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我國“科學(xué)”號科考船實現(xiàn)了科學(xué)家“將實驗室搬到海底”的創(chuàng)想

2021-07-01 11:16:27 來源：科技日報

6月28日，記者從中國科學(xué)院海洋研究所獲悉，我國“科學(xué)”號科考船圓滿完成首個高端用戶共享航次順利返回青島母港。該航次在目標(biāo)海域獲得大量科學(xué)發(fā)現(xiàn)，并完成了多臺套國產(chǎn)自主研發(fā)設(shè)備的海試工作，實現(xiàn)了科學(xué)家“將實驗室搬到海底”的創(chuàng)想。

航次期間，科考船上搭載的“發(fā)現(xiàn)”號無人纜控潛器（ROV）下潛作業(yè)21次，獲得大量珍貴樣品及數(shù)據(jù)，并首次在目標(biāo)海域發(fā)現(xiàn)深海單板綱、深海星蟲等珍貴類群，還發(fā)現(xiàn)了兩個新的噴發(fā)強度迥異的冷泉活躍區(qū)，并通過水體剖面取樣比較了不同活躍狀態(tài)冷泉噴發(fā)的環(huán)境影響。

本航次同步搭載完成了多通道拉曼平臺等多臺套國產(chǎn)設(shè)備的海試工作，通過自主研發(fā)實現(xiàn)了海底群落生物的標(biāo)志識別、深海大型生物樣品的高通量原位固定、水體樣品的原位多通道培養(yǎng)富集等關(guān)鍵技術(shù)突破，相關(guān)數(shù)據(jù)和樣品將解答深海黑暗食物鏈組成、深海碳源碳匯通量、生命起源等重大科學(xué)問題。

多通道拉曼平臺的成功應(yīng)用海試是本航次的最大亮點。“海洋之眼”深海著陸器搭配自主研發(fā)的系列拉曼光譜探針，實現(xiàn)了對冷泉噴口流體及噴口附近天然氣水合物、自生碳酸鹽巖等多類目標(biāo)物的原位長期連續(xù)探測，再現(xiàn)了甲烷、硫化氫等關(guān)鍵生物化學(xué)反應(yīng)標(biāo)識物的時空變化規(guī)律，初步結(jié)果表明微生物串聯(lián)了地球深部巖石圈、近底層水圈及黑暗生物圈間的元素轉(zhuǎn)換。

“科學(xué)”號國際一流的深遠海探測體系為深海原位實驗提供了支撐，實現(xiàn)了科學(xué)家“將實驗室搬到海底”的創(chuàng)想。“以往的研究中，深海樣品被帶到實驗室開展后續(xù)研究，但由于壓力、溫度和其他化學(xué)環(huán)境的驟變，深海生物的生理活動同樣發(fā)生改變，真實的深海生命過程無法被準(zhǔn)確認(rèn)知。依托該航次，中科院海洋所在深海海底搭建了由原位環(huán)境傳感器、生物培養(yǎng)裝置和原位固定裝置組成的水下實驗平臺，科學(xué)家得以在深海開展水下原位實驗，為揭示深海生物極端環(huán)境的適應(yīng)機制提供了可靠依據(jù)。”航次第二航段首席科學(xué)家王敏曉介紹。

“科學(xué)”號海上堡壘臨時黨支部在科考之時發(fā)起了“迎建黨百年科學(xué)大講堂”系列活動，來自海洋地質(zhì)、海洋化學(xué)、海洋生物、工程技術(shù)等方向的專家，圍繞深海原位探測前沿技術(shù)、冷泉微生物多樣性和功能、大型生物多樣性演化和極端環(huán)境適應(yīng)機制等，開展了廣泛深入的交流討論。

據(jù)悉，該共享航次搭載了來自中國科學(xué)院、上海交通大學(xué)、中山大學(xué)、山東大學(xué)、廈門大學(xué)、中國海洋大學(xué)等9家單位的16個高水平研究團隊的科學(xué)家，為科技部重點研發(fā)專項、基金委重點基金、中科院先導(dǎo)科技專項等多個國家級項目提供服務(wù)支撐。

標(biāo)簽：科考船科學(xué)家實驗室海底海試