2018年11月16日  星期五
  您当前的位置 : 南海网  >  新闻中心  >  海南新闻  >  海南时政
字号:

我与海南30年30人| 周义明:为海南培养新一代深海人才

来源: 海南日报 作者:孙婧 时间:2018-04-20 08:06:00   

点击进入专题

海南日报版面截图

  中科院深海所深海极端环境模拟研究实验室主任周义明:

  为海南培养新一代深海人才

3月26日,周义明博士在三亚接受本报记者专访。

  海南日报记者孙婧

  周义明,1945年出生于台湾,1976年,取得美国约翰霍普金斯大学地球与行星科学系地球化学博士学位,同年成为美国国家研究委员会、驻太空总署约翰逊太空中心博士后。

  1979年到2013年的34年间,他工作于美国内政部地质调查局(USGS),大半生致力于研究地质、矿物及气体水合物(包括天然气水合物)在不同条件下的物理化学性质。这一时期,他已是闻名世界的地球科学家。2013年周义明主动要求退职,成为中国科学院深海科学与工程研究所一级研究员,并在海南三亚牵头创建深海极端环境模拟研究实验室。

  三月二十六日,中国科学院深海科学与工程研究所深海极端环境模拟研究实验室主任周义明博士在指导助手进行实验。

  核心提示

  近海、远海、深海、海斗深渊……人类对大海的好奇和探索从未止步。但面对深度超过6000米的海斗深渊区,人类对其所知,甚至不如太空领域。在全球能源紧缺的大背景下,各国争先开展对以甲烷水合物为代表的深海矿产的探索。

  然而,深海探索并非易事:海水深度每增加10米,物体所承受的海水压力就会增加一个大气压。在万米海底,物体承受的压力将达到1000个大气压,相当于每一个手指甲盖大小的面积上,就得承受约1吨的重量。

  千里之行始于足下。中国科学院在海南三亚设立国立深海研究机构,并建立的“深海极端环境模拟研究实验室”,就是依靠基础科学来“打桩铺路”,为进一步深海探索提供认知基础。

  受到时代的呼唤,一群深海领域科学家云集海南三亚,周义明便是其中之一。这位曾在美国工作了大半辈子的中国学者,在近古稀之年,决定回国重新“创业”,从看似毫不相关的角度开局,为我国突破深海科研“天花板”、探取大洋深处秘密,甚至可以揭开地球生命起源的谜题、验证是否有外星生命的存在。

  毅然回国:在陌生领域重新开始

  科学研究,越往上走,就越是细分。这个大半生致力于研究地球科学的老人,没想到自已的研究方向,会一路从“陆地”转战“太空”,甚至在2013年,一脚跨进了“深渊科考”的世界。

  1979年,周义明还在美国地质调查局工作,专攻实验地球化学与矿物学这类基础理论研究。到了20世纪90年代,经济萎靡不振的美国开始裁员,基础理论研究遭遇经费和人员双缺失的波折。所幸所学能应用到与环保相关的科研,周义明保住了工作职位,同时也对矿山废石中的硫酸盐类矿物的稳定性加以深入的研究。随后科学家们在火星上发现了大量的硫酸盐类矿物,默默无闻的周义明一下备受瞩目,也开始研究火星岩石。

  2011年,在参与美国明尼苏达州举行的美国地质学会年会时,周义明见到了一位老朋友,得知中国科学院即将开启海斗深渊研究计划,将成立一个全新的科研机构。

  “在所有的海洋科学中,深渊科学是目前人类了解最少的,中科院要在三亚建立一座集科考研究、工程装备制造于一体的全新国立科研机构,急需大量基础科学人才的鼎力支持。”这位老朋友期望着周义明的加盟。

  在不具备大规模原位试验的条件下,我国要研制自己的万米级载人潜水器,就必须先在岸上厂房、实验室中,模拟出高(或低)温高压的深渊环境,以对载人深潜设备进行测试。

  此番交谈的一席话,在周义明心中埋下了种子。

  2012年6月,我国的“神舟九号”飞船与“天宫一号”空间站实现刚性连接。当时正逢我国7000米级载人潜水器“蛟龙号”成功完成西太平洋马里亚纳海沟的深潜作业,让中国载人深潜一下子处于世界领先地位。

  通过新闻报道看到潜航员与航天员对话的场景,彻底激发了周义明从地球化学转型深渊研究的冲动。

  后来面对记者的采访,他是这么描述当时内心受到的激荡:“人类对深海的了解,比对宇宙深空的了解还要少,海斗深渊仍然神秘,但两者又有很多共性,我相信我对极端环境下物质的物化性质的长期研究,在深渊科考中同样大有可为!”

  于是,2013年3月,68岁的周义明决定提前退休,跨越大半个地球到海南三亚,在新的科研领域重新“创业”。面对周义明提出的退休申请,当时的上司特别吃惊。要知道,周义明在美国地质调查局的工资,是深海所承诺给予的3倍。美国上司希望他再慎重考虑,但周义明回国的决心已定。就这样,周义明夫妻双双来到了祖国美丽的三亚,在新的领域重新开始。

  “三亚距离中国深海最近,生态好,环境舒适,是个开展海洋科研的好地方!”周义明忘不了2013年到2016年中科院深海所在三亚筹建期间,自己带着两名助手,在中科院深海所租赁的临时办公场所里,研制深海极端环境模拟设备的经历。

  “在三亚生活这几年,在临时办公场所里搞研究、购置和制造设备,闲暇之余,和我夫人背着包逛菜市场,在三亚走走看看,我们都非常享受在这里生活的日子。”

三月二十六日,周义明博士在工作中。

  管中窥豹:在陆地上研究深海

  走进周义明的深海极端环境模拟研究实验室,几名年轻学者身着白色制服,正埋头制作着实验耗材。只见他们用玻片切割毛细硅管,以橡皮泥小心包裹好,再接到涂抹了黏胶的钢制接口上……就这样,一根初级的毛细硅管反应腔就做好了。这是“熔融毛细硅管反应腔”设备的核心部件之一,它能承受零下190摄氏度至零上500摄氏度、1600个大气压的极端环境条件。

  “从万米深渊采集来的海水样本,我们会把它注入这个毛细硅管中,然后两端加压、加温,模拟出深海的压强环境,再通过显微镜观察、仪器测试光谱震动变化情况,记录相关数据,并逐渐建立起数据库。”周义明用简单的描述介绍着深海极端环境模拟研究实验里的一系列复杂过程,边说着拿起设备示范给记者看。

  在不同的实验室里,陈列着用于模拟深海极端环境的不同设备。这些设备个体都不大,却十分精密,其中使用到钻石、黄金、白金、铼片等耗材,造价相当高昂。

  从一份周义明记录下的实验视频里,可以见证高温高压,会对物质带来怎样神奇的改造:铁橄榄石、石英与水的混合物,在热液金刚石压腔制造高温高压之下,逐渐互融,形成一种名叫“铁辉石”的全新物质。

  更令人惊叹的是,随着温度和压强数值的改变,矿物还会呈现迥然不同的面貌:比如含钾铝的硅酸盐物质,在833摄氏度环境中会形成云母,温度再升至900摄氏度时,则会变成刚玉(即红宝石或蓝宝石)。

  “我们在实验室里模拟出深海环境,再通过观测样品变化,进一步了解矿产资源在海底的形成机制,搞清楚海底岩石的来龙去脉,就能为我们今后开发海底矿产、研究深海微生物乃至追溯生命起源都带来启发。”周义明介绍,随着大量实验积累,地质流体拉曼光谱数据库将得到逐步完善,为今后捕获、解读这些流体及其矿物成因、环境提供支撑。

  据悉,仅仅建立数据库这一项,就花了长达5年、共计500万元研究经费的投入。“所以说,基础理论研究很烧钱,又与人民生活和经济社会的发展没有密切关系,过程漫长而且不容易出成果。”周义明认为,只有具备强大的经济实力和稳定的社会环境,才能支撑这类研究的开展。我国的经济实力和大环境对基础科学的支持,营造了尊敬科学的大环境,将会吸引越来越多全球人才聚集于此,推动科技发展实现质的突破。

  海洋科学在海南:新起点,大有可为

  习近平总书记说过,事业因人才而兴,人才因事业而聚。在周义明的实验室里,就云集了多名博士和在读研究生。他们在周义明的指导下,从制作深海环境模拟研究实验设备的零件开始,慢慢到独立开展实验,逐步成长为深海领域基础研究的后备力量。

  “现在我的主要精力,就是做基础研究和培养新一代科研人才,训练他们怎么做科学研究,方法是什么,遵守的科学规范是什么,这些基本训练非常重要。”周义明解释道,我国是世界上第一个长期开采甲烷水合物的国家,这种主要集中在海底大陆架的矿产,可能是人类未来重要的清洁能源,所以必须要有基础科研提供支撑,从而进一步了解海洋、实现大规模开采。

  “深海所落户海南三亚,正因为这里靠近我国深海,地缘优势明显,生活条件优越,机构优势突出,对科研人员非常有吸引力。”周义明认为,海南海洋产业发展优势十足,在深海研究上前景广阔,因此更要重视科学人才的培养。

  比如青少年科普活动。今年3月,中科院深海所已经尝试将“深海勇士”号4500米载人潜水器对公众开放参观。这一举措令周义明十分赞赏:“让科普把海洋奥秘传授给当地少年儿童,将对科学的兴趣像一颗种子一样埋在他们的心中,也许有一天就会生根发芽呢。”

  但周义明还有一些小烦恼:实验室里人才队伍还不够完善,要达到国际水平的科研成果,还需要更多国际人才的加盟。有着这样的期望,周义明如今仿佛成了中科院深海所活动的“广告牌”,走到哪里,就将中科院深海所推荐到哪里,期待国内外有更多专家学者能够投身海南三亚,为中国深渊科学探索乃至外太空探索打下“新的江山”。

  海南建省办经济特区初期,就有“十万人才过海峡”的壮举。30年后的今天,新一代“闯海人”周义明,在每天工作之余,会花至少一个小时来打乒乓球,保持身体健康。所以在人生的第73个年头,在全球前沿科学领域,他依然可以自信地说出:“深海科学,是海南大有可为的方向,而海南,也是我重新起航的地方!”

  对海南的热爱,也让周义明的生活充满了细节处的小趣味。从他的办公室的装饰就可见一斑:在沙滩上捡回来的珊瑚石、贝壳、螺壳,妆点了墙角乏味的空白。圆胖可爱的热带植物盆栽,错落有致地摆放在桌上,与一瓶采自万米深渊的海水样品相映成趣。

  透着玻璃窗看出去,对面就是大海,探索一号停泊在稍远的锚地,更远处是三亚国际邮轮港。每天下班时分、去健身房路上,周义明就沐浴着海上落日的瑟瑟余晖。

  “这里气候和人情都很温暖,我们甚至还考虑,将来真正退休后,在三亚居住养老。”周义明站在海边,若有所思地说。

  (本报三亚4月19日电)

周义明博士。本版图片均由本报记者武威拍摄

  义明寄语

  科学精神,就是敢做、敢闯、勇于创新,与海南特区精神不谋而合。

  深海的甲烷水合物,是未来重要的清洁能源。所以发展深海科学,是海南大有可为的方向。

  三亚靠近我国深海,地缘优势明显,生活条件优越,对科研人员非常有吸引力,需要大量基础科研人才支持,同时也要着力培养青少年对科学的兴趣。

  科学研究要达到国际水准,就必须要吸引更多国际人才的加盟。

责任编辑:谢军辉
南海网24小时新闻报料热线966123
版权声明:
·凡注明来源为"南海网"的所有文字、图片、音视频、美术设计和程序等作品,版权均属南海网所有。未经本网书面授权,不得进行一切形式的下载、转载或建立镜像。
·凡注明为其它来源的信息,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
每日焦点
热度点击
海南南海网传媒股份有限公司 版权所有 1999-2020 电话:(86)0898-66810806  传真:0898-66810545 地址:海南省海口市金盘路30号新闻大厦9楼