深网：把“气象站”和“实验室”建在海底

　　世界海洋科学正在转型：从海面船只的短暂测量，转为海洋内部的长期观测。长久以来，人类主要从海洋外部观察海洋，而许多深海现象只有通过对海洋内部的长期观测才能发现。比如海洋灾害的预警，在最需要观测的时候，船只却无法抵近。90年代起，国际海洋界开始将传感器放到海底，再用光电缆接到岸上传送能量和信息。这样建成的海底观测网可以不间断地进行长期现场观测，无论有台风还是地震都可以连续运作，将深海的现场数据实时送到实验室。

　　进入新世纪，发达国家掀起了建设海底观测网的热潮。2009年，加拿大“海王星”观测网率先建成，水深3000米、缆线长800公里；2015年，日本建成S—Net网，从本州岛连到太平洋8000米水深的日本海沟，布设150个监测站、缆线总长5700公里，号称世界最大的地震监测网；2016年，美国OOI海底观测系统正式建成，包含区域网、近岸网、全球网三大系统，设置900多个探头对美国岸外进行多学科的海底观测；此外，欧盟14个国家参加的EMSO计划，从地中海直到北冰洋都将布设海底观测网。

　　海底观测网相当于在海底建立“气象站”和“实验室”，极大提升海洋观测能力，标志着新一代海洋科学的建立。从应用上讲，海底观测网是预警地震海啸最为有效的手段。世界上85%的火山在海底，布设海底装置能够实时监测火山爆发，将来或能对海底火山爆发作“现场直播”。

　　我国从2005年起开始推进海底观测网的建设，2009年建设近岸的实验观测站。此后，又在南海北部进行了大量深水海流和沉积过程的长期观测。2017年，我国国家海底科学观测网正式被批复建立，将在我国东海和南海分别建立海底科学观测系统，从海底向海面进行全天候、实时和高分辨率的多界面立体综合观测。

　　近10年来，建设中的海底科学观测网除了光缆联网的设备外，还有着大量无线联网的活动观测平台，包括自主水下航行器、水下滑翔机、海底爬行车等。

　　由于深海开发尚处起步阶段，在取得成功的同时，也时有灾难发生。2010年，墨西哥湾一口创纪录的深水油井打开了大油田，但是钻井平台爆炸导致在接下来的5个月里，50万立方米的原油漏入墨西哥湾，造成史上最严重的海上事故。进入深海不仅要防止灾害，还要关注环境保护。深海的特点在于连通性强，而且有大量的“慢过程”，深水珊瑚上千年才长一株，多金属结核百万年才长几厘米。污染物质的排放或者生态环境的破坏，后果要比在陆地严重得多。人类在深海面前还是个小学生，当前的首要任务是发展深海科技，决不能带着“淘金”的狂热去开发深海。开发深海，大量技术上的新挑战还在前面。

　　深海开发是面向未来的事业。如果说16世纪的“地理大发现”是人类在横向上进入海洋，21世纪将是人类在垂向上进入海洋。深潜、深钻、深网，深耕蓝色国土，建设海洋强国，我国海洋事业正在向海洋深处挺进，期待中国科学家为人类海洋事业做出更大贡献。

　　（作者为同济大学教授、中国科学院院士）

　　推荐读物：

　　1.《深海浅说》：汪品先著；上海科技教育出版社出版。

　　2.《搏击沧海：地学革命风云录》：许靖华著；地质出版社出版。

　　3.《深海探险简史》：R.D.巴拉德著；上海科学技术出版社出版。