是一个良好的契机。”

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