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*以下根据高山书院与荔枝播客联合制作播出的播客栏目《科学相对论》节选整理而成,经老师审核后公开发布。点击文末阅读原文,了解更多。William: 3 n3 |, v x& |, ]2 _& P
2021年是中国乃至全世界的航天年。天宫一号发射成功,天问一号着陆火星,维珍银河创始人布兰森上了太空,亚马逊创始人贝索斯也紧跟其后,整个航天业一片繁荣兴旺。航天,兼具浪漫和科学探索意义,与之相对应的——深海——则是另外一个这样的所在。 在这样的情形之下,我们来到了青岛,和中科院海洋研究所张鑫老师畅聊深海的秘密。* 注:(全文共2篇,本文为第1篇)儿时海风吹出“海洋梦”
/ A. ]! Y/ r, ^# n2 j- L P William: 您是我接触到的第一个海洋科学家,好奇您是怎么接触到海洋并一步步深耕于这个领域的。这是您从小的爱好和意愿吗?张鑫:
5 J) R8 o; v4 l/ }( m! F 这是一个有意思的缘分。小时候我家在山东菏泽,姥姥住在烟台南面的莱阳。每年寒暑假,我们会从菏泽搭火车到青岛,再转车见我姥姥。当时的火车是绿皮车,没座,挤着特难受,尤其我们是从中间站上的车,很多时候要挤到厕所边。 ! H$ w% y# D7 O, s7 ?
挤一晚上火车,凌晨五六点到青岛站,接着等早晨十点的大巴回姥姥家。当时大约是1986年左右,没有咖啡厅也没有快餐店,当然也舍不得住酒店,所以没地方去。爸妈就领着我到海边坐在礁石上,徐徐的海风吹来,一边啃着火腿肠,一边看着眼前初升的太阳以及青岛的德式建筑,感觉倍儿爽。 " @' E+ s ^0 L' X4 F- g) U0 J
从炎夏的内陆,尤其一个闷热的车厢,忽然转到一片凉爽的天地,对比极为明显。从那时四五岁开始,我就对海洋产生了向往。
- r) x r7 j7 G 当时我梦想着以后能在这儿工作过生活,而我爸妈是老师,就“忽悠”我考青岛的学校,研究海洋。后来父母退休,我们一家都来到了青岛。 不过我一开始学的其实跟海没关系,而是机电工程。02年毕业后,学机电工程的同学一个个财务自由了,我是唯一一个还待在科研机构里做研究的,虽然没有财务自由,但做到了思想自由;然后在各种机缘巧合之下慢慢转行,从机电做到控制,再到光学、地球化学,一直到现在的海洋技术这种交叉学科。“青菜/非青菜”的量子叠加态
( y4 I# r+ b! r* G 张鑫: 海洋研究所的一个重大基础设施,是“科学”号科考船。我们平时用它对深海进行科学考察,但开放日的时候也会开放给民众上去参观。
! a- L8 f' ~$ l6 h William: 昨天高山书院的同学们参观了”科学”号,没想到它这么大、这么先进。你们一次出海一般多长时间?张鑫: 我们的船的自持力是60天,即在载满油、水、菜、肉、人,不补给、不靠岸的情况下,能全航速连续工作60天。但我们一般会在50多天的时候回来;印象中最长的一次,回来的时候油箱都见底了。William: 昨天我们上船的时候恰好是你们的晚饭时间,听到说你们的菜单里有蔬菜汤,看上去营养有保障,味道怎么样?张鑫: 平时在岸上,我们能轻松吃上黄瓜炒鸡蛋和各种青菜汤;但在海上,假设出海60多天,基本上只有洋葱、土豆能吃到新鲜的,其他蔬菜一上船就得焯水、冻起来,否则绿叶菜无法保鲜那么久。后来再拿出来煮蔬菜汤的时候,虽然看着像蔬菜,但喝在嘴里已经不是蔬菜味儿了。William: 远洋时间这么长,有没有什么心酸、惊心动魄或浪漫等故事可以跟我们分享,让我们了解一下科学家海上的生活是什么样子的?张鑫: 出海第一件避不开的事就是晕船。不管体格怎么样,都会晕船。身体素质特别好,一旦晕起来可能比体格不好的还严重。你也晕对吧?William: 别提了。有一次我坐的船正开往南极的西风带,晚上睡觉的时候还没进去,一切太平;但一到早上,基本上是被翻醒的。醒来以后,第一件事就是冲到卫生间吐,接下来的一两天简直是痛不欲生。张鑫: * H% ~- ^# y4 D
如果你只在西风带感到晕,已经算是不怎么晕船的人了。我认识的人类,没有一个在西风带不晕的。(笑)
! x( ^, n4 v+ R3 d, G4 v! V 平时我们出海的时候碰上风浪,我也会晕船。但我是船上的首席科学家,所以再怎么晕,每天还得按时吃早午晚饭,吃完再吐,吐完再躺床上。晕是免不了的,但挺一挺,基本上两周以后身体就适应了。 5 L1 d/ V- ]1 k5 p( }- m; B
除了靠意志力,克服晕船的另一个很重要的方式就是忙。晕船很多时候是因为稍微闲了下来,当我开始刷手机、看电脑、看书了,脑子就开始留意晕不晕这问题;如果每天的事特别多,没闲暇分心,你就基本不晕。 " b5 N) n4 d1 K; K0 X
过去有一个师兄在船上做激光雷达相关研究。那时候他在旁边放了个桶,吐一口做一下,吐一口再做一下,慢慢坚持和克服。我们很少遇到那种晕了以后需要返航的情况。 当然这也发生过。有时候女孩子一周都下不了床,见不着她去食堂吃饭,特别吓人。所以我们也会专门安排一个女生照看其他晕船的女同伴。William: 您在这些远航的过程中碰到过什么意外或危险吗?张鑫: 6 N2 i0 C' Q0 `. C1 O
除了晕船,基本上就是风浪,但远航其实是很安全的。
$ C8 v! O- Y x+ [$ ~% r 我们的航次规划首先要经过国家各部门的批准,在这个过程中他们会对航线和航行进行安全性考量,让我们在批准和允许的范围/海域内作业。
}' _8 R3 L5 Y. m7 q( f P: n 而我们现在远洋出海用的都是4000多吨的大船,无论是安全性、操控性都没问题,就算遇上12级台风都扛得住。当然我们以前也用过小渔船出海,因为有些区域大船驶不进去。另外,船舶本身每年都花了大量时间和精力做维护和保养,所以出海是不存在危险的。
( v# u1 i" E1 Q; O6 _ 唯一可能存在的危险是在于设备的调试。比如甲板,说实话是好几吨重的铁疙瘩,磕磕碰碰、擦破点皮可能会发生。但是严重的意外事故是从来没有出现过,因为船上的安全规定是坚决执行的。船上会面对的所有危险基本上都是一个创可贴可以解决的问题。
' _( p x1 M; I% r. F/ M 所以整体来说,在船上更多的难受还是在于生理和心理反应。刚才说的晕船,是一种生理反应。至于心理,在我身上大概20天左右的时候会来到一个极限,因为始终看不到陆地、被困在一艘船上,人会产生焦虑。
7 l) f0 C9 |/ `3 l1 y 这种时候就自我调节吧。当然,我们也有一些知心大哥大姐帮忙开导调解,而船上也配了全科医生,能给大家做各种心理辅导和治疗。
5 T0 D/ Z* A, A 整个过程中,我们也会组织不同的活动。比如在航渡期(往返考察地点),船舶为了不耽误时间全速前进,船上没有布置什么作业任务,这时我们就安排各种报告,或是在海上开起科学大讲堂。 0 _: G; `4 s% j5 }. n
各领域科学家如海洋地质、海洋化学、海洋生物、生态物理等等,各自提出自己的研究思路和进展,之后再相互交流、交叉起来,这中间会碰撞出各种有意思的观点来。就比如说你和我,一个太空、一个深海,早上这短短的交流就感觉都有很多交叉的空间,而那些科学家他们都是深海领域,交叉几率就更高了。 另外,在不影响船舶行驶和人员安全的情况下,我们也会办一些趣味运动会,比如定点投篮,或是让水手教我们打水手结。William: 这让我想到一个问题:现在在船上,人勉强还能四处走、做交流,两个月也已经挺辛苦了;以后深空探索的宇宙飞船这么小,比如前往火星就需要九个月,对一个人的心理折磨太恐怖了。张鑫: 4 ^, b, Q$ j2 h9 N! J! J
当时马斯克说完这个计划,我心里就在算这事儿。九个月还是单程,双程加上逗留时间得要两三年。 要知道这和在地面进行模拟的心理是完全不一样的,因为模拟的时候我们心底清楚它不是真的,船很安全,人也随时可以离开。但一旦真来到太空,外面是真空,哪怕是针眼大的东西什么时候碎了可能都要出事儿,而且这一趟的终点在三年以后,每一天的焦虑真是难以想象。William: 您每年是不是要在海上待上整200天?张鑫: 现在没那么多了,原来2014、2015年的时候就是这状态。那时我已经结了婚,孩子也生了,两娃出生后都遇上我大量出海,特别对不起老婆孩子。孩子也给我总结,说爸爸基本上都在三出——出差、出海、出国。最近虽然出国少了,但出差和出海又把空额填上,他们仍见不着我。“海洋梦”:让生态系统R.I.P.8 O- w4 Z. n4 P8 ]0 Y
William: 您在海洋这个领域未来有什么个人计划或梦想吗?张鑫: 3 b, i; b# j* n, p7 v$ G
我的专业是深海的探测技术,所以我肯定希望在深海里把光谱学运用得越成熟越好。
9 n& @" E. j4 s# i. ? z( f 我们现在已经可以搭载各种载人潜器,下到深海做瞬时的研究工作。但不管我们待得多短,进行大规模采样对生态都是一种伤害,尤其深海生态特别脆弱。 6 b) J6 R% C5 n" k( B7 N# ]
所以我的梦想是在海底建一个实验室,可以长时间通过无破坏性的光学监测深海生态的演化,同时不造成干扰和破坏,只作一个观察者。这也是我们的理念。 , e% w8 P* s$ V1 g
这个系统取名字为"R.I.P.",原意是“Raman Insertion Probe”(插入式拉曼探针);但在国外待过的小伙伴可能都知道,这个字在墓碑上经常看到,意思是“安息”。 一开始,大家都说这不吉利;后来我和另一个老师经过讨论,认为安息寓意其实特别好,因为象征着我们让生态系统从此安稳地歇息。为科学奉献的人不单是坚毅的科学家,还有他们背后默默体谅的家人。
1 K" _- r6 B/ B, {: R; ^1 H 整理丨邱施运
5 f. Q5 |) {1 U5 G 编辑丨朱珍 ) B8 U6 m6 V% V4 d. R6 D
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