深海探索：揭示深部生物圈潜力

深海的重要，在于拓展了新的空间。16世纪人类在平面上进入海洋，开拓的空间是在陆上。“地理大发现”带来的是亚非拉的陆地资源，从矿产等物质到奴隶等人力资源，造成世界经济几百年的繁荣。近100年来世界人口翻了两番，但是90%的人挤在10%的陆地上，深感资源匮乏、环境恶化。因此，人类进一步的发展要求开拓新的空间，宏观地讲无非是两大方向：地外星球和地球深处。地球虽大，但是全人类都分布在地球表面，对地球表面以下所知甚微。拿淡水来说，南极冰盖下面有一百多个冰下湖，拥有全球淡水的8%；沙漠底下也有淡水，20世纪90年代卡扎菲的“人造河大计划”，将撒哈拉东端的地下水抽到的黎波里，推测可以用1 000年。因此，人类进一步拓展空间的方向，首先不是太空，而是在地球的深处，下一个目标应该是向地球深部进军，以探索资源和能源。人类“上天、入地、下海”都有进展，但是，入地的本事最差。入地最深的莫如南非金矿，深入地下将近5 000米，但是还不到地球半径的千分之一。相对于陆地岩石圈的深处，进入水圈的海洋深处的阻力要小得多。因此向地球深部拓展，深海必属首选。

深海海底，正是距离地球内部最近的地方。地球内部能量和物质的主体，在于地壳下面的地幔，但是大陆地壳平均比大洋壳厚5倍，只有深海海底距离地幔最近。尤其是深海海底的大洋中脊和深海沟，是地球内部和表层相互连接的通道，也是深海双向运动最为活跃的地方。我们习惯中以为地球上的能量全来自太阳，“万物生长靠太阳”，依赖的是1.5亿千米外太阳的核聚变；深海海底却另有来自地球内部核裂变产生的能量，它不仅产生深海热液和火山活动，而且滋养着不靠光合作用的“黑暗食物链”和海底下的“深部生物圈”。科学界对于依靠地球内部能量的过程十分陌生，更不清楚这类过程在人类社会里的应用前景。比如深海底下“深部生物圈”里的微生物新陈代谢极其缓慢，是处于休眠状态几十万年以上的“寿星”，猜想应当有其特殊的医学价值。此类过程已经引起人类注意的有深海热液和冷泉，包括“可燃冰”，也就是含甲烷的水冰。在海底高压低温条件下，甲烷分子被锁在水冰的晶格里，是海洋里十分普遍的现象；还可以有二氧化碳分子锁在晶格里，形成海底的“二氧化碳湖”。

21世纪人类在垂向上进入海洋，指的不仅是海底的开发，而是说在三维空间开发海洋。以水产为例，世界上数量最多的鱼类就是深水的圆罩鱼，海洋捕鱼已经推进到海洋深处，同时海水养殖业也可以向深海发展。16世纪是借道海洋去开发海外的大陆，21世纪将要开发的是占地球面积71%的海洋本身。不过现在说的都还只是序幕，因为人类进入深海、了解深海还都处在起步阶段。海水平均深度3 700米，不能靠遥感技术穿透。因此直到今天，人类对洋底地形的了解还不如月球，甚至还赶不上火星。深海产业究竟指什么，几十年来也并没有弄清楚。最先注意的是金属矿，从太平洋的多金属结核，到海山上的钴结壳，直至热液口的金属硫化物，都有潜在的重要价值，但迄今为止都还只有试验性的开采。当前最为引人注目的是“可燃冰”，其含碳量可能超过全部矿物燃料的总和，有希望成为未来能源的主体，但是离工业开采还有很长的路程。有的深海资源出乎人的意料，如日本发现太平洋海底的稀土资源可采储量超过陆地1 000倍，正在造船准备开发。另外一类是生物资源，包括极端环境下微生物的基因资源，“深部生物圈”的新陈代谢极慢，以至于经过几十万年还在生存，人类将来如何加以利用，还完全是个未知数。可见，深海产业既有巨大的潜力，又有极大的不确定性。(www.xing528.com)

目前还很难预料海洋垂向开发为世界带来的具体结果，更谈不上其发展的途径。16世纪海洋在平面上的开发，引发了人类社会历史的转折，21世纪海洋在立体上的开发，很有可能也会导致又一次的历史变化。从陆地进入海洋，又从海面深入海底，都是改变人类活动运行方式的历史转折，肯定要经历各种挫折和反复，从欧洲当年“地理大发现”历史看，这必然是个以世纪来计算的长期过程。