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“国民女神”为国开拓万里海底矿场

2022-05-30张东亮

职工法律天地·上半月 2022年8期
关键词:航段科考船大洋

张东亮

“地质美女”迷上海底探险

今年53岁的韩喜球,出生在浙江台州农村。在她的童年记忆中,爸爸常年在外,妈妈每天早早起床做饭、下田务农。懂事的她从小就帮妈妈分担家务,照顾3个妹妹。即使这样,她从小学到高中,学习成绩一直在班里名列前茅。

参加高考时,她背着爸妈报考了成都地质学院地质系。4年后,成绩优异的韩喜球,被保送攻读本校的硕士研究生学位。或许是家乡台州靠海的缘故,给了她喜欢研究海洋的动力。1993年研究生毕业后,韩喜球进入国家海洋局第二海洋研究所工作。

她埋头学术,潜心研究深海多金属结核。当时我国地质学研究还处在低谷期,办公室里没有电脑,研究工作效率低,不少科研人员纷纷跳槽“下海”。可韩喜球却一门心思扎在研究室里,当时一个月只挣243元的她,愣是拿出1万元积蓄购买了一台电脑。

1998年,韩喜球考上了浙江大学的博士,后来她的博士论文,还获得了第二届全国百篇优秀博士论文提名奖。

2001年,在一次国际交流会议中,韩喜球在和德国基尔海洋科学研究中心主任休斯教授聊天时,讲到了自己对锰结核研究的看法,对方很感兴趣。几个月后,便邀请她到德国做特邀学术报告,所有费用也由对方支付。

这次访问,直接促成了她此后3年在德国基尔大学的访问学习。韩喜球第一次出大洋科考是在2002年,当时她作为课题组成员,参加了基尔大学海洋科学研究中心的一个重大研究计划,这个项目其中的一部分,必须要到海上去调查,获取第一手的资料和样品。

于是韩喜球就有机会登上科考船,到东太平洋,也就是中美洲大陆边缘去调查天然气水合物。从那以后,她就开始了大洋探险之旅,着手海底冷泉系统与天然气水合物资源的研究。

2005年韩喜球学成归来,当时我国决定组织首次大洋环球科学考察,全面寻找国际海底区域多金属硫化物资源。因为之前国内没有进行过相关科考活动,在国外有科考经验的她,就顺理成章地成为首次大洋环球科考航段的主力,参与了航行设计。

在那次考察中,韩喜球站在“大洋一号”科考船的控制室里,担任太平洋和印度洋航段的首席科学家助理。几吨重的探测仪器,得有十几个大小伙子帮忙拽缆绳,韩喜球跟众人一样带着安全帽,指挥大家把探测仪器放入海中。除了体形相对瘦弱些,根本看不出这是女人。那次的科考,年纪轻轻的韩喜球在环球航次的设计,以及组织和实施中,都发挥了重要作用。

寻觅大洋深处的“黑烟囱”

2007年,中国“大洋一号”开始第19航次的考察。这次的任务,主要是在广袤大洋中探矿,包括寻找海底“黑烟囱”。

韩喜球解释说,“黑烟囱”是海底喷射出来的高温热液,在遭遇冰冷海水后,迅速沉淀形成黑色金属硫化物矿物的一个现象,形似滚滚“黑烟”。随着时间的推移,富含铜、铁、锌、金等多种金属元素的热液硫化物,在喷溢口周围沉淀,形成了一个个状如烟囱的多金属硫化物堆积体。那里就是个“海底成矿工厂”,源源不断地生产富金富银的铜锌矿。

在第2航段,凭着在德国科考时积累的经验,韩喜球敏锐地发现了西南印度洋脊上的首个海底“黑烟囱”,以及4个新的热液活动区。根据内行介绍,一个海洋地质学家,如果能找到一处“黑烟囱”,或者说一个海底热液矿化区,就是值得骄傲一辈子的事了。她没想到,自己的运气竟这么好。

在第3航段中,韩喜球还担任首席科学家,承担了整个航段的指挥任务。她打破了我国大洋科考史上男性独霸天下的局面,韩喜球这个名字,从此就与“中国首位大洋科考女首席科学家”紧紧联系在一起。

对于很多人来说,大洋科考意味着神秘和刺激,其背后的危险和艰辛,只有科考队员自己知道。韩喜球说,大洋1号科考船每个航次都要持续两三百天,一个航次分为很多航段,每个航段调查的区域、目标都不一样。海洋科考有比较突出的季節性,要赶上气候窗。

韩喜球参与的航段主要是在西南印度洋海域。每年的12月份到第二年的2月份,是印度洋的夏季,气候状况相对好一点。因此都在春节前后出发。但他们调查的区域在西南印度洋海域,海况变幻莫测,有时会有台风或大风暴袭击,海浪很高。而在韩喜球来到海洋二所工作前夕,就有几位参加科考的同事遭遇了事故。当时船沉了,有3名队员遇难。

韩喜球说,与太空探索、登月竞争、极地开发类似,深海一直是国际社会关注的另一处资源战场。调查和开发海底矿产资源是国家战略需求,“先来先得”,是国际海底管理局探矿与勘探规章明确规定的原则。深海探矿,显然是一场时间与智慧的双重较量。

但是茫茫大海,哪里有矿?在广袤漆黑的洋底,他们在科考船上用万米缆拖着仪器,去搜寻直径只有区区百米的热液区,再精准定位,是名副其实的大海捞针。去哪找矿,怎么找?这时,“探宝队”队长——首席科学家的判断就至关重要。大到海上调查计划、实施方案,小到具体调查和采样站位的布设、调查资料的判读,韩喜球要为航次科学目标的实现负全责。

海底热液喷口,源源不断地喷涌出富含铁、铜、锌、金、银等金属元素的热液流体。韩喜球她们的工作,就是使用载人潜水器、遥控水下潜水器、自主水下机器人等各种设备,寻找这些海底金属硫化物矿区。

她说:“黑烟囱喷出热液后,会形成热液羽流随洋流迁移,有些元素如铁甚至可以被迁移到几千公里外的地方。所以如何准确判断黑烟囱的来源,非常考验科学家的功力。”这个过程有些像侦探破案,一点蛛丝马迹都不能放过。他们先用传感器探测水体的物理和化学异常,然后判断它可能是从哪个山头冒出来的,再根据地形、洋流方向判断黑烟囱的具体位置。

科考船上的工作一般24小时不停歇。作业组3班或4班轮换倒,作为首席科学家,没人和她轮班,只要船上的马达不停转,韩喜球的工作就不分昼夜。她曾带领队员们20个小时不休息地做实验,比她小十几岁的年轻队员都扛不住了,可她依旧精力旺盛。身边人都说她比汉子都强悍。

有一次,在关键海域需要立刻使用的几台重要探测设备突然“罢工”,维修起来很困难。换成其他人,可能会放弃,但韩喜球一边在船上组织技术骨干进行维修、排除故障,一边多次与设备生产商进行邮件沟通,最终在最短时间内抢修成功,确保了海上调查顺畅开展。

韩喜球觉得做科研最重要的品质是坚韧。靠着这股坚韧劲儿,这个柔弱女子身上不时会爆发出强大的力量。海上常年烈日当空,刺得人睁不开眼睛,甲板被烤成了烫板,40℃到50℃的高温,烫得在甲板上走路都很困难,何况还要进行各种试验操作。由于阳光曝晒,韩喜球每次出海不久,原本白皙的皮肤就会被晒伤,她戏称自己变成了“非洲人”。

比起陆地上的生活,科考船上的生活更是艰辛而清苦,最常吃的蔬菜是洋葱和土豆,更要长期忍受与亲人别离的那份牵挂和孤独。船员们说那是“流血流汗,掉皮掉肉”的日子。

但在韩喜球眼中,丰富多彩的海底世界、如丝绢般华丽的洋面,给出海的日子增添了不少诗情画意。在科考任务进展顺利的间隙,她也会抽出一点时间,观星、赏月、填词作赋,别人觉得出海枯燥,她总感叹海上时光太匆匆,还希望多做一些“探宝”调查。

2008年,韩喜球获得“中国青年女科学家奖”。媒体纷至沓来,让她有些不适应。她觉得自己只是个十分普通的科研人员,不需要有如此高的曝光率。“我只是闷头爬山,不知不觉就看到了更美的风景。”

为国争取万里海底矿场

海底蕴藏有丰富的矿产资源,甚至比陆地上的种类和数量更多。所以,海底宝藏的研究开发,已经关系到一个国家的资源战略问题。而这些资源需要地质学家和海洋科学家,采用相应的深海技术把它们找出来。虽然这个过程复杂而艰辛,但每次取得新发现,都是非常有价值的。所以,她觉得接受大洋科考的挑战,真是其乐无穷。

韓喜球至今难忘的是,在西南印度洋首次发现“玉皇山”矿床。那是2010年5月,西南印度洋魔鬼西风带,“大洋一号”即将返航的前一天。当时,狂暴的海浪一度直扑到四层高的驾驶台玻璃窗上。但是一想到已经发现显著的热液异常,而下次再回到这片海域不知道是什么时候,韩喜球就决定再坚持一下,把多金属硫化物矿找出来。

她和团队从午夜开始等待,凌晨风浪稍有平息的间隙,大家决定把电视抓斗放下海去做最后一搏。这时10 级狂风又呼啸而来。科考船拖着两三吨重物逆浪前行。韩喜球在驾驶台指挥船舶前进的路径,船长亲自操船,科考队和风浪整整搏斗了4个小时。直到她的对讲机嘟嘟作响:“发现红色热液沉积物了!”“我们发现硫化物了,已经取到样品!”这次,他们带回了大量宝贵的海底岩矿样品。

2017年,韩喜球团队带着蛟龙号载人深潜器,在新发现的印度洋活动热液区,开展试验性应用科考。作为首席科学家,她执行了该航次的首次科学下潜,下潜水深为3120米,该潜次由实习潜航员首次担任主驾驶。

蛟龙号载人深潜器一个半小时后到达海底。完成了人生首潜的韩喜球,用梦境形容乘坐“蛟龙”在海山间遨游的感受。看了十多年深海视频,这一刻,终于透过“蛟龙”观察窗,真真切切地看到卧蚕海脊的玄武岩地貌,是那样的清晰。

“以前看海底视频和照片都是2D效果,从蛟龙号上看到的就是3D景观了。”韩喜球紧紧盯住观察窗,专注地看着她再熟悉不过的海底景象。眼前的一处山坡上,出现了一片裂开多道口子的席状玄武岩,就像龟裂的柏油马路。第一次看到这种景象的她,让潜航员操作机械手,取到了一块样品。“运用地球化学研究方法,分析其中的微量元素,可以读解来自上地幔的信息。”

对海洋地质学家来说,乘坐蛟龙号在海底航行,就像在陆地上跑野外一样。近距离到岩石露头处精确取样,在现场对海底地质现象完成描述,从前只能在视频中观看的大洋之底,此刻触手可及。

这次,他们顺利找到了2处已经“熄灭”的硫化物烟囱体,然后就开始忙碌地观察、记录、拍照和取样,一刻不停地一直工作了6个小时才抛载上浮。

2018年4月,韩喜球又作为领队随科考船出海,对我国自主研制的潜水器“潜龙三号”,进行了19天的海试,最终顺利完成了任务。

海上颠簸的辛苦,带来的是丰厚回报。近年来,韩喜球负责主持了几十项国家和省部级科研项目,在国际及国内一流学术刊物上发表论文60多篇,在大洋多金属结核、大陆边缘冷泉碳酸盐岩、大洋中脊热液多金属硫化物等方面,均有突破性的调查研究成果。

有趣的是,2020年9月23日,一位名叫郝郁彤的三年级学生写信问韩喜球:“亲爱的韩阿姨,大海有多深呀?海洋里真的有宝藏吗?会不会有人鱼在海底游来游去呢?”孩子对海底充满了好奇与遐想。韩喜球告诉她:“海底像另一个陆地——同样有沟壑、山丘和平原。太平洋里的马里亚纳海沟最深,达11034米,把整个喜马拉雅山脉塞进去都露不了头呢!海洋是一个巨大的宝库,海底蕴藏很多矿产资源……海洋里没有见到真的美人鱼,却有20多万种海洋生物。”

2020年12月12日,在“科普中国-我是科学家”年度盛典现场,韩喜球还专门做了有关“海底寻宝”的演讲,激起了很多人对研究深海的兴趣。

韩喜球的的日常工作,就是到大洋深处找矿,入行30年来,她的足迹踏遍6大洲20多个国家和地区。带领团队在海底多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物和天然气水合物等资源的调查研究上,取得了重要成果。最重要的是,根据“先来先得”的国际规则,通过科考调查,为我国申请国际海底区域矿区提供了科学依据和技术支撑。可以毫不夸张地说,他们能为国家争取万里海底矿场。

因为功绩卓著,韩喜球先后荣获中国青年女科学家奖、全国三八红旗手、全国先进工作者、全国优秀科技工作者等众多荣誉。

2022年农历新年,她在办公室门口贴上了一副对联:登山观锦绣,潜海探深幽。横批:喜欢地球。前不久,韩喜球海底“寻宝”的事在网上出现后,她一下就火了,被网友誉为“国民女神”!

韩喜球说:“全球经过科学家调查的海底,到目前只占5%左右,还有95%的海底没有被探查过。人类对海洋的探索其实才刚刚开始。

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