【摘要】16世紀人類在平面上進入海洋, 21世紀,人類正在垂向上進入海洋,都是改變歷史發展軌跡的壯舉。人類向深海進軍,恰值我國建設海洋強國、致力華夏振興的時期。為此,我國必須抓住時機,處理好海洋軍事、經濟和科技的關系,選擇走合作、開放的道路,通過科技先行力求脫穎而出,爭取海上的引領地位。
【關鍵詞】大國崛起 海洋強國 深海 科技 國際合作
【中圖分類號】P7 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2017.18.001
人類與海洋
近千年來的世界史,也可以從人類與海洋的關系來解讀。早期的人類社會和海洋只有零星的關系,16世紀,人類在平面上進入海洋,通過航海導致的“地理大發現”改變了世界歷史的軌跡,造就了一批大國崛起。當前的21世紀,人類正在垂向上進入海洋,向海洋深處發展。雖然這場變化目前只處在起始階段,預言其社會歷史后果為時尚早,但是客觀上構成了華夏振興的時代背景,值得我們特別的注意。
16世紀以前,人類不知道海洋有多大;20世紀以前,不知道海洋有多深。正因為不知道還有個太平洋,15世紀末哥倫布才敢從西班牙西行,相信跨過大西洋就能到達印度,結果卻到了美洲。歐洲人越洋遠航,通過海面航道的開拓將世界各大洲聯系起來,發展了殖民經濟,為自身帶來了幾百年的繁榮。正是憑籍著海上的航行優勢,葡萄牙成為歐洲第一個崛起的大國,在16世紀建立起比本土大一百倍的殖民帝國;接著是西班牙,在16世紀晚期控制了世界貴金屬開采的83%,成為歐洲最富有的海上帝國。然而,當時開發的主要是海洋彼岸的大陸,并不是海洋本身;競爭的手段主要是能夠遠洋航行的船只和堅船利炮的艦隊。
20世紀晚期,人類開始進入深海。半個多世紀以來,人類在克服地心引力進入太空的同時,也克服了水柱壓力進入深水海底。作為陸生生物,人類歷來只能在海洋外面利用海洋,無論“漁鹽之利”還是“舟楫之便”,都是從海岸或者海面上開發海洋。現代技術把人類送進了海洋內部,發現原來地球上還有另一番天地。深海一片漆黑,在歷來的想象中是個既無運動、又無生命的死寂世界,沒有任何指望。但是二戰之后,科學家發現地球上最大的山脈是在洋底,這就是綿延六萬公里的大洋中脊,海底的地形起伏決不亞于陸地。現在知道地球上85%的火山活動發生在海底,近5000米的海底還有“深海風暴”造成的波痕,深海并不平靜。深海底下的沉積和巖石里,生活著微生物的“深部生物圈”,推測占據全球活生物總量的5%以上。種種的科學發現顛覆了傳統概念:深海不是地面過程的歸宿,而是地球內部的出口所在。海洋是一個雙向運動的活躍系統,既有源自大陸物質的下沉,又有地球內部物質和能量的上升。
人類進入深海雖然還在起步階段,其社會后果卻已初見端倪,這就是海洋經濟重心的下移。世界海洋經濟的四大支柱產業中,海底油氣已經高居榜首,遠遠超越了漁業、運輸和旅游,現在全球油、氣總產量的1/3出自海底。新世紀頭十年發現的油氣田,40%來自水深超過400m的深海,20%在淺海,陸地已經退居第二位。不但能源,即便原來限于海面的傳統產業(如海魚捕撈),也在向深層拓展,發展了深水魚類的捕撈技術。海底資源發現產生的政治后果,就是新一輪的海上權益之爭。歷來無人問津的荒島,突然變成了國際爭端的焦點,根子就出在海底。1994年“聯合國海洋法公約”生效,從此根據一個小島就可以將周圍200海里范圍劃為專屬經濟區;有的國家據此申報的海域,比它本土的面積還大。
深海的前景
深海的重要,在于拓展了新的空間。16世紀人類在平面上進入海洋,開拓的空間是在陸上:“地理大發現”帶來的是亞非拉的陸地資源,從礦產到奴隸的物質和人力資源,帶來了世界經濟幾百年的繁榮。近一百年來,世界人口翻了兩番,但是90%的人擠在10%的陸地上,資源匱乏、環境惡化等問題日益突出。因此,人類進一步的發展要求開拓新的空間,宏觀地講無非是兩大方向:地外星球和地球深處。地球雖大,但是全人類都分布在地球表面,對于表面以下所知甚微。拿淡水來說,南極冰蓋下面有一百多個冰下湖,擁有全球淡水的8%;沙漠底下也有淡水,1990年代卡扎菲的“人造河大計劃”,將撒哈拉東端的地下水抽到的黎波里,推測可以用一千年。因此,人類進一步拓展空間的方向,首先不是太空,而是在地球的深處,下一個目標應該是向地球深部進軍探索資源和能源。人類“上天、入地、下海”都有進展,但是入地的本事最差。入地最深的莫如南非金礦,深入地下將近五千米,但是還不到地球半徑的千分之一。相對于陸地巖石圈的深處,進入水圈的海洋深處的阻力要小得多。因此,向地球深部拓展,深海必屬首選。
深海海底,正是距離地球內部最近的地方。地球內部能量和物質的主體,在于地殼下面的地幔,但是大陸地殼平均比大洋殼厚五倍,只有深海海底距離地幔最近。尤其是深海海底的大洋中脊和深海溝,是地球內部和表層相互連接的通道,也是深海雙向運動最為活躍的地方。我們習慣中地球上的能量來自太陽,“萬物生長靠太陽”,依賴的是1.5億公里外太陽的核聚變;深海海底卻另有來自地球內部核裂變產生的能量,它不僅產生深海熱液和火山活動,而且滋養著不靠光合作用的“黑暗食物鏈”和海底下的“深部生物圈”。科學界對于依靠地球內部能量的過程十分陌生,更不清楚這類過程在人類社會里的應用前景。比如,深海底下“深部生物圈”里的微生物新陳代謝極其緩慢,是處于休眠狀態幾十萬年以上的“壽星”,猜想應當有其特殊的醫學價值。此類過程已經引起人類注意的有深海熱液和冷泉,包括“可燃冰”,也就是含甲烷的水冰。在海底高壓低溫條件下,甲烷分子被鎖在水冰的晶格里,是海洋里十分普遍的現象;還可以有CO2分子鎖在晶格里,形成海底的“二氧化碳湖”。
21世紀人類在垂向上進入海洋,指的不僅是海底的開發,而是說在三維空間開發海洋。以水產為例,世界上數量最多的魚類就是深水的圓罩魚,海洋捕魚已經推進到海洋深處,同時海水養殖業也可以向深海發展。16世紀是借道海洋去開發海外的大陸,21世紀將要開發的是占地球面積71%的海洋本身。不過現在說的都還只是序幕,因為人類進入深海、了解深海還都處在起步階段。海水平均深度3700m,不能靠遙感技術穿透。因此,直到今天,人類對洋底地形的了解還不如月球,甚至還趕不上火星。深海產業究竟指什么,幾十年來也并沒有弄清楚。最先注意的是金屬礦,從太平洋的多金屬結核,到海山上的鈷結殼,直至熱液口的金屬硫化物,都有潛在的重要價值,但迄今為止都還只有試驗性的開采。當前最為引人注目的是“可燃冰”,其含碳量可能超過全部礦物燃料的總和,有希望成為未來能源的主體,但是離工業開采還有很長的路程。有的深海資源出人意料,比如日本發現太平洋海底的稀土資源可采儲量超過陸地一千倍,正在造船準備開發。另外一類是生物資源,包括極端環境下微生物的基因資源,“深部生物圈”的新陳代謝極慢,以至于經過幾十萬年還在生存,人類將來如何加以利用完全是個未知數。可見,深海產業既有巨大的潛力,又有極大的不確定性。
目前還很難預料海洋垂向開發為世界帶來的具體結果,更談不上其發展的途徑。16世紀海洋在平面上的開發,引發了人類社會歷史的轉折,21世紀海洋在立體上的開發,很有可能也會導致又一次的歷史變化。從陸地進入海洋,又從海面深入海底,都是改變人類活動運行方式的歷史轉折,肯定要經歷各種挫折和反復,從歐洲當年“地理大發現”歷史看,這必然是個以世紀計算的長期過程。
科學與軍事
進軍海洋,包括經濟、軍事和科技三大方面。首先是科技開路,才能實現經濟與軍事的目標,才能從新的角度去認識我們生活的地球;經濟和軍事是進軍海洋的社會目的,也是科學探索獲得支持的源頭。從面臨的科技挑戰看,深海探索和航天有著相似性,首先是從軍事需求得到支持,才有科技快速發展的動力。從開發利用的前景看,深海資源盡管有巨大的不確定性,肯定要比地外星球的開發來得現實。從國際關系的角度看,科學、尤其是基礎科學研究,是在這三者當中最容易、也最需要國際合作,最能夠促進海上睦鄰關系的一個方面。
如果將21世紀和16世紀人類進軍海洋的過程相比,兩者間一個根本區別在于手段。16世紀的開發主要依靠艦隊,當時的國際斗爭就是海軍的較量;21世紀則主要依靠高科技,擁有高科技的國家才有資格參與開發深海的國際競爭。當然,海洋的國際之爭都要有軍事實力,然而進入深海的每一步都離不開高技術,對科技要求之高是不能與海面相比的。
海洋的開發和國際競爭,要求有軍事和科學兩方面的支撐。16世紀前后的海洋開發,探險家、海盜和官兵往往三位一體,其間并沒有截然的界限,海盜成功便成了探險家,國王本人也可以是海盜出身。早期的海洋科考船就是軍艦:19世紀進行世界上首次環球海洋考察的,就是英國軍艦“挑戰者號”;給達爾文帶來進化論思想的環球航行,用的還是軍艦“小獵犬號”。兩次世界大戰的需要,發展了潛艇和海底監聽裝置,為現在的深海潛水和海底監測開辟了道路。今天深海研究的“深潛、深網和深鉆”“三深”技術,除了深海鉆探之外,深海探測的“深潛”技術和海底監測網的“深網”技術,全都是從軍用發展而來。因此,海洋科技發展中的軍民聯動,是世界各國不言而喻的潛規則。
但是海洋的科學和軍事活動處境不同,軍事活動具有排他性,而科學活動的成果可以共享,存在著國際合作的可能性甚至必要性。世界大洋本來是相互連通的整體,加上深海研究昂貴的財政預算和技術要求,20世紀晚期以來,深海科學研究的國際合作迅速發展。其中最為突出的就是國際大洋鉆探計劃,自從1968年美國發起以來,50年來盛況不衰,世界20多個國家共同集資,以全球最高的科技水平在深海大洋進行鉆探,成為地球科學歷史上為時最久、投入最大、成果也最為顯著的國際合作計劃。
與此同時,海洋的科學研究也被一些國家用來為其政治和軍事目的服務。美國長期以來以科學探索名義在全世界各大洋巡航,直到各國的海岸,為其軍事目的服務,似乎已經成為國際慣例;而在特定條件下,還以絕密形式在科學掩蓋下做軍事動作。著名的一例是1968年,蘇聯載有核導彈的K-129潛艇失事,沉在北太平洋4800m的海底,美國請私人公司出面,建造了5萬噸的勘探船偽裝開采錳結核,于1974年將部分潛艇殘骸撈起。同樣,海洋高科技也可以為海洋權益的政治服務,例如2007年俄羅斯“和平-1”號載人深潛器破冰下潛,將一米高的鈦合金國旗插到北冰4261m的海底,支持俄國對北冰洋水域的主權聲索。我國的海洋科技正在發展,在具備一定科技水平的條件下,同樣應當考慮讓海洋科技在國際政治斗爭中發揮其獨特的作用。
另一方面,海洋科研又可以通過國際合作,成為外交關系上的緩沖劑。海上的軍事、經濟和科學活動三方面,唯有科學活動最少對抗性、排他性,德、法等歐洲國家利用其科技優勢和包括我國在內的亞非等國合作,協助培養海洋科技人才,既取得了科研成績,又贏得了國際友誼,非常值得我們學習。關鍵之一是要正確處理好軍事保密安全和國際科研合作的界限,找到兩方面都能滿足的方案。近年來,一場無聲的科技革命正在國際海洋界發生,那就是把“氣象站”設在深海、把“實驗室”建在海底的海底觀測網。去年6月美國宣布包含九百多個探頭的大洋觀測計劃正式建成,全球最大;前年日本建成了總共5700km網線的海底地震觀測網,全球最長;我國的海底觀測網大科學工程,也已經立項待建。這類科學網都會產生海量的觀測數據實時上網,我國如何在新的科技領域劃清界限,既能滿足基礎研究數據公開、實現國際接軌,又能保證國防安全軍事保密的要求,這將是我們進軍深海面臨的一項考驗。