【时讯】徐辰︱勇踏前人未至之境：“挑战者”号的伟大远航

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油画《冰海上的“挑战者”号》，威廉·弗雷德里克·米歇尔作 年3月26日，加拿大影人詹姆斯·卡梅伦驾驶“深海挑战者”号潜艇，下潜到太平洋底约10911米，进入马里亚纳海沟最深的“挑战者深渊”，4小时后上浮成功。 在科学试验行业，“挑战者”是常见的名字，除了地名以外，还被用于潜水艇、宇宙飞船、科研机构的命名。 这多亏了英国挑战者号护卫舰从1872年到1876年之间波澜壮阔的全球科学考试远航，距今有140多年的远征，改变了我们的世界 新时期的19世纪中叶，世界正在“缩小” 1805年霍雷肖纳尔逊将军率领英国海军在特拉法尔加角打败了法国-西班牙联合舰队，英国终于牢牢掌握了海神三叉戟 海盗横行，炮舰往来的大海平静，长达100年的“不列颠和平”( pax britannica )开始了 同一时期电信技术在欧美迅速发展，从1858年到1866年连接巴伦西亚岛和纽芬兰岛的大西洋海底电缆多次失败后终于稳定下来，人与人之间的距离迅速缩短。 但是我们对大海了解很多，只不过是毛皮 人类掌握远洋航行的妙招已经一千多年了，但对这个占地面积的71%的蓝色水所知甚少 远离海岸和海面的深海对那个时代的人们来说是个谜，只能依靠间接资料、经验、想象力来假想 有名的英国博物学家爱德华·福布斯建议，水越深，生物也越少，水深到500米以上，生命就不存在。 为了探索这个未知的世界，各国政府和有志之士可以说是摩擦拳 但是，世界范围的海洋科学考试需要绝对的海权、充分的资金支持、差异化的人才、钢铁般的意志。 那时，能把这些集于一身的，只有国力如日中天的日子才能落入帝国 新梦想的维维尔·查尔斯·汤普森晚年改名为查尔斯·维维尔·汤普森( 1830-1882 )，说到“挑战者”号伟大的远航，不能不提苏格兰博物学家维维尔·查尔斯·汤普森。 1830年出生于苏格兰锡兰，父亲是在东印度企业工作的医生 汤普森受过良好的教育，15岁进入爱丁堡大学学习药学，2年后加入爱丁堡植物学会，是苏格兰植物学约翰·哈特·巴尔法的得意门生 汤普森20岁时受雇于阿伯丁大学，担任植物学讲师，1年后被聘为教授 之后，他在许多高等学校府教书，从植物学涉猎矿物学、地理等学科 教廷耕耘20年后，40岁的汤普森被爱丁堡大学聘为博物学讲座的教授 他的关注点转移到深海生态行业，挪威神学家兼生物学家米哈伊尔·萨西于1850年进行了本国峡湾海域的疏浚实测，结果发现水深820米仍有很多活跃的生物，福布斯的深海无生物学说被打破 通过科学实践证实假设，在科学研究行业中司空习惯了，但更大的问题还在继续:海有多深？ 我们从没见过的海底住着什么动植物？ 在都柏林上植物学课的汤普森，1868年和同事威廉·卡彭一起建议王室投资于长期的世界远洋科学考试的实施，但无法打动对方。 两人必须向海军求助，1868年和1869年夏天，分别租了小型游轮“闪电”和“豪猪”号去北大西洋进行深海科学试验，与现在的深度和1200米都有很多无脊椎动物组成的生态联系，深海水温是以前的预定。 但是船太小，人手和经费都不够，他们无法取得更大的成果 1870年，事件开始变化 此时英国还是七海霸主，但在大洋彼岸内战迅速发展的美国和欧洲大陆的统一迫在眉睫的德国正在悄然开始，希望英国人进一步组织本国的世界远洋科学考试 面对这些挑战，英国皇家学会终于应汤普森和卡彭特的要求，给予20万英镑的巨额资助，按费用指数换算，这笔钱相当于现在的1，000万英镑 保障远航的安全和研究环境，皇家学会通过海军部向皇家海军租借护卫舰“挑战者”号，在取证队长的时间采用 此后，留名历史的军舰当时服务了12年，担任澳大利亚舰队的旗舰 这艘舰的排水量约2200吨，是木壳三桅纵帆的混合动力。 也就是说，除了帆以外，还搭载了额定输出为1200马力的蒸汽机，海洋性能和应变能力优良 适应科学试验的任务，舰载原有的军备和战备区域被部分去除，用于在船内各处增设科学实验室和仓库，分解、留下样品。 挑战者号出港前，皇家协会的成员登舰和科学队的成员拍了照片。 1872年拍摄 挑战者号高级军官在舰上的照片 1872年拍摄 挑战者号动物学研究所 挑战者号的化学实验室 挑战者号科学小组采用的测量装置和海底采样装置 挑战者号科学队采用的水样容器 挑战者号由舰长乔治·纳雷斯上校指挥，麾下有20名军官、准军官和200多名船员。 科学小组由汤普森父母担任队长，带领五位科学家乘船探险，聘请瑞士语言学家兼画家约翰·詹姆斯·怀尔德担任官方画师，记录中途看到的情况。 另外，时尚是新的湿式照相术也有助于远航，成为历史上最早使用摄影记录的科学考察活动 约翰·詹姆斯·怀尔德( 1824-1900 )，“挑战者”号的取证报告中，很多美丽的样品图像来自他的手中。 怀尔德多才多艺，精通语言学、海洋生物学，当时已经是小有名的博物学插画家兼雕刻艺术家 这幅丹青妙手的画，以精确清楚的著称 科学小组在“挑战者”号上设置了暗室。 因为在这趟航行中可以把照片交给怀尔德手里，在科学家的协助下参考照片和样品画插图。 这些绘画被公认为自然历史行业的艺术遗产，他吸收了奥杜邦等同行前辈的新方法，用一点生态图混合动植物和环境景色，营造出生动的气息。 怀尔德自己也因此成为博物学艺术界的高峰 后面是巴布亚新几内亚东端的特尔卡斯特群岛的怀尔德岛和南极的怀尔德圆顶丘，以他命名 破浪1872年12月7日，经过充分准备，挑战者号从英国朴次茅斯港起锚出港 难怪第二年1月，葡萄牙首都里斯本，葡萄牙路易斯一世接到报告来到港口，亲自登舰慰问。 因为有“受欢迎的人”美称的贤王自己是特别关注海洋生物的博物学家。 之后，挑战者号通过直布罗陀海峡，通过伊比利亚半岛向西，越过大西洋进入维珍群岛，北上百慕大群岛，向东返回，经过亚速尔群岛再次横渡大西洋到达马德里，然后，通过佛得角 在此期间，船往返大西洋一次访问加拿大沿岸，1873年8月到达佛得角后，挑战者号花了几个月南下，越过好望角驶向东南，1874年2月接近南极圈。 葡萄牙国王路易斯一世(坐着的人)在里斯本访问挑战者号，和科学队和高级军官拍照。 1873年拍摄 谨慎航行于冰山出没的危险极地，探测到月余后，“挑战者”号向东调整航海，4月到达澳大利亚，访问新西兰，经由汤加、斐济。 进入秋天，转向西北，前往中国，11月到达香港 于是，纳雷斯上校离开舰去参加英国政府机构的北极探险活动，弗兰克·图尔汤姆森接替了舰长的职位。 补给后，挑战者号于1875年初离开香港，经过菲律宾前往怒涛汹涌的太平洋，停泊在日本横滨时，正好赶上了樱花盛开的景色。 6月，她从日本横渡太平洋，经过夏威夷群岛、胡安·费尔南德斯群岛，同年最后一天进入波佩纳斯湾。 1876年初，“挑战者”绕过南美洲的南端，1月末到达福克兰群岛后向北前往乌拉圭，2月末离开蒙得维的亚，再次进入大西洋，经过红松岛前往佛得角。 在佛得角稍作休养后，“挑战者”号踏上归途，经过西班牙比戈，经由比斯开湾飞往英国 1876年5月24日，挑战者号到达汉普郡的斯皮特海德海峡，圆满完成了三年半的远航科学试验任务 成果辉煌的“挑战者”通过航线图 出发前，皇家学会“挑战者”号科学考试的目标是检测深海海床的具体情况，包括但不限于其深度、温度、循环量、重力、通量 测定从海面到海底各一定深度的海水化学成分、有机生命状况及悬浮微粒状况 深海矿藏的物理和化学特征初探 勘探各固定深度海域及深海海床有机生命分布状况 在1250天的远航任务中，“挑战者”号在海上度过713天，航行68890海里( 127580公里)，映射大部分已知海域的海底略图，设置362个采样观测站，进行深度492次、海底采样133次， 其中，利用砝码麻绳测量深度是科学试验队的核心工作之一，为此他们出发前准备的意大利麻绳有180公里长。 这个事业最令人兴奋的时候一定是1875年3月23日 这天，科学小组在位于关岛和帕劳之间太平洋海域的225号观测所测量了深度4475，也就是8184米的深度，反复测量确认了。 这里成为历史上人类发现的海底最深的地方。 之后，人们利用现代测深技术进行了再测量，发现这里的实际深度约为10911米 为了纪念这里挑战者号的发现，马里亚纳海沟南端的恐怖裂缝被命名为“挑战者深渊”，至今仍在地表的最深处 而且挑战者号的远航也是当时计划最周密、价格管理最好的远洋科学试验例子。 起航时包括船员和科学试验队员在内的二百四十三人中，返航时剩下一百四十四人 航行期间，全舰有7人死亡，26人因伤病和其他理由下船，其他减员在各港口被皇家海军征召离开 考虑到当时的技术水平和航站楼通过的危险区域很多，这样的减员率可以说非常低 万世流芳科考队回国后受到热烈欢迎，队长汤普森被女王封爵，但对他来说旅行还没有结束，大量的科学试验标本、资料需要整理分类以留下后世 从1877年开始，汤普森和科学团队的另一位科学家约翰·默里领导编辑班，开始整理《挑战者号航海调查科学成果报告》 编纂工程庞大，耗费劳力，从1880年开始陆续出版 1882年，汤普森杂志没有回报，带着辛酸遗憾地猝死了。 默里继承了亲友的遗志，全力主持编纂，终于在1895年出版了所有的洋洋五十一卷科考报告 其中，动物学分册40卷，植物学分册2卷，物理化学分册2卷，概要5卷，另1卷附上深海沉积复印件，共计约4万页。 有趣的是，“挑战者”号带回了大量的照片 如上所述，除了用作档案资料之外，许多资料都是为船上的画家约翰·怀尔德准备的 《挑战者号航海调查科学成果报告》是人类历史上第一份全球海洋科学试验文献，综合展示了行星地球海洋的真实面貌和生态与人文的密切关系，至今仍是博物学界的珠玉之作 这时，挑战者号返回英国已经过去了将近20年 约翰·默里爵士( 1841-1914 )“挑战者”号远航壮举和科研人员费杰的报告编纂事业正式宣告了海洋学的诞生。 马来在科学调查报告中称赞说:“我们的行星是15世纪和16世纪大航海壮举以来最伟大的知识探索。” 他说的是实话 挑战者号采集的样品现在保存在伦敦的英国自然史博物馆，其中的标本研究至今还在进行 科学调查报告的原件分散收藏在南安普顿的国家海洋学中心和泰因威尔县的海研所 虽然是一百多年前编纂的文献，但其大部分至今仍被采用为参考，可以说是不朽的作品 也激励着科研行业的后起之秀，《挑战者号航海调查科学成果报告》出版后，美国和德国派遣科学试验船考察太平洋和大西洋，科学探险的大时代就这样在竞争中拉开了帷幕 挑战者号在完成远航任务后，被用作训练舰和宿舍船。 1921年被拆除了。 她的艉像现在保留在国家海洋学中心，舰名由空天探的美国航天飞机继承。 高山可以仰望“挑战者”的远航是时代坚定自信和进取精神的缩影，简单来说，这是现代文明的形象 正如历史学家肯尼斯·克拉克爵士所说，文明的迅速发展确实需要一定程度的物质繁荣，是人们过分温饱所必需的，但更重要的是信仰。 是对社会的信仰，对其哲学和律法的信仰，对自己的心和力的信仰。 确实，和古典时期的任何宏伟建筑物一样，这些伟大先驱的开拓冒险不仅表现出技术和学术上的胜利，而且表现出对法律和纪律的绝对自信、活力、能量和生命力。 在所有伟大的文明和文明时期，都有丰富的活力支撑着 但是文明不仅是活力、意志、创造性，其基础是对永远的追求 作为文明人，我们当然渴望时空归属感，所以总是很积极。 远洋科学考试、博物学著作的意义不亚于加尔高架渠和普瓦蒂埃洗礼堂，意味着人心不再受野林怒涛之苦，可持续发展。 这些壮举总是提醒我们，人类不是古书插图中抽象的“imago hominis”，而是具有人性冲动和无限可能性的血肉之躯。 事实上，挑战者号的远航也对人们对未来的想象产生了很大的影响 1966年开播的科幻人文剧《星际迷航》( star trek )的著名启动指南无疑是对人类共同的这种进取精神的终极赞扬:勇踏前人未曾到达的境界Toboldlygowherenomanhasgonebefon