文_Richard Monastersky 译_卢晓菲
在马萨诸塞州的伍兹霍尔，有只毛绒玩具狗在一个5吨重的钛金属圆球旁边站岗放哨。这个直径2.2米高度抛光的球体造价1100万美元，能把研究人员带到6500米深的海底。
这个圆球将会成为深海探索主力“阿尔文号”深海潜水器的新心脏。在过去的五十年里，“阿尔文号”已经潜下海床无数次，超过了任何一艘深海科研潜水器，取得过一些历史上最重要的海洋学发现。可是，近年来“阿尔文号”显出老态，它目前能探索的最大深度仅为4500米，已被其他国家的潜水器迅速超越。2010年，伍兹霍尔海洋研究所花费4000万美元开始了对这个老化的潜水器进行重新升级打造。
这个大规模升级改造酝酿已久，负责潜水器改造计划的伍兹霍尔海洋研究所探险队队长兼“阿尔文号”的驾驶员布鲁斯·史迪科洛特说：“早在1996年，我刚来到这里工作时，人们就已经在谈论建造一艘新潜水器了。”
现在，史迪科洛特跟队员们要围绕着这个密封舱重建新潜水器，为它明年三月在百慕大海域的一系列最后测试做准备。如果届时它能通过测试，“阿尔文号”将再次开启排得满满的科考潜水计划，配合全套工具让美国的研究人员用前所未有的方法去研究深海——从“阿尔文号”这样的载人潜水器，到遥控水下机器人，再到自动映射器。
但是在庆祝这个升级后潜水器的处女航之后，研究人员将面临一些严峻的事实。预算问题已经在当下给“阿尔文号”的升级造成了困扰，因此研究员必须等到第二个阶段的重建过程完成之后，也就是还要再等三至五年的时间，才能实现其最大深度。现在，美国已远远落后于法国、俄罗斯、日本——还有中国，中国6月份刚把它的科研潜水器送到了水下7000米。然而，当像电影导演詹姆斯·卡梅隆那样的富豪们搭乘私人潜水器潜入深海引起了公众的关注时，美国正在痛苦地削减它的很多深海资产。
卡梅隆说：“美国有一艘能够潜到泰坦尼克号那样深度的潜水器——大概几英里的样子——今天看来并不是很深了。深潜研究的未来又将如何？”
未来曾经无限宽广。1977年2月17日，“阿尔文号”掠过位于加拉帕戈斯群岛东北400千米的海底。几天前，由船拖曳的传感器已经探测到靠近海底的水温出现一个小尖峰。“阿尔文号”探索该区域并呈现给研究者看那些深海热泉，看海底裂缝喷出的波光粼粼的温暖盐水汇入接近冰点的水里。人们原以为海底是片荒芜的沙漠——远离孕育生命的阳光——“阿尔文号”却揭示了它其实是片生命绿洲，里面有蛤、蟹、虾和外星生物一样的穿着深红色上衣的白色管蠕虫。
在加拉帕戈斯深潜两年后，“阿尔文号”的探险发现了更为狂暴的场景：高达400摄氏度的黑色液体从巨大的岩石烟囱中喷薄而出，它因此也被称为“黑烟枪”。不久后，在地质上更为稳定的墨西哥湾，“阿尔文号”发现的海泉里涌出温度较低的富含甲烷的液体。这些“冷渗液”也孕育了一些生物群落，包括生长缓慢的管蠕虫，它们应该有几百岁了——大概是地球上现存的最古老的古生物之一。发现这些由微生物从海泉水里吸收和转化能量支撑的生态系统，引出了地球上的生命起源，以及这些生命还可能存在于什么样的星球的问题。
“阿尔文号”的系列成果有力地反驳了早期对它的批评——上世纪六七十年代的一些顶尖地质学家开始只是轻蔑地把这个深海潜水器视为玩具。从那之后，这艘潜水器变得很受欢迎，每年往返海底100至150次。尽管有些国家的潜水器能够潜入更深的海底，“阿尔文号”仍然是“当时最可靠的潜水器“，伍兹霍尔海洋研究所探险队的地球化学家兼“阿尔文号”翻修首席调研员苏珊·汉弗莱斯如是说，“我们在海底需要一个主力，而“阿尔文号”一直以来正是担当着这样的角色，以后也将继续肩负起这个责任。”
掌控全局
辛迪·范·多佛比谁都了解这艘潜水器。身为杜克大学海洋实验室的主任，范·多佛在伍兹霍尔博士毕业后用了将近三年的时间接受“阿尔文号”的驾驶员培训和从事该工作。她是唯一驾驶过这艘潜水器的女性研究员，没有选择传统的研究生涯是因为这份工作能够提供一些难得的机会。她说：“我希望能潜多几次水，能亲眼看到我正在研究的环境到底是什么样子。”
1991年，范·多佛放弃了她的驾驶座，之后只是偶尔作为乘客搭乘“阿尔文号”，她最怀念是海底的景色。这个旧的球形载人舱建于1973年，里面有三个13厘米宽的观察窗，乘客座位左右两侧各有一个，驾驶座前方有一个。通过这些小盘子大小的观察窗，范·多佛说：“有时外面的景色很美，但更多的时候外面并不好看，因此大部分时间可能只是从电子显示屏上看驾驶员在做什么。”新的球形载人舱保留了原有的侧面观察窗，但是在前方新增了三个18厘米宽的观察窗，让搭船的研究员们的视野范围跟驾驶员有交集。
船舱内的空间也有所增加，让搭乘起来没有那么痛苦。旧载人舱的内部空间直径不到两米，因此是没有座位的。研究员们要蜷坐在地上，背部还要顺着球体的表面弓成奇怪的角度靠在墙上。在长达两个小时的潜入海底的航行后，四肢都会变得僵硬。克里斯·杰曼负责协调“阿尔文号”的工作，他同时也是伍兹霍尔海洋研究所的海洋地化学家兼美国国家深潜设施中心首席科学家，他说：“如果你觉得腿很不舒服要变换姿势，你的动作会把整个潜水器都晃动起来，那也会影响采样工作”。
新的球形载人舱内部空间比原来的大18％，还配备了复合人体工学设计的座椅。在取样或者进行科研探索的时候，科研人员可以用上更明亮的灯光系统和更先进的摄像机系统。
科学家们热衷于用潜水器研究中洋脊的地理学和生物学，中洋脊是长达60000公里的火山裂缝链形成的新海洋地壳。到目前为止，海洋学家们还只是研究了很小的一部分中洋脊。中脊和两侧隐藏了一个由裂缝和孔隙组成的地下管道网络系统，它是如此庞大以至于每100万年会将整个大洋的水循环一遍，改变海洋的化学组成。未来的潜水探索将会关注这些生活在海底的微生物群落，据估计它们组成了这个星球大概三分之一的生物质。海洋学家想研究辽阔的深海平原，它覆盖了超过一半的地壳却从未被开发过。研究人员从深海采样的大多数物种都是从未见过的。
但是有些科学家想探访的地方不止4500米深，暂时超过了“阿尔文号”能到达的最大深度。为“阿尔文号”重修提供了大部分资金的美国国家科学基金会，无力资助一次性建造一艘6500米级别的潜水器。而且，潜入更大的深度需要使用更多的能源，按照现有潜水器所使用的电池技术，频繁地潜入更深的地方将会异常昂贵。
海底居民
但是深度也不是一切。尽管中国的“蛟龙”号（7020米）和卡梅隆的“深海挑战者”号（11000米）创下了激动人心的下潜深度记录，研究员们并不会经常潜到那么深的地方。只有不到10％的法国和日本潜水项目接近他们的极限深度。法国海洋探索研究所地文森特·里戈表示研究更多地集中于较浅的地方，“今天科研或是跟矿藏开发联系在一起的，又或者是跟那些影响人们生活或是利益的区域联系在一起的。”
一些美国科研人员对新“阿尔文号”的一些局限性感到沮丧。加利福利亚蒙特利湾水族馆研究所的海洋生态学家布鲁斯·罗宾逊说：“它是一个很棒的工具，但是应该可以做得更好一些。”他的最大愿望是有一艘可以利用自身浮力停在任意深度的载人潜水器，让研究者可以在海里更好地工作。他说，大多数海洋里的生物和化学过程发生在水柱里，而非海底。但是不管是旧的“阿尔文号”还是新的“阿尔文号”，都没能依靠调整自身浮力停在海底上方，而不需要耗尽电池。所以几乎所有的航行都是直接开到海底。
不过，经验丰富的探险家罗伯特·巴拉德却说载人潜水器“是个过时的研究方法”。 巴拉德是发现泰坦尼克号的海洋地质学家，还共同领导了发现首个海底热泉的科考项目，而两次发现都是用“阿尔文号”完成的。他现在采用自动驾驶的水下潜水器和远程控制水下机器人来进行科学考察，这两种潜水器的操作都可以由在船上甚至在地球另一端的科研人员来完成。“装备远程控制水下机器人的自动驾驶水下潜水器是我所预见的未来。我不需要有人在潜水器里面。”
“阿尔文号”只能在水下工作4至5个小时，而远程控制水下机器人可以在海底工作数天，一些自动驾驶水下潜水器可以在水下工作几个月。此外，无人驾驶的潜水器也不像载人潜水器那样需要大型的补给船和船员，这能大幅度削减项目经费。而且依靠它们之间的数据传输，使用远程遥控潜水器，世界各地的科研人员都可以参与科研任务，还不受人数限制。
“贾森2”号远程控制水下机器人已经深受美国海洋地质学家的喜爱，它能在6500米深处探索和采样。但是为它所携带的供能和传输数据的重型钢缆，阻碍了它执行下潜深度更大和更为复杂的任务。
就在重建“阿尔文号”的伍兹霍尔的山上，研究人员已经开始实验一种新型潜水器，这种潜水器在解决远程控制水下机器人携带的钢缆的问题同时不影响它的性能。小货车大小的“涅柔斯”号在2009年凭借下潜到南太平洋海底11000米登上了报纸头条，那是地球上的最低点。“涅柔斯”号既能自动运行，也能通过光纤和水面的船舶联接。
但是只有人类头发丝三倍粗的光纤极易破碎，因此伍兹霍尔的科研小组正在试图切断跟水面的物理联接。2012年9月，小组在关岛附近海域测试了通过激光系统在“涅柔斯”号和水面船只拖曳的信号接收器之间传输数据。研究人员用的是船上搭载的声信号来控制“涅柔斯”号。
从资源的角度看，当今的深海探索并不单单依靠官方机构，私人基金也为深海科考作出了贡献。
前谷歌首席执行官埃里克·施密特在2010年购买了一艘83米长的船，他将其改装后用于海洋学研究。他的“施密特海洋研究所”明年将开始使用这艘船进行科学考察，同时将测试一些现有的远程遥控潜水器，并计算在未来几年购入一艘潜水器用于科研。
卡梅隆的单人“深海挑战者”号也激发了研究人员的想象。新泽西州罗格斯大学的海洋学家里奇·卢茨说：“作为一个科学家，你看着它会想说，‘我也要搭乘那艘潜水器下去’。”
卡梅隆说他可以把潜水器给任何愿意资助科考的人使用。他说：“我很乐意提供潜水器和技术，让潜水器闲置在我的仓库里没什么好处。”
与此同时，“阿尔文号”承载着美国海洋学界的希望，尽管它现在还七零八落地躺在伍兹霍尔。看看那个闪闪发光的载人舱，史迪科洛特描绘起了未来，当他的小组完成重修工作让“阿尔文号”再次潜下水的画面：“当它推出这里，完美无瑕的……真是个尤物。”
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