汪品先:实现中国海区深海科学钻探零的突破
2018-07-25翟万江
◎ 本刊记者 翟万江
汪品先,1936年11月生,我国著名的海洋地质学家,博士生导师、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、国家重点学科“海洋地质学”和上海市重点学科“海洋地质”的学科带头人。
这位年逾古稀的科学家是推动中国深海研究的先行者,是首次由中国人设计和主持的大洋钻探航次的首席科学家,是中国获欧洲地学联盟奖项的第一人,是同济大学师生眼中“科学的化身”,也是京剧和昆曲的爱好者。
敢于说真话、敢于做实事,是汪品先这位82岁老院士在科学界给人的深刻印象。他的每一句话似乎都能说到科技工作者的心坎上,做的每一件事都让中国海洋科研工作者们为之兴奋和雀跃。
激情澎湃的岁月
汪品先出生在一个战乱的年代里,他的童年是在南京路畔上海的弄堂里度过的。聪明好学的汪品先考进了格致中学。1955年,汪品先进入莫斯科大学古生物专业学习。在莫斯科学习的五年中,汪品先积累了丰富的地质考察经验,为他后来的发展奠定了坚实的基础。
1960年从莫斯科大学学成归国,汪品先被分到华东师范大学,那里的地理系开始创办海洋地质专业。汪品先开始拼命地工作,他想抢回逝去的10年宝贵时光。1972年,国家开始在海上找油,华东师大的海洋地质团队被调剂到同济大学,他开始对黄海表层沉积和长江口地层中的有孔虫进行分析,首次提出我国各海区现代沉积中上述化石分布格局和环境控制因素。后来他又将一系列定量研究的方法引进化石群的古环境解释,推动我国古生物研究向定量古生态学的方向发展。
“能活着回来就算赢”
20世纪晚期,地球科学的突破主要来自深海。汪品先敏锐地意识到了这一点,坚持自己的“小摊子”做深海题目,在当时却是“惨淡经营”,但这为日后打下了基础。
1985年,20世纪地球科学规模最大的深海钻探计划发展为“国际大洋钻探计划(ODP)”,每个钻探航次,由国际专家组根据各成员国科学家提供的建议书投票产生。1995年,汪品先提交了“东亚季风在南海的记录及其全球气候意义”建议书,1997年,该建议书在全球排序中获第一名,被正式列为ODP184航次。
1999年,该航次在南海实施,汪品先是首席科学家。“走的时候,我跟老伴说,能活着回来就算赢。”这位当时已年过六旬的科学家承受着极大的压力,“我连大洋钻探的小兵都没当过,一下子要当首席,压力很大。”
但他成功了,作为第一次由中国人设计和主持的大洋钻探航次,不仅实现了中国海区深海科学钻探零的突破,而且成果丰厚:在南海的南沙和东沙深水区6个站位钻井17口,取得高质量的连续岩芯5500米,还为南海演变和东亚古气候研究取得了3200万年的深海记录。这标志着中国在海洋科学领域跻身国际先进行列。
1999年4月,船在香港靠岸,当时的场景至今印在汪品先的脑海里,“那是我这辈子一个激动的时刻”。
时隔10多年,他的愿望“国际大洋钻探船再来南海”成真。“新航次已被列入钻探计划,时间定在2014年春。这次主要回答南海怎么形成的问题。”
为南海的变化“寻根”
“南中国海可能有地球上最迷人的地质记录。”法国古海洋学家卡罗·拉伊曾这样说。
认识南海,也承载着中国几代科学工作者的梦想。早在2000年,中国海洋学界就开始探讨南海基础研究大型计划的可行性。从2007年开始,汪品先开始筹备“南海深部过程演变”计划。
为什么选择南海?在汪品先的眼中,“要从根子上了解边缘海的资源和环境,最好是解剖一只‘麻雀’。南海正好是只‘五脏俱全’的麻雀”。他解释说,与大西洋相比,南海海域规模小、年龄新,便于掌握深部演变的全过程;与太平洋相比,南海沉积速率和碳酸盐含量高,正好弥补西太平洋的不足。
2011年1月,国家自然科学基金重大研究计划“南海深部过程演变”启动,汪品先任指导专家组组长。自实施至今,已有35个子项目立项。
为期8年的计划,会交上一份怎样的答卷?汪品先说有三部分:南海的盆地形成好比麻雀的“骨头”,它的沉积物好比“肉”,海水的生物地球化学好比是“血”。“这样一组装,南海的‘生命史’就清楚了,最后可能为边缘海研究树个样板。”他笑笑说,“不过那时我都80多岁了。”
中国不能再“迟到”了
进入本世纪,海底观测系统的竞争成为围绕海洋的国际之争,一些发达国家已先行一步,正在将其变成现实。
“从前,我们都是在海洋外面研究海洋,如果在海底布设观测网,相当于在海底设立‘气象站’和‘实验室’。”汪品先进一步解释说,“就是说人类到海底进行‘蹲点调查’。”
在这场被视为海洋科学新的革命的进程中,汪品先希望“中国不要再走‘迟到’的老路了,只有尽早介入,才能在相关国际规则的制定中取得话语权”。他不仅是呼吁者,更是实践者。
从2006年开始,汪品先便为推动海底观测系统在中国的进展而奔忙。在他身后的书架上有一本《国际海底观测系统调查研究报告》,时间显示印发于2006年。这个由他牵头完成的内部报告,经多次修改,2011年才最终定稿。“引进新事物要吃透,所以花了5年时间才完成这本书。”
2009年,在汪品先领衔下,中国第一个海底综合观测试验系统——东海海底观测小衢山试验站建成并投入运行。2011年,中国的深海观测装置在美国加州900米水深的试验站对接成功。最近,他们建议的“海底长期科学观测系统”已经列入“十二五”国家重大科技基础设施,将要在东海的浅水和南海的深水建设海底科学观测网。“我国的海洋界正在摩拳擦掌,迎接一场海底的国际科技竞赛。”汪品先说。
“到海洋内部去研究海洋”
不久前,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搭载“深海勇士”号4500米载人深潜器,在南海9天内完成3次下潜。为何耄耋之年坚持下潜?他在海底看到了什么?
“深潜完回到船上,我说这是‘爱丽丝漫游仙境’!”谈起前不久的深潜经历,汪品先像个孩子一样开心得手舞足蹈。从首次听说“深潜”到亲自下海深潜,从壮盛之年到白发老人,汪品先等了足足40年。“实现了多年夙愿,特别开心。”
“我下潜不是去‘逛马路’,深潜海底,我看到的,正是我苦苦寻觅的。”汪品先说,通过3次下潜到1400米水深以下,他在海底亲眼观察了两种“生活节奏”——甘泉海台冷水珊瑚的“慢生活”和海马冷泉动物群的“快生活”。
“深水珊瑚几年才生长一毫米,在海水中摇曳生姿,过着慢悠悠的生活。除了从海底视角观察珊瑚生长,我们还意外看到了神奇的生物景象,我称之为冷水珊瑚林。高大的竹珊瑚像竹林,扇形珊瑚等像灌木,海底表面的海绵、苔藓虫像草本植物。它们构成的这片‘园林’为海洋动物提供了栖居地。”汪品先说。
汪品先第一次听说深潜是在1978年,他到美国和法国进行为期两个月的科学考察,某次晚宴,他遇到一位破深潜纪录的法国科学家。“他对我说,海底的海百合林非常漂亮,你一定要看看。”彼时中国还没有实力将科学家送入海底,但这件事在汪品先心里埋下对深海的向往。随后的40年,汪品先全身心地投入海洋地球科学的研究,终于等来了深潜机会。
“海洋的主体是深海,各种形式的深潜是大势所趋。深海的开发,改变着地球科学的发展轨迹。从前人类只在海岸和海面观测海洋,如今又进入海底,到海洋内部去研究海洋。能够早点下潜,也是我的幸运。”汪品先说。