在廣袤靜謐的大洋深處，在冰冷幽暗的海底世界，濃重的黑色液體不斷從海底噴涌而出，徑直向上升騰成幾米高的“黑煙囪”，而就在這400攝氏度、幾百個(gè)大氣壓的海底熱液口附近，自由生存著不計(jì)其數(shù)耐毒能力極強(qiáng)的生物。 這片“地獄邊緣”的神秘“綠洲”，為人類(lèi)探索生命打開(kāi)了一扇窗口，而執(zhí)行我國(guó)首次橫跨三大洋科考任務(wù)的“大洋一號(hào)”，就即將從墨西哥起航，隨后開(kāi)始一段最令人期待的航程———探索神秘海底熱液、尋找極端生命現(xiàn)象。
2500深海發(fā)現(xiàn)生命
1977年2月，法國(guó)科學(xué)家乘坐“阿爾文”號(hào)載人深潛器，在東太平洋的加拉帕戈斯洋脊區(qū)2500米深處，發(fā)現(xiàn)了一番令人震驚的奇景：那里有許多火山口，火山口附近有熱液噴涌，還有高5至20米、直徑20至50米，排列成行的丘狀熱液產(chǎn)物，在熱液區(qū)附近還發(fā)現(xiàn)了活著的熱液活動(dòng)產(chǎn)物、生物群落和大量生物遺骸。這些生物群落中，有粉紅色的魚(yú)在暖水中游動(dòng)，海床上一群群白色的螃蟹爬來(lái)爬去，科學(xué)家驚嘆：這真像是在另一個(gè)星球發(fā)現(xiàn)了生命！
而人類(lèi)發(fā)現(xiàn)海底熱液最早的證據(jù)源于1948年，瑞典“信天翁”號(hào)科考船在紅海調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，海水的溫度和鹽度異常，這在當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起注意，而這種異常其實(shí)就是熱液活動(dòng)的一種重要表現(xiàn)。
“耐熱冠軍”蘊(yùn)含巨大價(jià)值
“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，在沒(méi)有陽(yáng)光的深海，這些生物如何維持生命？氧氣從何而來(lái)？為何不會(huì)被幾百個(gè)大氣壓壓成“肉餅”？在高溫和熱液噴發(fā)產(chǎn)生的巨毒環(huán)境下如何自由生存？
目前，人類(lèi)有限的科學(xué)研究只讓深海生命之謎的一小部分得到了解釋?zhuān)热�，深海并不是一點(diǎn)氧氣沒(méi)有，而深海生物有著很強(qiáng)的攝氧能力，體內(nèi)有大量對(duì)氧親和力極強(qiáng)的血紅蛋白，體外有30多萬(wàn)條觸手來(lái)吸收和積累水中稀少的氧氣，從而保證了體內(nèi)對(duì)氧的需要。至于其它謎團(tuán)，科學(xué)界有著各種解釋和猜測(cè)，但都沒(méi)有明確的答案。
科學(xué)家們目前思考最多的問(wèn)題是，能否從這些深海微生物中提取酶或基因，破解它們耐高溫、耐高壓、耐毒能力極強(qiáng)的機(jī)理，研制出對(duì)人類(lèi)有益的藥品。據(jù)國(guó)外科學(xué)家估計(jì)，這些被稱(chēng)為“耐熱冠軍”的微生物，蘊(yùn)含著高達(dá)2000億美元的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛力，在工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
13次拖網(wǎng)撈上“海底寶”
海底熱液的研究是目前國(guó)際深海研究最大的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。受各種條件制約，我國(guó)目前對(duì)海底多金屬熱液硫化物的科學(xué)考察和調(diào)查還很少，在相關(guān)的極端生命現(xiàn)象及基因資源方面，也是剛剛起步。
中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究員曾志剛，與他所帶領(lǐng)的課題組就專(zhuān)門(mén)從事海底熱液活動(dòng)的研究。曾志剛介紹說(shuō)，我國(guó)海底熱液活動(dòng)的研究始于上世紀(jì)八十年代，當(dāng)時(shí)中國(guó)科學(xué)家曾與德方合作，到馬里亞納海槽開(kāi)展相關(guān)調(diào)查；1998年，“大洋一號(hào)”科學(xué)考察船也出海作過(guò)海底熱液硫化物的探索性調(diào)查。2003年11月，曾志剛研究員作為當(dāng)時(shí)大洋一號(hào)船的首席科學(xué)家，帶領(lǐng)大洋一號(hào)全體船隊(duì)員，在東太平洋海隆，使用拖網(wǎng)獲得了我國(guó)首塊熱液硫化物樣品（圖一），這也是中國(guó)科學(xué)家首次用自己的科學(xué)考察船和設(shè)備，完全自主取得的熱液硫化物樣品�！澳鞘且粔K極為典型的熱液活動(dòng)產(chǎn)物，上面清晰可見(jiàn)由熱液活動(dòng)影響產(chǎn)生的黃銅礦、閃鋅礦等構(gòu)成的條帶狀金邊，還有明顯的熱液通道。”曾志剛介紹說(shuō)，此外，為了研究海底熱液區(qū)周?chē)h(huán)境，船隊(duì)員們還從該海區(qū)取上海底巖石（圖二）、沉積物、海水等樣品。目前，圍繞熱液活動(dòng)產(chǎn)物的相關(guān)研究正在進(jìn)行當(dāng)中。
曾志剛說(shuō)，撈上這塊“海底寶”可是相當(dāng)?shù)牟蝗菀�，�?7天的作業(yè)時(shí)間里，船隊(duì)員首先探測(cè)海水溫度、鹽度等的異常情況，來(lái)判斷周?chē)Ｓ蚴欠裼袩嵋夯顒?dòng)存在，再利用拖網(wǎng)下海取樣。當(dāng)作業(yè)5天后，在一片“可疑海域”，船隊(duì)員將拖網(wǎng)放下去10次再收回，都一無(wú)所獲，直到第十幾次拖網(wǎng)，一塊海底熱液多金屬硫化物樣品終于上了甲板，曾志剛心頭的一塊大石這才落地。
電視抓斗海底"探路"
研究考察“海底熱液活動(dòng)”也是我國(guó)“大洋一號(hào)”遠(yuǎn)洋科考船首次環(huán)球科考最重要的任務(wù)之一。目前“大洋一號(hào)”已超額完成前三個(gè)航段調(diào)查作業(yè)。此次“海底熱液活動(dòng)”考察的主要負(fù)責(zé)人之一曾志剛（上圖）研究員以及其他科研人員，計(jì)劃在未來(lái)的環(huán)球航行中，在三大洋中脊附近的熱液噴口區(qū)采集和分析相關(guān)熱液樣品，并力爭(zhēng)找到新的熱液噴口。
考察人員將利用電視抓斗、水下攝像系統(tǒng)、聲學(xué)拖體等先進(jìn)設(shè)備，鎖定區(qū)域目標(biāo)后，攝像系統(tǒng)將首先下水“探路”，縮小取樣范圍。隨后，電視抓斗將潛入3000米甚至更深的水下，將海底圖像同步傳輸回實(shí)驗(yàn)室。
據(jù)預(yù)測(cè)，在此次航行中，我國(guó)將有望尋找到新的生物基因資源，取得近一步的成果，為下一步開(kāi)發(fā)和利用深海生物基因資源“熱身”。
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抓斗取樣上甲板
我國(guó)科學(xué)家獲得的首塊海底熱液硫化物（圖一）
東太平洋海隆獲得的海底巖石樣品（圖二）
本版撰稿于小陽(yáng)孫巍巍
圖片由中科院海洋所曾志剛研究員提供
