本文转自：掌上青岛
青岛日报社/观海新闻4月27日讯今年是“科学”号科考船交付中国科学院海洋研究所（以下简称“中科院海洋所”）运行管理的第十年，随着4月中旬完成国家自然科学基金委西太平洋共享航次返回青岛，“科学”号实现了第十次跨赤道海洋科考。
跨越赤道走向更远的深海科考，意味着在拓展认知自然边界、开辟新的认知海域方面有了进一步提高。作为我国自主设计和建造的新一代海洋科学综合考察船，“科学”号的入列，使我国海洋科考真正具备了走向深海大洋的能力，而十年十次跨赤道科考，推动了我国深海探测与研究能力跨入世界先进国家行列。
我们花了几十年，一步步走进深海大洋
中科院海洋所坐落于青岛市市南区南海路7号，与大海隔路相望。在中科院海洋所前所长孙松办公室里，面海的墙上挂着一幅醒目的竖版地图。换个视角看世界，一切都会不太一样。有一次闲聊中，孙松分析说，西太平洋是我国从近海挺进大洋之要道，要实现海洋强国，一定要持续开展这个区域的综合探测与系统研究。
在西太平洋开展海洋探测与研究，今天已经稀松平常，但曾几何时，我们只能“望洋兴叹”。“海洋是‘海’与‘洋’的统称。海处于洋的边缘，与大陆相接。洋是海洋的主体，约占海洋面积的89%。我国从近海走进深海大洋的过程，经历了很长一段历史。”孙松表示。
年，新中国第一艘专业海洋科考船“金星”号正式入列，交付中科院海洋所使用。以“金星”号为主力船，-年开展了新中国首次大规模全国海洋综合调查，基本摸清了我国近海海域家底。
不过，“金星”号满载排水量只有吨，近海考察才是它的用武之地。为了实现“查清中国海，进*三大洋，登上南极洲”的海洋梦想，20世纪60年代中期至80年代，我国自主设计建造了一批吨级的海洋科考船并投入使用。中科院海洋所“科学一号”是当时海洋科考主力船之一，一直到年退役，功勋卓著。但“科学一号”服役36年，仅2次跨赤道进行海洋科考。为加快深海探索步伐，我国自年开始自主设计和建造新一代科考船，最终建成了吨级、具有国际一流水准的“科学”号。
“吊舱式推进器，犹如一颗坚强的‘心脏’，高效为‘科学’号提供动力；动力定位系统，犹如定海神针，支撑‘科学’号在大海中‘岿然不动’；VSAT卫星系统，让船队员得以与家人交流，减轻寂寥之苦；两台海水淡化装置，可保证80名船队员日常用水。”孙松介绍，与我国当时的其他科考船相比，“科学”号在电力系统、定位系统、续航能力及工作生活舒适度等方面都实现更新换代，让我国真正具备了走向深海大洋的能力。
“科学”号
“科学”号具有全球航行能力及全天候观测能力，一次给养充足可持续海上作业60天，是至今国内综合性能最先进的科考船之一。“科学”号于年在青岛交付使用，历经2年海试，正式投入海洋科考。可以说，我国海洋科考从青岛发端，历经60余年，从海到洋，不断走向辉煌。
举行跨赤道仪式，他们都是“走南闯北的人”
年，“科学”号从青岛首航，航行约海里，第一次跨越赤道。
“科学”号布设深海实时科学观测网
在航海业不发达的年代，船舶穿越赤道并非易事，因此一般会举行各种仪式进行庆祝。穿越赤道仪式是从大航海时代延续下来的古老传统，有文字记载的最早历史可追溯到18-19世纪。随着我国海洋科考力量的崛起，跨赤道科考逐渐变得不再困难，但“跨赤道仪式”常常保留，以提振士气。
自投入使用10年来，“科学”号共完成10次跨赤道科考。在“科学”号上，跨赤道时最常规的是举行升国旗仪式、鸣汽笛、合影留念，但有时也有一些特色安排。“科学”号船长孙其*经历过3次跨越赤道科考。“年，‘科学’号过赤道时正好接近中秋节，船队员就制作了一个赤道门，门两侧写着：高高兴兴过赤道，欢欢喜喜迎中秋。大家先后穿行而过。”孙其*说，有时一些船队员也会将自己穿过的鞋子分别扔向赤道两侧，寓意脚踏南北半球，成为走南闯北的人。
过赤道证书
刚刚结束的西太平洋科学考察实验研究航次第二航段，孙其*等船队员在“科学”号上举行了第10次跨赤道仪式。跨赤道当天，全体船队员获颁穿越赤道证书。证书正面是一幅简要的科考地图，上有队员姓名、科考船船长签名、跨赤道时间，并标记了跨赤道地点；背面则是全体船队员的手写签名。
对于科研人员来说，一次出海动辄两个月以上，跨赤道是一种特殊的体验。因为海上有大风大浪时，“科学”号常常左右摇摆20多度，不仅在床上睡觉需用脚顶住床头、用手抓住栏杆，而且晕船呕吐更是一种煎熬。而赤道附近南、北纬5度之间的地带被称为赤道无风带，风浪较小，海面如镜，是难得的舒适时刻。
不过，赤道附近阳光直射，白天“科学”号后甲板的温度有时能超过70摄氏度。在这种情况下，科考队员也不能放弃工作。孙其*是一个积极乐观的人，他在“科学”号甲板上搭建了一个方形澡盆，鼓励大家常去泡澡。在茫茫大海上，活动空间、娱乐方式极其受限，大家就是这样苦中作乐。
从零星潜标到观测网建成，深海探测进入“直播时代”
“科学”号10次跨赤道，都是进入西太平洋开展相关研究。中科院海洋所研究员胡石建四次随“科学”号跨赤道，见证了我国首个深海实时科学观测网成功建成。
“在热带太平洋强西边界流区域，比如吕宋岛以东及棉兰老岛以东海域，暗流涌动、地势复杂，后者海深更是超过1万米，布放深海潜标是巨大挑战。”胡石建说，在“科学”号投入使用以前，我国在这个海域仅利用“科学一号”成功布放过2个潜标，不成体系。年，“科学”号第一次跨赤道航次就一次性布放深海潜标10余套，初步构建起西太平洋深海科学观测网。
将万米锚系潜标系统成功布放海底，得益于“科学”号的先进性。“布放潜标时，科考船要有灵活的机动性能，否则受强风浪和海流影响时，潜标设备与科考船容易互相影响，不仅会破坏潜标系统，还可能会损害科考船螺旋桨等设备。”胡石建介绍，“科学”号的动力定位系统通过自动控制系统，可实时改变推进器的运转方向、转速等，抵消风力、浪流等变化影响，实现在海面上相对静止，为深海潜标布放提供了有力保障。
但潜标的布放并非总是一帆风顺。胡石建回忆说，有一天布放基本结束，大家正准备吃晚饭时，忽然发现监测数据不对，原来是潜标系统出现故障，正浮出水面。由于潜标锚系长几千米，科考船不敢贸然靠近，他就带领两名水手下到小艇上，在海上架“一叶扁舟”寻找。“那时又逢夜里起风，四级以上的海况卷起海浪很高，一个大浪经过，‘科学’号都看不到了。”胡石建说，好在有惊无险，一直忙到凌晨，终于将潜标收回，检查后再成功布放。
年以后，“科学”号围绕西太平洋深海科学观测网开展了众多工作。年，成功回收布放的潜标阵列，取回深海探测数据；年，以实时传输为目标，开展西太平洋深海科学观测网升级工作。年，建成我国首个深海实时科学观测网，深海数据实现一小时一次实时传输。-年，“科学”号四次跨赤道开展潜标布放等工作，促进西太平洋深海探测进入“直播时代”。
将实验室搬到海底，在深海开展水下原位实验
通过“科学”号，科研人员致力于实现西太平洋深海探测“测得准”“看得清”。除布设深海实时科学观测网之外，在海底建实验室是科研人员的另一个梦想。
“科学”号在海底做实验
这其中有一个小插曲。为测试深海压力威力，科研人员曾做过一个实验：将一个重50千克的空心铁球下放到水深米处，5分钟后，铁球变成了铁饼。后来，中科院海洋所研究员张鑫等科研人员如法炮制，将空心铁球换成生鸡蛋、土豆和灯泡，结果灯泡碎裂，其他却“完好无损”。
这揭示了海洋生物随海水压力的变化有着极强的适应性。不过，生鸡蛋、土豆从米深海取出后，变成了咸鸡蛋、咸土豆。同理，深海生物从海到陆后，由于压力、温度等环境的骤变，其生理活动同样发生改变，真实的深海生命过程无法被准确认知。
“受科技水平限制，深海样品通常要被带到实验室开展后续研究。自‘科学’号首航以来，我们就有一个愿望，将实验室搬到海底。”张鑫说。
年，“科学”号第二次跨赤道，张鑫担任航次首席科学家，开始进行布局。在该航次中，他将自主研发的国际首台耐高温（℃）拉曼光谱探针首次进行应用，借助“科学”号上配备的“发现”号无人潜水器下海。
利用“发现”号开展深海科学探测
“在深海里，‘发现’号手持拉曼探针，指哪打哪。探针将一束光打出去，根据光的返回信号就可以得到相关物质的化学成分、生理状态。”因为不会破坏海洋生物及其生存环境，张鑫把拉曼探针命名为RiP，意即“安息”。
利用拉曼探针，科研人员采集到大量原位光谱数据，但真正实现在海底建实验室，这还不够。“我们有了‘科学’号支撑平台，有了拉曼探针等原位探测仪器，随后开始选择将实验室搬到海底的区域。”张鑫说，从年开始，他们在海底布设深海着陆器。
深海着陆器自带高清摄像机，相当于在深海海底安装了24小时监控，因此被他们称为“海洋之眼”。-年，“海洋之眼”几经放置、回收，在水下工作总时长超天，获取到大量数据资料，最终助力科研人员选定适合做海底实验室的南海冷泉区。
“科学”号上搭载的“发现”号水下机器人
“冷泉是海底的一种极端环境，其周围常常生活着不依靠阳光而生存的大量生物，是地球生命起源研究的热点。”张鑫介绍，他们选定的冷泉区约处于中老年时期，生物群落繁茂，基底为坚硬的自生碳酸盐岩等岩石，适合建海底实验室。
年，“海洋之眼”搭配自主研发的系列拉曼光谱探针，实现了对深海多类目标物的原位长期连续探测。利用“科学”号，科研团队还在海底米处搭建了由原位环境传感器、生物培养装置和原位固定装置组成的水下实验平台，科学家得以在深海开展水下原位实验，最终实现了“将实验室搬到海底”的创想。
“我未来的梦想是在深海建立一个光谱学的实验室。不仅仅使用拉曼光谱技术，而且要把更多的光谱技术都用于深海海底。只需要一束光打出去，就可以得到需要的信息。”张鑫说。
不断刷新深海认知，得到国际高度