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拉曼光譜儀潛力無限,已用于深??蒲刑綔y

點擊次數(shù):1382次  更新時間:2018-06-08
    拉曼光譜儀潛力無限,用于深??蒲刑綔y
  隨著拉曼光譜儀研制水平的進一步提升,拉曼光譜儀產(chǎn)品越發(fā)成熟,在多個領(lǐng)域得到廣泛應用??吹嚼庾V儀市場的無限潛力后,眾多國內(nèi)企業(yè)紛紛步入拉曼光譜領(lǐng)域,加入拉曼光譜儀市場爭奪戰(zhàn)。近幾年,市場上涌現(xiàn)出一批從事拉曼光譜儀開發(fā)的國產(chǎn)儀器廠家,它們不斷推出新技術(shù)新產(chǎn)品,為拉曼光譜市場的繁榮做出貢獻。這些企業(yè)中不乏已經(jīng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、技術(shù)達到*水平的高科技企業(yè)。
  當前,拉曼光譜儀在文物檢測、臨床醫(yī)療設(shè)備、制藥、食品安全檢測等方面的作用越來越重要,不僅如此,在海洋科研也不逞多讓。
  經(jīng)過*努力,特別是黨的十八大以來,以“蛟龍”號載人潛水器、“科學”號科考船投入應用為代表,我國快速挺入“深海俱樂部”。一批批海洋科考的“神工巧匠”前赴后繼、齊心勠力,駕馭著各式國產(chǎn)“神器”,將一幕幕深海“神奇”呈現(xiàn)在世人面前……
  “神奇”:高溫、高壓、劇毒,竟是蟹蝦“天堂”
  “神奇”一:熱液。
  在西太平洋1700多米深的海底,“科學”號獲取了這樣一段視頻:如“石林”般的硫化物矗立在海底,一股股“濃煙”從“石林”中噴出。
  是不是像極了陸地上的大煙囪?
  其實,那股“濃煙”根本不能觸碰。我國科研人員測得的“大煙囪”噴口zui高溫度,竟然高達370多攝氏度。
  雖然科研人員根據(jù)液體顏色不同,將之形象地稱作“黑煙囪”“黃煙囪”“白煙囪”,但它的真實學名叫“熱液”。
  *海洋研究所研究員張鑫說,海底熱液區(qū)的成因在于海水從地殼裂縫滲入地下,遇到熔巖被加熱,溶解周圍巖層中金、銀、銅、鋅、鉛等金屬后,又從地下噴出這些金屬經(jīng)過化學反應形成的硫化物沉積到附近海底,就像“煙囪”的形狀一樣堆積起來。
  “神奇”二:冷泉。
  深海里的神奇,不僅有熱液,同時也有冷泉。
  遠觀深海冷泉,晶瑩的氣泡從海底不斷冒出,像是小孩在玩吹泡泡游戲。
  冷泉也是一種神奇的海底現(xiàn)象,是指來自海底沉積物中含有硫化氫、甲烷及其他富碳氫化合物的流體在海底表面的滲漏活動。相對于熱液噴口,冷泉流體與海底溫度相近,故稱為“冷泉”。
  熱液、冷泉,名字聽上去水火不相容,但*海洋研究所研究員沙忠利等科研人員發(fā)現(xiàn),沖繩熱液區(qū)和南海冷泉區(qū)存在多個共有優(yōu)勢物種,包括潛鎧蝦、阿爾文蝦和貽貝。
  對了,我國科學家在南海海域發(fā)現(xiàn)裸露在海底的“可燃冰”,也是在冷泉附近。
  今年,“科學”號共在中國南海海域發(fā)現(xiàn)兩個存在裸露天然氣水合物的站點,水深約1100米:一個分布在冷泉生物群落中,另一個位于一個活動冷泉噴口的內(nèi)壁。
  “神奇”三:專吃劇毒物的蝦兵蟹將。
  迄今為止,我國海洋科考足跡已遍布五大洋。
  人們沒有找到傳說中的海底“龍宮”,卻看到一群蝦兵蟹將在熱液、冷泉區(qū)“膽大妄為”。
  熙熙攘攘的一群毛瓷蟹,揮舞著鉗子,在黑暗、高壓的海底,有時圍繞著“大煙囪”狂歡,有時悠然自得。
  別看它們一個個身軀肥碩,但卻不能放在餐盤里當美味,因為它們是以劇毒物為生。
  沙忠利說:“熱液噴口附近有大量細菌,它們依靠熱液中的硫化氫等生存。這些細菌與貽貝、潛鎧蝦等形成共生關(guān)系,大型生物依靠這些共生菌提供能量或者直接吞噬它們獲得能量。”
  目前,科學家在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)熱液口生物700多種,分布在100多個熱液口。
  自2013年“科學”號執(zhí)行*戰(zhàn)略性先導專項“熱帶西太平洋海洋物質(zhì)能量交換及其影響”以來,我國科研人員在熱液區(qū)發(fā)現(xiàn)了1個新科、2個新屬和12個新種。
  冷泉附近同樣有大量生物,其生存之道與熱液區(qū)類似。不過,它們的共生菌依靠的主要是甲烷。
  “神奇”四:古老珊瑚與調(diào)皮“小飛象”。
  隨著我國海洋科考的足跡向深海不斷延伸,一個個未曾露面的神奇海底生物展現(xiàn)在世人面前:高1.6米、寬3米的一株巨大的柳珊瑚,是“科學”號派出的“發(fā)現(xiàn)”號遙控無人潛水器在西太平洋卡羅琳海山發(fā)現(xiàn)的。
  雖然尚未確認這株柳珊瑚的確切年齡,但據(jù)科研人員介紹,它的年齡可能已超過1萬年。目前發(fā)現(xiàn)的深水珊瑚zui長壽命約為4200歲。
  在西太平洋的卡羅琳海山,“發(fā)現(xiàn)”號還抓取了一只“萌萌噠”的深海“小飛象”,它的兩個鰭如大象的兩個耳朵,在水中搖曳。其實這只“小飛象”和預測*的“保羅”是一家,都是章魚,只不過“小飛象”是煙灰蛸屬章魚,非常罕見。
  不只是古老珊瑚、調(diào)皮“小飛象”,茫茫深海中還有許多神奇生物,它們正逐漸被揭開神秘面紗。
  2014年至2017年,我國科考人員在對西太平洋3座海山的探尋中,采集到深海巨型及大型底棲生物樣品740多個,種類達400多種。
  在深邃的海底,還有更多神奇生物,等待人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。
  “神器”:打造中國“深海系”裝備陣容
  探尋海底神奇,離不開“探海神器”。
  從氣候適宜的陸地進入高壓、黑暗的深海,每一次新發(fā)現(xiàn)的背后,都離不開我國自主研發(fā)的各式“探海神器”。沒有船舶和裝備,就無法進入深海、探測深海,只能“望洋興嘆”。
  “神器”一:“深海勇士”伴“蛟龍”。
  2012年,我國自主研發(fā)的“蛟龍”號載人潛水器海試成功,創(chuàng)造了世界作業(yè)類載人潛水器zui大下潛深度7062米。“蛟龍”號先后在南海、東太平洋、西南印度洋、馬里亞納海溝等七大海區(qū)開展了152次下潛,獲得高質(zhì)量的珍貴地質(zhì)與生物樣品3800多件。
  今年10月,4500米級“深海勇士”號載人潛水器海試成功,成為“蛟龍”號的“小兄弟”。“深海勇士”號成功實現(xiàn)潛水器核心關(guān)鍵部件全部國產(chǎn)化,為我*米級全海深載人作業(yè)型潛水器研制奠定了堅實基礎(chǔ)。
  今年,*沈陽自動化研究所牽頭研制成功6000米級纜控無人深潛器(ROV)和4500米級無纜自治深潛器(AUV)“探索”號。
  其中,“探索”號今年7月在南海與“發(fā)現(xiàn)”號ROV實現(xiàn)了深海交會拍攝,這也是我國實現(xiàn)這兩類潛水器交會拍攝。
  “神器”二:“診脈”有“白龍”。
  明年我國主要受厄爾尼諾還是拉尼娜影響?南澇北旱還是南旱北澇?……人們關(guān)心的這些問題,都與海洋密切相關(guān)。我國自主研發(fā)的“白龍”浮標就是大海的“診脈器”,為天氣和氣候預報提供實時數(shù)據(jù)。
  “白龍”浮標是我國自主研制的7000米級深海氣候觀測系統(tǒng),目前已在印度洋成功布放了3套。
  “白龍”浮標可以觀測海表氣溫、氣壓、風速風向、相對濕度、雨量、長波和短波輻射等大氣要素,還可實時采集海洋表層至深層海水溫度、鹽度、海流、溶解氧等重要海洋參數(shù)。這些數(shù)據(jù)實時傳輸回陸地岸站,并同共享。
  “神器”三:“無舵”科考船能像“螃蟹”橫著走。
  進入深海大洋的*條件就是船。某種程度上,船堅才能“無往不利”。
  不僅能適應復雜多變的遠洋氣候,還能操控,我國新一代遠洋綜合科考船“科學”號就是這樣的*。只要海況在5級風、2節(jié)流以下,“科學”號就能在一個坐標保持不動,誤差不超過2米。
  船艏和船艉還裝了側(cè)推裝置,船能原地360度轉(zhuǎn)圈,駛離碼頭時還能像“螃蟹”一樣橫著走。
  “科學”號實現(xiàn)了自動化駕駛和無人值守機艙,駕駛室已經(jīng)沒有了舵,取而代之的是各類電子按鍵。
  在“科學”號之后,我國又建造了“向陽紅01”和“向陽紅03”船,它們在“科學”號的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化,被稱為“科學”號的“姊妹船”。明年1月,“向陽紅01”將與“雪龍”號在南極開展協(xié)同科考作業(yè)。
  “神匠”:“深海夢想”驅(qū)動的科技創(chuàng)新
  探尋深海“神奇”,操作下海“神器”,離不開過硬的技藝。
  一群心懷深海科研夢的人,穿梭在各個大洋之間,苦練*“神技”。他們中,有精益求精的耄耋老人,有青春陽光、逐夢追風的“80后”“90后”。
  “載人深潛英雄”傅文韜:
  3000米、5000米、7000米……駕控著“蛟龍”號,我國*兩名潛航員之一的傅文韜完成了一次次大洋深潛,創(chuàng)造了世界同類型載人潛水器深海下潛的新紀錄,獲得*央、*授予的“載人深潛英雄”稱號。
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