灣區(qū)時訊 （編輯/劉秀 通訊員/王鑫 王沐眾 徐曉璐）2月28日,，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置”（以下簡稱“冷泉裝置”）在廣州市全面啟動建設(shè)。該設(shè)施由中國科學(xué)院南海海洋研究所牽頭申報并承擔(dān)建設(shè),，項目包含“海底實(shí)驗(yàn)室分總體”“保真模擬分總體”“保障支撐分總體”三部分,。

冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置整體介紹

冷泉裝置采用“樣地實(shí)驗(yàn)+陸地模擬，海陸協(xié)同,、時空互換”的設(shè)計思想,，計劃用5年的時間，建設(shè)面向冷泉生態(tài)系統(tǒng)的深海載人駐守型海底實(shí)驗(yàn)室與陸基保真模擬設(shè)施相融合的國際領(lǐng)先研究裝置,，支撐冷泉生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育,、化能合成生物演替和甲烷物態(tài)演化及其環(huán)境效應(yīng)研究。冷泉裝置建成后,，將為探索深海極端環(huán)境下的生命起源及可燃冰等深海資源的綠色開發(fā)等前沿基礎(chǔ)研究和高新技術(shù)研發(fā)提供先進(jìn)的平臺支撐,，成為我國在深海科學(xué)研究領(lǐng)域邁出的關(guān)鍵一步,，服務(wù)“海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略及“雙碳”目標(biāo),。

海底實(shí)驗(yàn)室分總體

保真模擬分總體

“冷泉”是指海底之下的甲烷、硫化氫和二氧化碳等氣體在地質(zhì)結(jié)構(gòu)或壓力變化驅(qū)動下,，溢出海底進(jìn)入海水的活動,。而冷泉生態(tài)系統(tǒng)是指海洋生物利用海底冷泉滲出的化學(xué)物質(zhì)為能源進(jìn)行化能合成，發(fā)育成海底黑暗世界里獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng),，具有黑暗,、高壓、低氧等理化特征,，以可燃冰分解的甲烷為生源要素,，通過化能合成作用而生生不息，被譽(yù)為“深海綠洲”,。冷泉生態(tài)系統(tǒng)承載著地球深部碳循環(huán)的密碼,，是研究極端環(huán)境生命適應(yīng)機(jī)制、探索新型生物資源的戰(zhàn)略要地,。開展冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究是可燃冰等深海資源綠色開發(fā)與深?？茖W(xué)研究的最佳切入點(diǎn)。冷泉裝置將為冷泉生態(tài)系統(tǒng)的研究提供全新的視角和技術(shù)手段,，加速相關(guān)領(lǐng)域的科研進(jìn)展,，為海洋科技領(lǐng)域研究樹立新標(biāo)桿,。

水面保障母船示意圖

此次將耗時5年來建設(shè)首個海陸結(jié)合的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)我國深海長周期載人駐留實(shí)驗(yàn)裝備的工程化應(yīng)用和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,，推動我國的深海工程技術(shù)及裝備在國際上實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的超越,。

據(jù)介紹，冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置項目是國家發(fā)展和改革委批復(fù)立項,，南海海洋研究所承擔(dān)建設(shè)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,。總建設(shè)周期為5年,，包括第一階段：設(shè)計建造階段,，周期4年；第二階段：設(shè)備集成調(diào)試,、海上試驗(yàn)階段，周期1年,。建成后將促進(jìn)冷泉發(fā)育機(jī)制,、極端生命演化過程、可燃冰的生態(tài)效應(yīng)研究等海洋科學(xué)跨越式發(fā)展,，提升海洋領(lǐng)域核心技術(shù)原始創(chuàng)新能力和裝備的自主研發(fā)能力,，推動深遠(yuǎn)海科技進(jìn)步,。

冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置的建成不僅會促進(jìn)冷泉科技研發(fā)領(lǐng)域的國際合作,，也將使廣州在全球海洋科學(xué)與工程創(chuàng)新中心的構(gòu)建中占據(jù)重要地位，搶占全球深海戰(zhàn)略制高點(diǎn),。通過引領(lǐng)深海原位觀測技術(shù)的發(fā)展,，該裝置將進(jìn)一步優(yōu)化粵港澳大灣區(qū)的大科學(xué)裝置配置和科技布局，支持珠三角綜合性科學(xué)中心的成長,，同時也為粵港澳大灣區(qū)國際科技創(chuàng)新中心的建設(shè)貢獻(xiàn)力量,。

冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置的建設(shè)及運(yùn)行，將對可燃冰產(chǎn)業(yè)化,、海洋生物資源利用,、海洋裝備制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著“沿途下蛋”的積極推動作用，進(jìn)一步提高我國深海探測技術(shù)及海洋裝備的自主研發(fā),、制造能力及運(yùn)行管理水平,，加快深海載人裝備從探索、探測,、探險到深海樣地原位長周期試驗(yàn),、實(shí)驗(yàn)、研究的飛躍,，從而可以整體上帶動粵港澳大灣區(qū)海洋高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，大幅提升我國的深?？茖W(xué)技術(shù)創(chuàng)新能力，促進(jìn)我國海洋經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展,，服務(wù)海洋強(qiáng)國及“雙碳”戰(zhàn)略,。同時，冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置是一個多學(xué)科綜合的大科學(xué)裝置,，其建成后將向社會開放共享,，建立多學(xué)科綜合交叉平臺，優(yōu)化區(qū)域科技布局,，吸引高水平研究及技術(shù)人才,，帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，服務(wù)粵港澳大灣區(qū)國際科創(chuàng)中心建設(shè),。

冷泉生態(tài)系統(tǒng)是指海洋生物利用海底冷泉滲出的化學(xué)物質(zhì)（甲烷,、硫酸鹽等）為碳源和能源進(jìn)行化能合成，發(fā)育成海底黑暗世界里的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng),，具有黑暗,、高壓、低氧等理化特征,。冷泉為化能自養(yǎng)生物提供碳源和能量,，維系著以化能自養(yǎng)菌為食物鏈基礎(chǔ)的冷泉生物群，并成為初級生產(chǎn)者,。在此基礎(chǔ)上,，繁衍著管狀蠕蟲、蛤類,、貽貝類,、甲殼類、多毛類動物以及海星,、海膽,、蟹類、冷水珊瑚,、魚類等后生動物,，形成一套完整的化能營養(yǎng)為基礎(chǔ)的深海生態(tài)系統(tǒng)。目前,，科學(xué)家已經(jīng)在冷泉生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了600多種生物,。

對冷泉及其生態(tài)系統(tǒng)的研究一直是國際上的關(guān)注熱點(diǎn)，一方面,，在氣候變化方面,，冷泉區(qū)的甲烷氣體是溫室氣體的重要來源，也是未來有潛力成為一次能源來源,，冷泉區(qū)甲烷滲漏對全球氣候及生態(tài)環(huán)境具有重要影響,，因此保護(hù)它們是至關(guān)重要的,；另一方面，冷泉生物有可能合成生物醫(yī)學(xué)上重要的化合物,，具有巨大的科學(xué)價值,。

據(jù)了解，冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置是我國自主研發(fā)的首個海陸結(jié)合的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,，裝置規(guī)模和主要技術(shù)指標(biāo)國際領(lǐng)先,。通過冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置的建設(shè)和運(yùn)行，將突破深海載人長周期駐留實(shí)驗(yàn),、超大潛深大型耐壓結(jié)構(gòu)安全性,。深海原位長期載人駐留實(shí)驗(yàn)技術(shù)可應(yīng)用于建設(shè)不同譜系的深海駐留裝備，廣泛應(yīng)用于深海油氣以及鐵錳結(jié)核等礦產(chǎn)資源開發(fā),、海底工程建設(shè)以及南海島礁資源及權(quán)益的維護(hù)等,。

責(zé)任編輯/劉秀