科技日报记者 王祝华 王健高 实习生 叶作林
近日，“海斗一号”全海深自主遥控潜水器载誉归来！在马里亚纳海沟实现4次万米下潜，最大下潜深度10907米——“海斗一号”刷新纪录引发高度关注，众人赞叹“这是一个有‘深度’的潜水艇！”
与此同时，关于大海的“深度”再度引人无限遐想……
要下到多深才算深海科考？
深海，顾名思义，与浅海相对应，意指水深的海域。深海包括海床、底土及上覆水体，是一个连接世界各大陆、具有复杂法律属性的巨大空间。
深海在资源、环境、科技、军事等不同领域有不同的界定，各相关领域往往根据自身行业特点做出相应界定，差别主要集中在200米到1000米以深。
深海科考，就是通过一定的技术手段和技术装备，对深海的物理海洋、海洋生物、海洋化学、海洋地质等自然属性进行科学调查，以获得深海科学数据的过程。要下到多深才算深海科考？“这个问题有一个漫长的科学发展历程。”中国科学院海洋研究所研究员李新正接受科技日报记者采访时说道。
在古代，海洋对于人类来说是一个神秘的所在，能下到几十米光线很暗的地方就以为到了“深海”了。随着科学技术的发展和人类文明的进步，人类逐渐开始对海洋展开考察，深海探险越来越频繁，到达的深度不断增加，人们对深海的认识程度也逐渐深入。例如，1843年之前，人们普遍认为，500米以下的海洋没有生命存在，500米就成为海洋生命现象存在的深度极限。直到1867年，有人在940米处采集到海绵动物，这才否定了500米以下没有生命的说法。其后，随着深海探测仪器装备的更新换代和深测能力的提高，人们才知道，海洋中无论多深都是有生命存在的，各种生物生活在各种深度的水体和海底中。
中国科学院海洋研究所李新正研究员潜水采集海洋生物样本
李新正表示，关于下到多深才算深海科考的问题，在海洋地质学、物理海洋学、海洋生物学、海洋生态学等学科间一直没有统一的说法，200米、500米、1000米、2000米甚至50000米都曾被作为深海的标志性深度。由于海洋生物对水深比较敏感，不同深度生活着不同的生物群落，因此海洋生物学对水深的划分比较具体，《Essentials of Oceanography》（Eleventh Edition）（张荣华、李新正、李安春等译，《海洋学导论》）对海底的划分(对水体另有划分方法)为：水深200米—4000米为半深海带，4000米—6000米为深海带，6000米以下为超深渊带。因此，对于海洋生物科考来说，200米以下的科考就算作半深海考察，4000米以下算深海考察。
海洋深处存在着什么？
迄今为止，人类已经有能力离开地球，但对于海洋的了解仍然非常有限。
深海科考有着非常重要的科学意义。李新正表示，人类通过深海科考，可以更深入地了解海洋的运作方式，深海的奥秘，从而更好地利用和保护海洋资源。例如，了解了深海洋流运动方式，可以更好地理解海气相互作用从而更加准确地预报天气和海况；了解深海生命现象，可以更好地追溯地球生命的发展历史，更好地回答生命起源、演化等重大科学问题；从深海生物上可以提取更特别的浅海生物没有的生物活性物质，推动生物制药的进步，为人类造福；更好地了解海底地质变化和洋壳运动规律，从而更准确地预测预报海底地震，更好地进行海底采矿。
我们还知道，深海蕴藏着人类社会未来发展所需的战略金属、能源和生物资源，被誉为21世纪人类可持续发展的战略“新疆域”。目前，确定有开发价值或潜力的领域主要有深海矿产资源的勘探与开发、深层海水的产业化应用、深海生物及基因产业、深海油气资源的勘探与开发等。
资料显示，深海蕴藏多金属结核、富钴结壳、海底热液硫化物中镍、钴、锰、铜等含量是陆地的数十到数百倍。由于海底金属矿产的开采与陆上相比成本更高，商业开发利用价值和潜力没有显现出来，加之海底采矿需具有相当高的技术水平，海底矿产开发尚属于探测和试验阶段。
深层海水与表面海水的温度差还蕴藏着巨大的能源资源。据乐观估计，全球海洋温差能储量的理论值为3万太千瓦/年～9万太千瓦/年。由于温差能具有可再生、清洁、能量输出波动小等优点。目前海洋温差能技术已趋于成熟，正从小型试验研究，向大型商用化方向发展，全球已建成的海水温差能发电站有8座（含试验或验证型发电系统）。
另外，在深海活跃着一些奇特的微生物，它们在独特的物理、化学和生态环境中，在高压、剧变的温度梯度、极微弱的光照条件和高浓度的有毒物质包围中，形成了极为独特的生物结构、代谢机制，它们体内的各种活性物质在医药、环保等领域都将有广泛的应用前景。这些生物基因资源可能将在提高人类生活质量、改善基因缺陷、根除癌症等重大疾病等方面发挥重要作用。
李新正曾分别乘坐蛟龙号和深海勇士号载人潜水器进行海洋生物考察，是我国第一个乘坐过两艘载人潜水器进行科考的海洋生物学家。
人类从未停止过对海洋的探索
从古至今，人类从未停止过对海洋的探索。
人类第一次通过采泥、拖网等进行200米以下的考察已无从查考，有记录的最早的深海生物科考为，1818年，英国在北极海域1464米处采集到1种棘皮动物。人类第一次下潜到200米以下的深海考察是1962年，汉纳斯·凯勒和彼得·斯摩尔使用潜水钟下潜到304米的深度。1867年,科考人员在940米处用仪器采集到海绵动物,从而否定了500米以下没有生命的说法。“挑战者号”全球调查、“阿尔文号”载人潜器下水、“蛟龙”号在2012年12月载3名潜航员在马里亚纳海沟下潜到7062米成为多人载人深潜器的最深纪录，均为深海科考的重要历史节点。
特别值得一提的是，开启现代科学海洋考察的是1872-1876年的“挑战者号”远征。本次科考航行近7万海里（13万公里），总共进行了492次深海探通、133条海底挖掘、151次开阔水域拖网和263次连续水温观测，并发现约4700种新的海洋生物。“挑战者号”远征是人类史上第一次真正海洋巡航的科学考察。
20世纪70年代开始，大型电脑开始应用于海洋科考，对海洋条件进行数值计算，视其为整体环境变化预测的一部分。同时也广泛地设置海洋浮标，以取得更完整的观测资料。另外，大洋钻探计划始于1966年。海底热泉则在1977年由约翰·科里斯和罗伯·巴拉德搭乘阿尔文号发现。
随着科学技术的进步，人类下潜深海还会遇到哪些挑战呢？李新正研究员说，主要还是要克服黑暗、动力障碍、无法自然呼吸等带来的心理压力，以及随时可能出现的洋流、海洋动物、地质变动等危险。
当前，人类深海科考发展体现在深海高技术研发与应用。深海高技术主要包括:深海环境监测技术，深水油气、矿产、生物及其基因资源勘查和开发技术，深海运载平台和作业技术。深海高技术是海洋开发和海洋技术发展的最前沿和制高点，是国家综合实力的集中表现，也是目前世界高科技发展的方向之一。
