今天，是第18個世界海洋日暨第19個全國海洋宣傳日，活動主題是“守護蔚藍 向海圖強”。

圖源：自然資源部宣傳教育中心

不如趁著這個機會登船！和我們一起出海吧！

當科研走出象牙塔，當一艘船化身實驗室，一場關于科學的浪漫遠征在南海徐徐展開。

這趟由廣州海洋地質調查局發起的“國家自然科學基金共享航次”，充滿“不可思議”。

你能想象嗎？大海也有“心跳”。當一個金屬“吊籃”從船舷下潛至千米深海后，機械臂從容伸出，穩穩握住1.5米長的探針，精準“扎”入海床——一場針對海底滑坡致災機理的原位監測試驗在海底展開，讓大海的秘密浮出水面。

2月28日 出發日

隨著一陣嘹亮的汽笛聲響起，“海洋地質二號”（以下簡稱“海二”）科考船緩緩駛離位于廣州南沙的科考碼頭，開啟它的2026年首航。該航次為廣州海洋地質調查局今年首個“共享航次”，中國海洋大學、大連海事大學、上海交通大學、浙江大學等多家單位前來“拼團”，帶著各自的試驗項目，匯聚在同一艘船上。

圖源：廣州日報

出發當日是個暴雨天，船只穿過珠江入海口后，雨越下越大。隔著煙雨，港珠澳大橋雄偉的輪廓依稀可見，無數貨輪正繁忙地交替穿行。

在船長黃遠明看來，“海二”像一個“不偏科的優等生”。“它的航行速度是12.5節，相當于約23公里/小時。雖然不算特別快，但對于科考船來說，比起速度，‘穩’字更重要。”

這艘為叩問大海秘密而生的科考重器，于2022年入列廣州海洋地質調查局。深海鉆探、地質取樣、物探調查、海底電纜敷設、深水打撈、救援作業、物資保障……它樣樣在行。最為人熟知的，是“海二”搭載的“海馬”號下潛至1522米深的冷泉滲漏點，成功采集可燃冰及伴生氣，為第十五屆全運會提供深海“源火”。

后甲板工作人員正在搬運海底電磁采集站。圖源：廣州日報

航行不到八個小時，科研人員便抵達南海的首個工作海域。此時夜幕降臨，周圍的云雨漸漸散去。為確保船只夜間行駛安全，科研人員關閉舷窗，前往后甲板，開始作業。

2月28日~3月27日

大海也有“心跳”。十多年間，有這樣一群人，無數次將針投入海床，只為守護那抹不平靜的藍。

圖源：廣州日報

一、“海馬”長出“眼”和“手” ，深海之下“做針灸”

雖然暴雨停歇，但風浪不止，卷起的浪花推著船左右搖晃。出航第一日，所有人都還處于適應階段。船上的科考人員，超過一半都是初次登船的學生，其中有幾位此時已吐得“七葷八素”。但在科考船上，“船不停，人輪換”是鐵律——因為對于科研人員來說，設備多投放運行一小時，就能多采集一小時試驗數據；多等待一天，便意味著縮減一天作業窗口。

傍晚的藍調時刻剛剛結束，20時05分，“海二”航行至指定位置，駕駛臺開啟DP系統（動態定位系統）。這是海上試驗的第一步——類似“定舟求劍”。DP系統通過側推和主推螺旋槳讓船舶保持在固定位置，確保科考設備穩定、精準布放。隨后，甲板燈光亮起，第一輪試驗——海底探針試驗，開始了。

二、什么是海底滑坡？ 海床有時像一碗“果凍”

作為“共享航次”的第一個試驗，海底探針試驗的窗口期只有7天。7天內，團隊要將自主研發的海床基、海底探針等設備布放到海底峽谷區收集數據。這里所說的探針并非真的“針”——它們長0.8米至1.5米不等，集成多個傳感器，尾部拖曳一節電池，外形修長，形似細針。

一根探針的布放，往往要持續四個多小時，“海馬”號在1400多米深的海床“坐底”后，操作員控制機械手從“吊籃”中取出探針，再精準垂直地插入目標點位。

“一抓、一取、一放”，聽上去簡單，中間卻牽扯諸多細節。“吊籃”布放的距離、機械手抓取的位置，稍有偏差就可能導致試驗失敗。而且，這次試驗中還有兩個分體式探針，它們之間由纜繩連接，布放時既要保證彼此不纏繞，又要保證纜繩不斷裂，很考驗機械臂操作員的經驗，以及他們與科研人員的溝通配合。

“海馬”號的機械臂如同“手”，探照燈和攝像頭相當于“眼睛”。二者配合，助力科研人員實時觀測、開展作業。圖為“海馬”號拍攝的水下“施針”的畫面。圖源：廣州日報

費這么大勁在海底“施針”，到底是為了什么呢？作為試驗的主要負責人，中國海洋大學的劉曉磊教授表示，這看似“如履薄冰”的操作，核心目標是研究海底滑坡濁流。

在劉曉磊看來，海底滑坡是海洋地質中破壞力最大、危害性最強的災害。大型海底滑坡規模較陸地滑坡大三至四個數量級，運動速度堪比高鐵。

他打了一個比方：研究海底滑坡，就像研究陸地上的地基。陸地上建大樓，建筑師要先勘探地基是巖石還是軟土，承載力是否足夠；在海洋里開展海底工程——鋪設管道、建設觀測網節點——同樣需要尋找穩固的海床。

但海床并非固定不變的固態地層，在某些特定條件下就像一碗被持續搖晃的“果凍”。遭遇地震、極端風暴天氣時，在波浪和海流的反復作用下，原本看似穩固的海底沉積物，也可能突然軟化、流動甚至滑塌。

“尤其是近幾年，海洋風暴越來越頻繁，深海開發活動也越來越多。因此，探究海底滑坡孕災、成災機理，做好防災減災工作，已成為關乎國家安全的必答題。”劉曉磊說。

三、難忘當年“蹭”外國設備，十多年研究攻克技術難題

但研究海底滑坡并非易事。這類地質災害具有隱蔽性和突發性，相關研究極其依賴海底原位觀測。

相比國外，我國對海底滑坡的研究相對滯后。劉曉磊回憶，中國最早的海底穩定性研究可追溯到20世紀80年代。那時，中美加三方合作在黃海、渤海展開調查——中國提供航次，美國和加拿大帶來設備。方法是將設備放入海底，觀測表面波壓力的變化，科學家們由此發現了海底滑坡的蹤跡。后來，美國和加拿大的科學家憑借第一手資料，相繼在《自然》雜志上發表論文。“這也告訴我們，擁有自己的設備與數據，極其重要。”劉曉磊說。

探針的布放回收需要通過“海馬”號，整個過程耗時數個小時。圖為工作人員利用“海馬”號回收海底試驗設備。圖源：廣州日報

早在2008年，當時還在攻讀研究生的劉曉磊，就已將“海底穩定性”作為自己的研究方向。彼時，國內沒有自己的設備，只能購買進口儀器。十多年來，他帶領團隊自主研發：探針、海床基、柔性位移計……一步步攻克極端環境下觀測的技術難題。他們在黃河口、渤海灣、膠州灣等區域完成前期觀測，積累了大量寶貴數據，并同步構建出流變模型，用以計算海底流滑的規模。

“最終，我們希望可以預測海底流滑的運動過程，真正實現防災。”劉曉磊說。

四、布放探針見證變遷，從劃小艇盲投到“海馬”施針

站在甲板上，海風咸澀。劉曉磊眺望遠方，回憶起自己十多年前第一次在海邊布放探針的場景：“當時受限于技術，我和幾位同學，劃著一只租來的小皮劃艇，抱著探針，從海面上‘盲投’下去。”即便后來從淺海進入深海，“盲投”的工作模式也沒有改變。

“很多時候，我們只能把科研設備集成封裝，用吊機從甲板吊放至海里。設備入水后，就再也看不見了。它是站著還是躺著？周圍是平坦海床還是陡峭地形？完全不知道。以往，我們只能被動等待設備偶爾傳回的數據信號。等到試驗結束回收設備時，才能通過它的外觀得知它在水底的狀態。”數次與劉曉磊一同出海的李凱老師說。

“但這一次，有了‘海二’，就完全不同了。”劉曉磊形容，“海馬”號搭載的機械臂，讓科研人員有了“手”；“海馬”號上的攝像頭，則相當于“眼睛”。借助“海馬”，他們可以實時看到探針狀態，也能根據探針的形態，對機械臂進行動態調整，精密程度堪比外科手術。

圖源：廣州日報

隨船出海的張紅副教授，第一次在現場觀看“海馬”號海底操作探針。她一直紋絲不動地守在屏幕前，時而驚嘆于“海馬”號拍下的海底生物畫面，時而又為操作員的技術豎起大拇指：“我還是頭一回看到我們的設備在海底的畫面，這對我們今后的研發很有幫助。”

這一航次的任務結束后，持續三年的項目也進入收尾環節，但劉曉磊團隊的研究遠未停止。他們還計劃在南海插入長達100米的柔性探針——不是1.5米，而是100米。這根柔性探針將像一條植入南海底部的神經末梢，實時監測海床水動力、地震等多災種的動態變化。

“這類似中醫講求的‘治未病’。我們希望可以通過‘探針組網’，編織一張研究海底滑坡孕災、成災、防災的監測網。”劉曉磊坦言，這將是更為復雜的挑戰。

參考來源

自然資源部《海洋日主題海報來了！》

https://mp.weixin.qq.com/s/79U6eHa9XmEcv5gHAOI-9w

廣州日報《神奇！漂洋30天，我們找到在海底“做針灸”的人》

https://mp.weixin.qq.com/s/0Qx_oQVpWO4B53n0Rs5IHw