2月28日，国家重大科技基础设施“冷泉生态系统研究装置”（以下简称“冷泉装置”）在广州市全面启动建设。该设施由中国科学院南海海洋研究所牵头申报并承担建设，项目包含“海底实验室分总体”“保真模拟分总体”“保障支撑分总体”三部分，总建设周期为5年。
冷泉生态系统研究装置整体介绍。中国科学院南海海洋研究所供图
冷泉生态系统中已发现600多种生物
“冷泉”是指海底之下的甲烷、硫化氢和二氧化碳等气体在地质结构或压力变化驱动下，溢出海底进入海水的活动。
而冷泉生态系统是指海洋生物利用海底冷泉渗出的化学物质为能源进行化能合成，发育成海底黑暗世界里独特的生态系统，具有黑暗、高压、低氧等理化特征，以可燃冰分解的甲烷为生源要素，通过化能合成作用而生生不息，被誉为“深海绿洲”。
冷泉为化能自养生物提供碳源和能量，维系着以化能自养菌为食物链基础的冷泉生物群，并成为初级生产者。在此基础上，繁衍着管状蠕虫、蛤类、贻贝类、甲壳类、多毛类动物以及海星、海胆、蟹类、冷水珊瑚、鱼类等后生动物，形成一套完整的化能营养为基础的深海生态系统。目前，科学家已经在冷泉生态系统中发现了600多种生物。
对冷泉及其生态系统的研究一直是国际上的关注热点。首先，在气候变化方面，冷泉区的甲烷气体是温室气体的重要来源，在未来也有潜力成为一种能源来源，冷泉区甲烷渗漏对全球气候及生态环境具有重要影响，因此，保护它们是至关重要的；其次，冷泉生物有可能合成生物医学上重要的化合物，具有巨大的科学价值。
冷泉生态系统承载着地球深部碳循环的密码，是研究极端环境生命适应机制、探索新型生物资源的战略要地。开展冷泉生态系统研究是可燃冰等深海资源绿色开发与深海科学研究的最佳切入点。
海底实验室可支持6人在深海底进行连续30天研究
冷泉装置采用“样地实验+陆地模拟，海陆协同、时空互换”的设计思想，计划用5年时间，建设面向冷泉生态系统的深海载人驻守型海底实验室与陆基保真模拟设施相融合的国际领先研究装置，支撑冷泉生态系统发育、化能合成生物演替和甲烷物态演化及其环境效应研究。
项目包含“海底实验室分总体”“保真模拟分总体”“保障支撑分总体”三部分。其中，海底实验室的主体结构由5个串联的钛合金球体构成，配备完备的生命保障和应急逃逸等功能，最多可支持6人（3名操控人员、3名科学家）在2000米深的海底进行连续30天的原位观探测和实验研究。
海底实验室分总体。中国科学院南海海洋研究所供图
冷泉装置建成后，将为探索深海极端环境下的生命起源及可燃冰等深海资源的绿色开发等前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑，成为我国在深海科学研究领域迈出的关键一步，服务“海洋强国”战略及“双碳”目标。
此次将耗时5年来建设首个海陆结合的国家重大科技基础设施，实现我国深海长周期载人驻留实验装备的工程化应用和相关产业发展，推动我国深海工程技术及装备在国际上实现从“跟跑”到“领跑”的超越。
冷泉装置的建设和运行，将突破深海载人长周期驻留实验、超大潜深大型耐压结构安全性。深海原位长期载人驻留实验技术可应用于建设不同谱系的深海驻留装备，广泛应用于深海油气以及铁锰结核等矿产资源开发、海底工程建设、南海岛礁资源及权益维护等。
新京报记者 张璐
编辑 刘梦婕 校对 王心
