浩瀚的海洋95%都是永恒的黑暗世界，巨大的压力和未知的环境让窥探深海困难重重。
8年前，中国一项名为“南海深海过程演变”的重大研究计划（以下简称“南海深部计划”）正式启动，它的“野心”是要把南海最深处的秘密探个明白！
2019年，“南海深部计划”交出了一份答卷。
它不仅突破了20世纪地球科学已有的重要认知，使南海成为深海研究的国际前沿，也为地球系统科学研究制造了一场大演练。
从此，黑暗世界里又多了一条裂缝，让“光”可以照进，为发现和解开更多的地球科学之谜提供了新的可能。
“深海勇士”号载人潜水器准备入水
探索南海“生命史”
1968年，美国钻探船在墨西哥湾进行深海钻探，这是大洋钻探这个地球科学研究史上规模最大、历时最久的国际合作项目的开端。
此后30年，在这个改变了地球科学发展轨迹的领域，中国人却几乎没什么作为。
“20年前，大家讨论什么是明天的科学。我说应该搞深海，结果却被说成是后天的科学，不是明天！”中国科学院院士、bat365在线平台教授汪品先十分清楚，没有国家实力作为基础，没有政府和产业部门的支持，深海研究是入不了海的。
2012年12月，我国正式提出了“海洋强国”战略。此前一年，“南海深部计划”被列为国家自然科学基金重大研究计划。
这也是我国海洋领域第一个大型基础研究计划，总共立项60个，全国参加单位32个、参与人员700多人次。
全球75%的边缘海盆地集中在西太平洋，而南海是西太平洋中规模最大、最具有代表性的边缘海盆地，可望成为世界海洋科学研究的天然实验室，也是中国人深海研究的家园。
作为“南海深部计划”指导专家组组长的汪品先在项目设计时，就把南海当作一只完整的麻雀来解剖，从三方面揭示这个边缘海的“生命史”：
把深海盆的形成演变作为“骨”，深海沉积蕴含的环境演化信息作为“肉”，而海水的生物地球化学系统则是“血”。
过去主流观点认为，南海的形成过程就是大西洋的翻版，只不过规模更小、年代更短。然而，在基础科学领域，地球科学具有典型的地域性特点。
“一个地区发现的规律不等于全球规律。”汪品先判断，有更复杂的深海过程演化等待被揭示。
8年后，他的预见成真，这里的故事比想象的还要精彩。
深海研究的“撞车”现场
对地球科学而言，大陆张裂变海盆是一个顶级的学术课题。
在论证南海成因问题时，必须回答几个基本问题——什么时候打开、在哪里打开以及为什么打开。
但是答案在地球深处，用物理方法间接探测好比“隔靴搔痒”，只有真刀真枪到海底打钻才能揭示真相。
过去50年，依靠大洋钻探，科学家提出了海盆张裂大西洋模式，现在希望用南海去检验这种模式的普适性。而“南海深部计划”用争取到的4个大洋钻探航次证明，这次检验没有通过。
汪品先指出，大西洋和南海属于地球岩石圈演化不同阶段的产物。前者是在岩石圈离散背景下的产物, 属于“板内破裂”；后者是岩石圈汇聚背景下发生的张裂，属于“板缘破裂”。
这是两种根本不同的海盆形成机制，仅凭这一点，就能够推翻南海是“小大西洋”的说法。
中国科学院院士、国家自然科学基金委员会地球科学部主任郭正堂认为，这一发现为板块理论的补充和完善提供了新的证据。
20世纪地球科学除了板块理论，另一个重大发现是地球轨道几何形态的变化驱动冰期旋回。
其核心是用北半球高纬度地区接受到的太阳辐射量变化，解释近百万年来冰盖涨缩的周期性，由此引领全球的气候变化。
“但地球上气候变化的能量主要来自太阳辐射，接受太阳辐射最多的是低纬地区，低纬过程对全球性气候变化的驱动却一度被忽视。”郭正堂说。
南海的深海研究提出了低纬驱动的命题。
研究发现，高纬区冰盖大小的变化和低纬区季风降雨的变化，其驱动力的周期性有所不同，低纬区降水周期的变化并不由高纬冰盖决定。
在南海的古气候记录中，无论是水循环的2万年岁差还是碳储库的40万年长周期，都说明低纬过程具有全球影响。
“它对国际上已有关于地球气候系统演化的认识产生了很大的挑战，也把低纬驱动命题带到了地球科学的研究前沿。”郭正堂表示。
事实上，想要掰动这些已经统治了地球科学近半个世纪的理论，实为不易。汪品先说，“跟主流观点撞车很吃力，但科学研究也只有这样费力才能拿到好东西。”
“当我们讨论一项地球科学研究的学术价值时，关键要看它是不是特殊、有没有特色、能不能形成优势。”在中国科学院院士、中国地质大学（北京）教授王成善看来，“南海深部计划”做到了把地理特色上升为学术优势。
地球系统科学研究的大演练
深海科学钻探、长期观测系统和海底深潜，被称为探索深海的“三深”技术，它们为南海深部探索提供了重要的技术基础。而科学与技术的结合，只是此次多部门、跨学科科研联合的一个方面。
多学科交叉是现代地球科学研究的重要发展趋势。中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所所长徐义刚认为，“南海深部计划”组织了地质、物理海洋和海洋生物等多学科研究人员，实现了来自全国范围内跨系统的大协作，这是国际上相关领域所不多见的。
从深海研究出发，汪品先对推动地球系统科学提出了新的研究思路：
从空间上，把大气圈、岩石圈、水圈、生物圈连起来；在时间上，把现代过程、地质历史过程直至深时地质串起来，从整体地球系统的视野对它们的相互作用过程和机理进行研究。
“南海深部研究必须带动整个地球系统科学的发展才有意义。”
不过，有效的大学科协作并不简单。
徐义刚表示，“南海深部计划”在组织上做了一些有益的尝试，如以科学问题为牵引的多学科集成小组、两年一次的地球系统科学学术研讨会，均为多学科交叉协作提供了平台。
用王成善总结的工作模式，即“逻辑集中，物理分散”，这在大地学学界产生了良好的示范效应。
不仅如此，郭正堂与中国科学院院士、江苏省科协主席陈骏不约而同地提到，8年的研究计划形成了多学科结合的深海科学队伍，培养了一批活跃在国际海洋科学前沿、有交叉学科视野的中青年科学家，有的已经成为了国内海洋科学的领军人物。
成为国际深海研究的基地
“在地球环境演变的科研领域，中国人有了自己的声音，而这个声音来自深海。”郭正堂说，深海一向是各国展现实力、展开较量的平台。
“南海深部计划”让南海一跃成为了基础研究程度最高的边缘海，也使我国获得了该区域的科学主导权。
汪品先表示，这8年的进展只是提出了地球科学的新问题，而离解决问题还有很长的距离。“破字当头，立在其中。再给我们几个8年，就能一边破一边立，让科学假说变成科学理论。”
值得一提的是，“南海深部计划”从一开始就注重国际合作，特别是在南海沉积物分布与搬运的研究中，与东南亚多数国家展开了长期合作。
“这也提醒我们，应该把南海深部研究置于‘一带一路’的框架之中。”郭正堂指出，“海上丝绸之路”以南海为中心，可这一路线上的科学探索、科研合作还远远不够。
汪品先期望，把“海上丝绸之路”沿线国家和地区纳入这项长期研究的队伍中，让那些过去没有资格、没有手段、没有条件参与深海探索的科研团队有机会触碰科学前沿。
“让南海真正成为国际深海研究基地，这也是中国为推动全球科技发展应有的建树。”郭正堂说。
本文转自“中国科学报”微信公众号， 作者：胡珉琦（中国科学报）