中美日，誰將率先打開“地心之門”？
去年12月，我國自主研制的首艘大洋鉆探船“夢想”號，在廣州南沙試航成功。
“夢想”號將執行一項史無前例的任務——鉆穿地殼。
大洋鉆探船為何被稱為國之重器？
“夢想”號成功試航，有何重大意義？
一說起大洋鉆探，很多人首先想到的是找石油。
其實，大洋鉆探的意義遠不止於此。
地表大部分是海洋，海平面看著都差不多，但海底的玄機可不少。
想知道海底的玄機，就得靠大洋鉆探。
比如大洋鉆探船四處打鉆，證明瞭海底擴張假說原來是真的，現在成瞭海底擴張學說。
海底擴張學說中描述的海底運動
大洋鉆探的意義還不僅在於海裡。
比如對地球氣候變化以及冰川期的研究，也是通過研究大洋沉積巖得出的；再比如古海洋學的創立、海底深部生物圈的研究、東亞季風、大陸裂谷等地理學領域的大研究，都得益於大洋鉆探。
然而，在“夢想”號出現之前，我國要搞這樣的研究，隻能租用美日兩國的鉆探船。
雖說科學無國界，但鉆探船還是有國籍的。
租鉆探船真不便宜，每年300萬美元，還是搞科研的打折價。
2014年，綜合大洋鉆探計劃（IODP）的第349航次，是在南海開展鉆探。
我國除瞭交組織的會員年費，還額外提供瞭600萬美元的資助。
即便如此，因為船不是我們的，怎麼航行，到哪裡鉆探，我們說瞭都不算，完全沒機會自主組織航次，而且能上船的名額也很有限。
IODP第349航次的航線和鉆取的巖芯
這就要算筆賬瞭。
既然大洋鉆探在各個領域都有極高的價值，我國每年又要花那麼多錢租別國的船，那倒真不如自己造一艘更劃算。
更重要的是，當前的IODP計劃將於2024年結束，加上計劃裡承擔鉆探任務的主力，美國的“喬迪斯·決心”號鉆探船也快要達到船隻的服役年限。
如果還繼續像以前一樣租借，那麼，我國大洋鉆探的科研之路可能被迫中斷。
這就是我國自主制造“夢想”號的大背景。
別看就這一艘船，她能讓我國從大洋鉆探的參與者，一舉成為主導者。
未來，我國將通過“夢想”號大洋鉆探船自主組織航次，再通過加強與日歐的合作，提升我國在世界大洋鉆探領域的權重。
大洋鉆探船是全球頂尖深海探測高新技術的集成，是目前深入海底深部取樣的唯一手段。
參與IODP合作計劃的隻有20多個國傢，這些國傢全球科研和造船能力都是頂尖的。
而真正有能力研制出大洋鉆探船的國傢，隻有中國、美國和日本。
以前的IODP號稱有“三艦客”，其實隻有兩艘主力鉆探船，分別是美國的“喬迪斯·決心”號和日本的“地球”號。
歐盟的特定任務平臺MSPs，是隨時根據需要征召多艘鉆探船執行綜合任務的架構體系，主要針對高緯度地區的結冰洋面，嚴格意義上不能算數。
“喬迪斯·決心”號功勛卓著，1978年在加拿大設計建造，1983年下水服役，可操作鉆桿柱9150m，鉆探能力（水深+鉆深）9150m，海底下最大鉆探深度為4000m左右。
美國“喬迪斯·決心”號鉆探船
該船還擁有1400平方米的七層實驗室，可對沉積學、巖石學等多個領域進行分析研究。
“喬迪斯·決心”號服役至今已經40多年，今年9月將正式退役。
日本的“地球”號則是新生代鉆探船，2005年7月交付使用，體量比“喬迪斯·決心”號大5倍，號稱全世界最大的深海科學鉆探船。
“地球”號吃水9.2m，排水量56752噸，最大作業水深2500m，最大鉆探深度11000m，最大鉤載1250噸。
該船搭載2套發電機系統，總輸出功率約35000kW，可同時容納150人在船上工作和生活。
“地球”號鉆探船
2019年1月，“地球”號在日本海域成功鉆探至海底3260m，創造瞭當時的鉆探紀錄。
“地球”號的建設體現出日本人的好大喜功，船大瞭，使用的開銷就大，每天至少要50萬美金。
但日本的科研投入又無力支撐，這讓“地球”號在最近7年時間裡隻執行瞭4個航次，大多數時間隻好在港口趴窩。
與西方鉆探船相比，“夢想”號的實力如何？
與兩位前輩不同，“夢想”號從一開始設計就不追求“bigger than bigger”。
我國走的是“小噸位、多功能、模塊化”的設計建造理念，主打性能上必須遙遙領先。
“夢想”號的總長227米，最大航程2.5萬海裡，有能力在全球海域作業。
以鉆探性能來看，“夢想”號的鉆探系統是全球最先進的，其中深水無隔水管泥漿循環系統（RMR）由我國自主研制，鉆探深度理論可達15000米，其中水下深度為11000米，地下深度為4000米，遠超美日鉆探船的鉆探能力。
不過，實事求是地說，到今天還沒鉆過，需要實踐檢驗，但即便如此，“夢想”號仍然是目前全球唯一一艘有望鉆探到11000米深度的鉆探船。
另外，船上還有不少全球之最。
比如，“夢想”號擁有全球面積最大、超3000平方米、功能最全、流程最優的船載實驗室，完美滿足海洋領域任何學科的研究要求。
試航的“夢想號”
“夢想”號上還有全球規模最大、最先進的科考船綜合信息化系統，以及遍佈全船的超過2萬個監控點，可全程監測鉆探過程。
“夢想”號的動力系統也是遙遙領先。
“夢想”號在全球首次同時將蓄能技術和閉環電網應用於DP-3級動力定位系統，動力更加強勁，還能降低15％的能耗，航行更加經濟，成本更低，估算費用能節約一半。
她的鉆探系統，動力來源由一臺最新式的30兆瓦電站提供，即便在海底高壓高溫的環境下，這臺電站依然能穩定工作。
“夢想”號上還有智能控制、遠程操作等創新設備，大大提高瞭鉆探的效率和安全性。
“夢想”號還是一座“海洋科學移動實驗室”，配備瞭一系列科學儀器和設備，對鉆探過程中采集到的巖石樣本或海底生物，可及時進行分析和測試，為後續研究提供最新的數據和信息。
“夢想”號扛起我國大洋鉆探的大旗，也創造瞭多項世界之最。
長久起來，地球內部引發人們無限猜想。
著名科幻小說傢儒勒·凡爾納曾寫過一篇小說——《地心遊記》，講的就是地心探索的故事。
地幔是地球內部從地殼到地核之間的一層，可以視為地心之門。
作為世界上最先進的海洋鉆探平臺之一，“夢想”號的設計目標是從海面直達地幔，實現人類的首次突破。
科學傢們希望通過對地幔的研究，尋找到更多既有科研價值也有實際意義的新發現。
地幔的平均厚度在2800千米以上，平均密度為4.59g/cm³，占據地球總體積的82.26％和總質量的67％。
地球內部結構示意圖
地幔主要由巖石和巖石間的熔融物質組成，主要包括三種巖石，其中橄欖巖的含量最高，占95％以上；其次是輝石巖，占3％左右；最少的是榴輝巖，占2％左右。
這些巖石含有大量的鐵和鎳等能產生磁性的金屬元素，它們對地球磁性的影響不可忽視，而地磁顯然跟通訊和定位密切相關。
地幔中還含有矽、氧、鎂、鐵、鋁、鈣等元素，這些元素也是構成整個地球的主要元素，比如跟人類活動最密切的地殼中，主要元素也同樣是這些。
地殼中的主要元素
因為受到巨大的壓力，地幔的密度是巖石中最大的，這使得地幔可以在地球內部形成穩定的結構。
這種穩定結構決定瞭地球的物理和化學性質，同時也對地球演化和地殼運動產生重要影響。
一言以蔽之，想要更透徹地瞭解我們腳下的星球，地幔是無法忽視的研究對象。
但是直到現在，人類對地球的認識也僅限於地表。
地表以下10多千米的深處，人類的極限是科拉超深井，垂直深度12226米，目前已經廢棄封閉。
已經廢棄封閉的科拉超深鉆孔
如果能繼續鉆探到地幔，則有可能獲得更多的巖石樣本，進而探索地球的演化，甚至能獲知地下是否另有生命形態。
從稍顯功利的角度看，隨著地表和淺表地殼中資源的不斷消耗，人類依賴的資源總有一天會被用幹耗盡。
相比於從外太空獲取資源，向地心深處探索更多資源則顯得更加務實。
站在全人類的角度，人類未來的命運取決於我們對自然界的理解。
隻有當人類不停探索，對身處的世界更加瞭解，才能真正實現可持續發展，讓子孫後代擁有更美好的未來。
“夢想”號成功試航，讓中國有瞭打開“地心之門”的鑰匙。
中美日，誰將率先打開“地心之門”？
讓我們拭目以待。