汪品先院士领衔的“南海深部计划”8年长跑圆满收官，多项新假说挑战传统观点-同济大学新闻网

国家自然科学基金重大研究计划“南海深海过程演变”历时8年攻关，画上圆满句号。8月14日，这一我国海洋科学领域迄今最大基础性综合研究计划的研究成果汇报会在同济大学举行，10余位资深科学家以通俗易懂的科普语言，面向社会介绍所取得的一批亮点突破性成果。

“我们正在做一项试验，第一次把国家级的重大基础研究计划亮点成果，采用为社会容易理解的语言和形式，既面向学界、也面向社会作汇报，力求科学家生动表述科学前沿的内容、介绍自身原创性成果，争取行外的人也能听得懂。”“南海深部计划”指导专家组组长、中国科学院院士、我校海洋与地球科学学院汪品先教授说。    

首次将重大基础研究计划成果面向社会作高级科普

“我们好比是在解剖一只‘麻雀’，从三方面揭示南海这个边缘海的‘生命史’： 深海盆的形成演变为其‘骨’，深海沉积其所含的环境信息为其‘肉’，海水的生物地球化学系统为其‘血’。”

“南海不是‘小大西洋’。传统的大西洋型‘板内破裂’模式，是‘拉、拉、拉’，形成开阔的大洋盆地。南海是‘三面受敌’被挤压，南海‘板缘盆地’张破裂机制，是‘挤、拉、挤’，是‘长不大’的边缘海盆。”……

在汇报会上，汪品先、林间、翦知湣、戴民汉、焦念志等著名科学家们的报告中，形象的比喻、生动的表述、直观的图表，让现场不少非专业人士也听得津津有味。

“南海深部计划”实施8年来，立项重点项目51项、培育9项，吸引了全国32个单位700余研究人员参加，在南海深水区实施了数以百计的锚系测量和海上试验，进行了多种深部地球物理试验，完成了4个大洋钻探航次和4个深潜航次，以及生物地球化学等多学科大量的观测与实验，超额完成了预定计划。在今年1月举办研究成果集成大会之后，围绕会上确定的18个亮点，半年来各组分别开展了一系列研讨活动，连续召开了一系列小型国际与国内讨论会。

此次成果汇报会采用三种不同形式：“南海深部计划”整体和三大主题由负责人各作半小时报告，重点突出构造上的板缘裂谷、气候上的低纬驱动、现代过程的碳泵效率三个重大进展；选取11 个为大众容易理解、显示度高的亮点，各作15 分钟报告；这一重大研究计划集成得出的总体18 个亮点成果，以书面成果汇编和展板形式进行现场展示。 

“所选取的11个亮点报告不是按学术水平，而是选择故事性强的项目；报告也不是亮点成果的全面叙述，而是挑选其中特别精彩的内容进行汇报。”汪品先院士介绍说，此次想打破传统习惯，用实例证明：求学问决不是越高深越是枯燥，作报告更不是越难懂水平越高，希望以此让更多的人一道来检阅八年研究的成果。  

获得一系列超越预期的重大突破性研究成果

“南海深部计划获得了超越预期的成果，取得学术层面的突破。在世界众多的深海盆中，南海已经脱颖而出，南海进入了基础研究程度最高的边缘海行列，南海正在成为世界海洋科学研究的天然实验室。”汪品先教授表示，这一重大计划的实施取得了新认识，成为南海深部研究的里程碑，使我国掌握了南海科学研究的主导权，形成了我国多学科结合的深海科学队伍，在重大基础科学问题上形成了自己的观点。

南海东、西两个次海盆哪个老？南海是从哪里打开的？南海深部水怎样流动？南海深部沉积物是从哪里来的，如何搬运？南海深水和沉积物中，有什么样的微生物，起什么作用？ “8年前，我们对这些问题都一概不知，只能猜测或者照搬国外教科书。”汪品先院士说。

8年长跑，研究提出了一系列新假说，特别是在海盆成因和气候演变两方面，冲破了传统认识，提出新的假说挑战原有的传统观点。

对于海盆的成因，世界上研究的标准来自北大西洋。1980年代以来，欧美学者认为南海的形成过程就是大西洋的翻版，只是规模小、年代短而已。研究发现，南海不是“小大西洋”，南海与大西洋是两种根本不同的海盆形成机制，前者是“板缘裂谷”，后者是“板内裂谷”。南海的研究指出国际文献和产业部门实践中将两者混淆的错误，提出西太平洋边缘海是“板缘裂谷”形成的系列，有待采用新视角、新技术加以重新认识。

（南海大洋钻探结果否定了原有假设：洋陆过渡带基底并非蛇纹岩化地幔。下方为按照大西洋模式的剖面解释示意图，左上方示钻探揭示的基底岩性）

另一大突破是气候演变的“低纬驱动”。 气候演变的研究起步于大冰期的发现，其核心在于用北半球高纬度地区接受到的太阳辐射量变化，成功地解释了近百万年来冰盖涨缩的周期性，引领着全球的气候变化。南海的研究提出了气候演变“低纬驱动”的观点，指出高纬区冰盖大小的变化和低纬区季风降雨的变化，驱动力的周期性有所不同，换句话说，就是低纬降水周期的变化并不就是由高纬冰盖决定。其实，太阳辐射量集中在低纬区，低纬过程是气候干湿、旱涝灾害的源头，但长期以来不受重视，注意力集中在北半球的高纬冰盖上。南海的研究还进一步表明：低纬海区更大的变化不在表层，而在于次表层水；轨道周期不但有万年等级的冰期旋回，还有40万年季风气候的长周期，当前的地球就处在低谷期，在全球气候变化的长期预测中应当加以注意。

（最近30万年的两类海洋氧同位素曲线。A. 南海表层水； B. 大洋底层水。红色箭头提示两者的显著差异。）

“基于大量的实地观测和原位探索，从源头上追溯了一些‘普适性’认识的出处，根据西太平洋和低纬海域的特色，提出了不同于前人的新认识。但是当前的进展只能说是提出了问题，离解决问题还有很长的距离。”汪品先院士表示，只有将北大西洋和西太平洋的研究进一步结合，将低纬过程和高纬过程相结合，才能理解海盆成因和气候演变的真谛。

此外，世界上边缘海很多，而像南海深部计划样，对于深水边缘海盆地的水、碳循环集中进行系统观测研究的，尚属首次。太平洋深部的水通过2600米深的巴士海峡进入南海，造成了南海的“深水瀑布”和三层环流结构，通过实测和模拟的结合，对大洋和大陆因素的相互作用取得了较为系统认识。

“上述三方面的进展，使得对南海深部的认识上了新台阶，成为国际边缘海研究程度最高的一例。”汪品先院士说。

    提出进一步深入研究南海深部的科学新命题

“南海深部计划2011年启动，正值十八大提出了‘海洋强国’战略的前夕，因而是我国全面重视海洋、尤其是发展深海科技的背景下执行的。”回首8年实施过程，汪品先院士感慨良多：八年来，国产深潜器等高新技术为大计划提供了探索的新手段，地调局、中海油等产业部门的深海勘探为这一大计划提供了新材料。“正是空前的历史机遇，使得这项基础研究计划构成了科学的核心，促成了多部门的联合，极大地加强了执行力度，使得大计划超额完成。”

 他表示，南海深部研究的成功，是以国家自然科学基金委计划为科学核心，联合各部委实力，利用“三深”（深钻、深潜、深网）技术开展跨学科、跨部门合作的结果，是国家建设海洋强国的战略在科学上的体现。八年来，我国科技界大显身手，向世界表明：中国的深海科学，已经进入国际前沿。南海深部的进展，不但使南海成为我国深海研究的基地，而且正在成为世界深海研究程度最高的边缘海。随着科学研究的深入，提出了进一步深入研究南海深部的科学新命题，表明南海具有众多独特的自然条件，可供国际海洋基础科学进行示范性的深入研究。

对此，汪品先院士娓娓道来：比如，南海深海盆地张裂机制的新假说，引出了西太平洋边缘海系列共同成因问题；低纬过程驱动全球气候的研究，提出了水文循环和碳循环一整套的新课题，进一步的研究方兴未艾；已有的观测和研究基础，又为大洋和大陆相互作用下，生物泵和微生物泵的结合、碳循环和氮循环的结合，提供了深入研究的基地……

 “八年来的工作集中在南海北部，南海南部的研究尚待开展。只有南北结合，才能取得南海深部完整的图景。”谈及未来工作，汪品先院士表示，我们可以预期，我国将组织更强大的队伍、以更大的投入推进南海深部的研究，而且将与“一带一路”计划衔接，加强国际合作，争取使南海深部成为国际海洋科学的天然实验室，使南海研究计划成为多学科、多系统科学合作的榜样。