今天（15日）上午9點，中國科學(xué)院深淵科考隊搭乘“探索一號”科學(xué)考察船從三亞啟航,，按照中國科學(xué)院“海斗深淵前沿科技問題研究與攻關(guān)”先導(dǎo)專項,、及國家重點研發(fā)計劃“深海關(guān)鍵技術(shù)及裝備”重點專項的任務(wù)部署,，執(zhí)行深淵科學(xué)考察和研究任務(wù),。

此次科考團(tuán)隊由中國科學(xué)院深淵科考隊的60人組成,，其中船員29人,，科考隊員31人,，科考隊員來自國內(nèi)多家科研院所,、大學(xué)和企事業(yè)單位,，包括中國科學(xué)院沈陽自動化研究所、深?？茖W(xué)與工程研究所,、浙江大學(xué)、青島華洋海事服務(wù)有限公司,、深圳長榮海船舶工程有限公司等9家單位,。去年6月，中國科學(xué)院深淵科考隊使用自主研發(fā)的系列高技術(shù)裝備,，執(zhí)行了我國第一次綜合性萬米深淵科考,，實現(xiàn)了我國首次11000米級深淵區(qū)域的無人深潛與探測，標(biāo)志著我國深?？萍颊竭M(jìn)入萬米時代,。

極端環(huán)境實驗室模擬萬米深海

對于普通人而言，深海大概就是海底,，或者海里比較深的部分,。而對于中科院深海所而言，深海有其自己的界定,。那么,，到底什么是深海？深海研究又是怎樣進(jìn)行的呢,？

中科院深海所研究的深海,，指的是海里深度超過6000米的地方，通常是板塊俯沖形成的海溝區(qū)域,，其最深處形似漏斗,，被形象地稱為“海斗深淵”。那么,，如何對深海進(jìn)行研究呢,？極端環(huán)境模擬研究實驗室發(fā)揮了作用。

中科院深海所極端環(huán)境模擬研究實驗室主任 周義明：在這里就是要模擬在自然界的不管是固樣,、液樣還是氣樣的樣品,，在不同的溫度、壓力條件之下,，它的各種性質(zhì),，包括拉曼（光學(xué)）特性,。除了肉眼，或者在顯微鏡下的相位關(guān)系之外,，還要在不同的壓力溫度環(huán)境下收集它的拉曼（光學(xué)）特征,。

在極端環(huán)境的激光拉曼光譜儀實驗室，這個由純二氧化硅制得的硅管很特殊,，它可以在不同的溫度和壓力條件下模擬自然界的流體,，溫度可以從-190℃一直到500℃的范圍內(nèi)，用外面加的壓力,，調(diào)整溫度,，在顯微鏡底下就可以直接觀察到里面樣態(tài)的變化。不僅能夠觀測不同的流體在不同的溫壓條件下與礦物質(zhì)間產(chǎn)生的互動,，還能看到各種金屬在流體之間的溶解,、遷移、沉淀,，更重要的是,，以此探尋生命的奧秘。

極端模擬實驗室除了有激光拉曼光譜儀實驗室,，還有高壓可視反應(yīng)腔實驗室,、冷封式高壓釜實驗室、熱液金剛石壓腔實驗室等,，正是有了這樣的極端模擬實驗室,，科研人員可以在實驗室進(jìn)行多種海洋探測裝置的相關(guān)實驗，同時也為探索地外海洋提供了技術(shù)支撐,。

海底地震儀 獲得地震剖面圖

深?？疾觳粌H需要模擬極端環(huán)境，各種高科技神器也很重要,。大家知道,，陸地上發(fā)生地震時，可監(jiān)測信息,，而在6000米及以下的深海中發(fā)生的地震又該如何監(jiān)測呢,？

海底地震儀簡稱OBS，通過監(jiān)測和分析周緣數(shù)十至幾千公里范圍內(nèi)發(fā)生地震及其他地殼構(gòu)造事件引起的微小振動,，可觀測到陸上不易觀測到的前震和微震活動,，便于弄清地球構(gòu)造的區(qū)域性差異，是測定海溝,、洋中脊附近地震動態(tài)和特征的最有力手段,。 “探索一號”在首航時搭載的就是我國自主研發(fā)的大深度海底地震儀。

中科院地質(zhì)與地球物理研究所工程師王元：海底地震儀主要由三大器件構(gòu)成，第一是核心的地震計以及它的電路采集板和數(shù)據(jù)存儲器,，第二部分就是回收裝置,，第三部分就是防腐蝕和耐壓部分。這個是我們最新研發(fā)的萬米級OBS,，它的工作水深達(dá)到12000米，工作周期可以達(dá)到14個月,。

由于海底地震儀與陸地地震儀的工作環(huán)境不同,，它不僅需要承受海水的腐蝕，還要承受海水的壓力,。這就對即將要投放到萬米深海的海底地震儀提出了新的要求,，而工程師們也對儀器做了一些特殊設(shè)計。

中科院地質(zhì)與地球物理研究所工程師王元：我們成功研發(fā)了一些水聽計,、水聲換能器,，還有水密插件用來防腐蝕，在密封方面抗壓方面做了一些改進(jìn)?，F(xiàn)在我們最大的工作水深可以到達(dá)12000米,。另外，低功耗的采集保證海底地震儀在海底工作的時間更長,，確保我們的儀器能夠成功地回收,。

探索一號在首航時成功投放和回收了9臺OBS，不僅成功檢測到馬里亞納海溝的地震信號,，還在挑戰(zhàn)者深淵獲得一條完整的主動源人工地震剖面數(shù)據(jù),。

中科院地質(zhì)與地球物理研究所工程師王元：探索一號在首航時最大的投放深度達(dá)到7731米，可以說是我國首次投放這么大深度的海底地震儀,，并且全部取得了回收,，數(shù)據(jù)記錄完整。另外我們采集了一條人工地震剖面,，對馬里亞納海溝地區(qū)深度結(jié)構(gòu)做了一個CT掃描,。

高壓模擬平臺 樣品保壓轉(zhuǎn)移

深海科考需要從萬米以下進(jìn)行采樣,，并把海底微生物帶到科考船上進(jìn)行分析,，那么如何使高壓環(huán)境下的微生物在轉(zhuǎn)移過程中保持不變的特性呢？

深海是一個高靜水壓的環(huán)境,，生存在其中的微生物已適應(yīng)了該高壓環(huán)境,。常規(guī)采樣手段使樣品經(jīng)歷了一個壓力降低的過程，可能會導(dǎo)致深海微生物細(xì)胞受損甚至死亡,。深海原位保壓采樣可以保障樣品在采集過程中,，壓力保持穩(wěn)定，有利于后續(xù)分離深海微生物并研究其壓力適應(yīng)性。

深海微生物細(xì)胞生物學(xué)實驗室博士李學(xué)恭：我們這個設(shè)備根據(jù)船上的CTD采水器進(jìn)行了一個改造,，結(jié)構(gòu)跟采水器是匹配的,。CTD潛水器下去的話一般是1m/s的速度，下到6000米就是6000秒,，一個半小時,。到了預(yù)定的水深之后給它一個信號，它在幾秒鐘可以把這個瓶子采滿,。10秒鐘海水可以把它填充滿,，體積是500ml，500ml對于我們做微生物來說樣品是足夠的,。

深海原位保壓采水器主要由保壓采水瓶,，壓力補(bǔ)償器以及壓力傳感器組成，通過搭載CTD采水器進(jìn)行深海水樣保壓采集,，回收至甲板后,，在實驗室中將保壓采水瓶與高壓培養(yǎng)釜連接，通過高壓泵推動保壓采水瓶的活塞,，使樣品在保壓狀態(tài)下轉(zhuǎn)移至高壓培養(yǎng)釜,，進(jìn)行后續(xù)微生物的富集培養(yǎng)。

（原標(biāo):中科院深淵科考隊搭乘“探索一號”三亞啟航執(zhí)行科考任務(wù)）