科学研究最重要的是“证伪”，而不是“证明既有理论是对的”

发布者：醉爱山水间 2025-9-5 10:07

【编者按】近期，上海市启动“十五五”规划“百家访谈、万家调研”活动，广泛征集社会各界对“十五五”规划编制的意见建议。解放日报·上观新闻与上海市发展改革委共同开展对战略科学家、决策咨询专家的深度访谈，受访专家作为各自领域的顶尖人才，既有对相关行业的一线观察，更有面向未来的战略思考，共同助力上海“十五五”规划编制工作。

本期受访专家为中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院院长翦知湣。

人物简介：翦知湣，中国科学院院士，同济大学海洋与地球科学学院院长。长期从事海洋地质学的教学与科研，主持国家自然科学基金重点项目、973计划项目、国家重点研发计划项目等30多个科研项目，在西太平洋古海洋与古气候研究方面取得系统性创新成果。作为第一完成人获上海市科技进步奖一等奖；担任国家重大科技基础设施“海底科学观测网”东海子网的首席科学家，主持国际大洋钻探第368航次和南海“深海勇士号”载人深潜航次。

【向深海进发】

记者：您曾经提到“中国要成为世界海洋强国，一定要向深海大洋进军”，为什么这么说？深海研究对海洋经济有哪些重要意义？

翦知湣：71%的地球表面积是海洋，其中80%以上是水深超过2000米的深海，只有边上的一点点是浅海。就海洋科技能力而言，如果只停留在浅海，不能到深海去，那是不够的。一个国家要成为世界海洋强国，科技能力就要能到两极、到深海。

目前，中国的深潜能力位居世界前列。中国载人深潜事业以“奋斗者”号、“蛟龙”号、“深海勇士”号为核心，自2012年起在南海开展科学实验航次，逐步实现从近海到深远海的跨越式发展。

深海资源十分丰富。深海的石油、天然气资源有很多，按照联合国的统计数据显示，3万亿海洋经济中超过1/3是深海的油气资源，包括今后的深海矿产资源。

国际上，深海采油已经可以深入到水下3000米左右，中国的深海采油技术多在水深1500米左右，所以我们在深海技术方面还要进一步有所突破，尤其是深海采油装备的自主研发能力上，还要进一步提升。

翦知湣教授在同济大学2025级新生骨干培训营上作报告。

记者：要实现海洋强国，上海可以承担怎样的重任？

翦知湣：所谓海洋强国，体现在军事、科技和经济三个方面。上海是中国海洋科学、海洋工程技术和海洋经济三个交汇的高地，比如说，载人深潜器从“奋斗者”号、“蛟龙”号到“深海勇士”号都是在上海地区制造的；目前，海洋领域共有11个全国重点实验室，其中3个在上海，2个在杭州，也就是说长三角就占据了半壁江山；科技部把中国主导的国际大洋钻探计划（DODP）的科学中心放在了上海同济。

人工智能的兴起，给海洋科技带来了新契机。其实，海底观测网本身就是人工智能加海洋大数据——我们直接把光电缆铺到海底下，在水下依靠机器人来观测探测，机器人如果没电了，还能自主去充电；传回来的多源数据，通过大数据挖掘，可以建模后智能预测。

在海洋研究领域，上海的高校资源也相当丰富，同济、上海交大、华师大、复旦在海洋研究领域都有自己的侧重点。比如，同济大学有“三深”研究，即深钻、深潜、深网，既有国家大科学工程，又有大洋钻探的国际大科学计划，还有深潜的科学研究；复旦大学有海洋大气系，它们瞄准的是深远海气象灾害，实际上就和中国气象局上海台风所连在一起了；还有长兴实验室牵头的海底划界与权益全国重点实验室，他们主要做海底的深部探测。

从这种意义上说，上海应该勇挑国家重任，在深海研究领域有所作为，进一步突破。

【“三深”联用，叩问地球奥秘】

记者：同济大学在深海科技方面有“三深”技术，即深潜、深钻、深网，目前“三深”技术与全球的顶尖技术相比，处于什么样的水平？

翦知湣：目前，我们的“三深”技术已经进入世界先进行列，但还没处于领先地位。深钻，也就是大洋钻探，被称为国际深海研究的“奥林匹克”竞技场，在一条几万吨的船上透过海水进行钻探，把地壳下面的东西取出来做分析，分析里面记录的气候环境演变、地壳运动、以及矿产资源等信息。现在，我们在大洋钻探方面的论文数量仅次于欧洲、美国，超过了日本，排在世界第三。

在深潜方面，美国的“阿尔文”号从1964年就开始使用，它目前已经下潜了5000多次。中国从2012年开始进入深潜领域，虽然比别人晚起步整整40年，但我们现在的技术能力还是不错的，可以说在全球处于领先水平。最近，中国科学家在国际权威期刊Nature上发表文章，在约9500米水深的地方看到了不依赖阳光的化能合成生命群落。

翦知湣教授出海为深海研究收集第一手资料。

不仅在水下深潜，中国的科考船在探索更难领域——冰下深潜。冰下深潜遇到的一大挑战是——深潜上来可能会遇到坚硬的冰层，因为冰层会漂移，如果不能准确、实时知道冰层的位置，潜器上浮时遇到冰层就麻烦了。因此，需要精准的定位手段、先进的通信技术，来指导冰下的深潜器从哪里浮上来才安全。

未来，中国在深潜方面要朝“智能化”方向发展。我们的深潜器是十几年前制造的，在智能能力方面还可以进一步提高，比如说深潜路径的智能规划，可以通过深潜器的“眼睛”观测后来决定朝哪里走，也可以根据声纳回声来决定行走方向。

中国自己的深海观测网明年建成，规模将达到世界第一。但是仅仅规模大，并不能达到世界领先，要水准达到世界第一才行。所以，在深钻、深潜、深网这三方面，中国都已经进入世界前列。从梦想号钻探船、海底观测网，到全海深载人深潜器，以及其他国家重大科技基础设施，国家在上面投资了100多亿元，我们必须发挥这些大设施的作用、在科学上取得重大突破。

【实验室预计2027年启用】

记者：2025年启动了新一轮的大洋钻探计划，中国正在建造全球第四个国际岩心实验室？世界上已经有三个国际岩心实验室，为什么我们还要造第四个？

翦知湣：大洋钻探是一个国际大科学计划，它有一套规则。关于岩芯样品保存，现在世界大洋是划分成三块：一块是大西洋，大西洋所有的样品都放在德国的不莱梅；第二是太平洋到南大洋，这一区域的岩心样品放在美国，西太平洋到印度洋这一片区域的岩心样品放在日本。

在大洋钻探方面，中国要成为领导者之一，对世界要有自己的贡献。建设第四个国际岩心实验室，可以将采集来的岩心样品储存在实验室，供全球科研使用，这是中国对国际社会的贡献。其次，在培养大洋钻探的人才方面，用岩心样品去开发一些新技术能力，也需要有自己的岩心实验室。

因此，建设岩心实验室对于中国提高在大洋钻探领域的能力很重要。今后，沿着南海一直到“一带一路”的岩心样品都可以放到上海的国际岩心实验室，世界大洋的岩心保存从“一分为三”变成“一分为四”，既是中国对国际的贡献，也是一种国际地位的彰显。

第四个国际岩心实验室刚刚立项，在临港那里有80亩土地，大概今年11月、12月份奠基动工，预计到2027年可以开始运行。目前，我们有16000平方的海洋地质全国重点实验室、12000平方的大科学工程——海底观测网的监测数据中心，正在建设的20000平方米国际岩心实验室，再加上一条2800吨的“同济号”科考船，这便构成了同济“三深”科学与技术的主要框架。