科技日报记者 叶青
“冷泉生态系统研究装置已进入了‘十四五’国家重大科技基础设施建设规划，并取得了发改委的可行性研究批复，目前正进入建造阶段。”中国工程院院士、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）主任张偲透露。
9月10日－12日，“2024深海冷泉生态系统与生命过程”高端学术沙龙在广州举办。活动中，院士专家们围绕“深海冷泉环境特征及生态效应”“深海冷泉化能生态系统与生命演化”“深海冷泉战略资源利用与生态保护”三大议题进行深入研讨，交流最新科研进展，展望未来发展前景。
据介绍，深海冷泉是指海底沉积界面之下以水、碳氢化合物、硫化氢等为主要成分的流体从深海底溢出的现象。不同于我们所熟知的、以太阳作为能量来源的陆地生态系统，冷泉生态系统是以碳氢化合物和硫化氢作为能量来源的，简单而言就是“生长不靠太阳”。
研究冷泉中的科学问题，有助于人类探寻生命起源奥秘，发掘生物多样性资源，培育新质生产力。中国科学院南海海洋研究所所长、研究员李超伦介绍，由于深海冷泉具有高压、黑暗、低温、化能合成的基本特征，存在以化能自养微生物为初级生产者的食物链，衍生出群落结构独特的冷泉生态系统，造就了“深海沙漠的绿洲”。
因此，正如李超伦所说：“深海化能生态系统的发现，改变了人类对深海生态系统的固有认知。比如人们一般认为这种环境下的生物生长缓慢，实际上冷泉中的巨管虫长度可接近两米，每年能长大85厘米，是地球上生长最快的无脊椎动物之一。”
同时，冷泉中的特殊生物，可能藏着独特的资源。南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）副主任钱培元说：“举例而言，科学家在深海生物中发现了一种新的潜在药物，其镇痛作用是吗啡的2000倍。在冷泉，类似的新发现也有望诞生，但目前人类对冷泉的了解还太少。”
“比如冷泉中的甲烷到底从哪里来、往哪里去，对生态系统有何影响，对于这些问题人类目前还不清楚，因此也不能盲目乐观地去开发冷泉资源。”钱培元介绍，围绕有关冷泉的科学问题，“全球冷泉系统”大科学计划联合很多国家，共同组织国际科考航次，让更多科学家能参与其中。
目前全球已发现的冷泉有900多处，我国目前共发现8处，其中南海7处，主要分布在海洋陆架边缘区。然而，目前全球对深海冷泉研究仍然十分缺乏，知之甚少。
“解决深海资源开发过程中‘卡脖子’问题，离不开冷泉生态系统研究装置的支撑。”张偲介绍，该科学装置可以将6人送至2000米的深海生态样地进行实时观测，把海底实验“搬到”陆地开展重复实验研究。
据介绍，冷泉生态系统研究装置采用“样地实验+陆地模拟，海陆协同、时空互换”的设计思想，将建成国际首个坐底式深海载人驻留实验室和国际最大尺度的深海化能生态系统与深海甲烷物态演化模拟的国家重大科技基础设施。该装置包括海底实验室、保真模拟和保障支撑三个分总体。
“冷泉生态系统研究装置的建设和使用，将为可燃冰开发提供全生命周期的实时长期观测、模拟验证和预警技术支持，并将为人类探索生命起源和认知冷泉生态系统发育过程提供重要的科学支撑和研究平台，引领深海生态科学研究的发展。”张偲说。
