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潜入万米深渊、寻找地球2.0，千人“奇妙远征”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509664.shtm
9月25日，格致论道·湾区第25期暨黄埔科普讲坛第10期“奇妙远征”在广州市黄埔区开讲。中国科学院深海科学与工程研究所研究员杜梦然等6位来自不同领域的嘉宾登台演讲。据悉，线下千余名学生参加，线上超过170万人观看。
“格致论道·湾区”是格致论道落地粤港澳大湾区的系列品牌，由广州市科技局主办，广州物联网研究院承办。本期讲坛还特别策划了圆桌对话，就“科幻能推动科学的进步吗？如何看待现代科学技术与人类文明的关系”等话题展开讨论。
杜梦然：载人深潜视野下的深海秘境
我国是世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。中国科学院深海科学与工程研究所研究员杜梦然数十次跟随我国三代深海载人潜水器，下潜到大洋海底深处，用自主研发的一系列新型高性能水下探测装备，探秘深海深渊。
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杜梦然在演讲。主办方 供图
2018年6月，杜梦然跟随“深海勇士”号载人潜水器潜入南海约1400米的海马冷泉区。
没有了太阳光，深海微生物就通过摄取冷泉流体中的化学物质获取能量并合成有机质，供自身生长，进而供养更高一级的生物，从而形成繁茂的冷泉生态圈。
穿“铁靴”的蜗牛、“多毛怪”雪人蟹……西南印度洋近3000米的热液区烟囱林立、浓烟滚滚，然而，在这个“水深火热”的环境下也有生命存活。在水深几百米到6000多米的区域，还有梦幻般的冷水珊瑚花园。
杜梦然说，水深超过6000米的海域称为深渊，是由于两个板块发生碰撞挤压而形成的。他们在马里亚纳海沟弧前区下潜时，意外发现了一片规模巨大的碳酸盐山脉，这也许能为一直未解的全球俯冲带碳失衡问题提供答案。
继续下潜至8000多米的深处，他们发现了目前人类已知的生存水深最深的鱼——深渊狮子鱼。为了生存，深渊生物“因地制宜”，除了进化为软骨的狮子鱼，还有“变异”的海参、钩虾和多毛类……
跟随深海载人潜水器这一“时光机”，杜梦然幸运地成为了沉睡南海500年明代大型沉船的第一见证人。今年5月20日，沉船水下永久测绘基点正式布放，中国深海考古新篇章由此开启。
季江徽：寻找下一个地球
我们生活着的地球是否绝对安全？目前人类已经发现了2200多颗危险的、有可能会撞击地球的近地小行星，每年还有约40次由陨星坠落引起的火流星事件，爆炸的能量超过万吨级当量。而反观地球自身，全球变暖、核污染等危机频发，人类该如何应对内外部的威胁？
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季江徽在演讲。主办方 供图
中国科学院紫金山天文台研究员季江徽提到，一方面，要建立小天体撞击监测与防御系统，提升预警和应对处置等能力；另一方面，需要寻找下一个适宜人类居住的行星。
什么样的行星才是宜居的？季江徽说，要像地球一样大小和质量相当、温度适宜、表面稳定存在有液态水等。目前，在太阳系内已开展宜居行星科学研究的有火星、土星卫星（土卫二、土卫六）及木星卫星（木卫二）等。在太阳系外，已发现宜居带类地行星60多颗，但它们的质量大部分是地球的几倍至十倍，大多距离地球十分遥远，达上千光年。而且它们很多位于红矮星周围，红矮星表面温度过低，空间环境恶劣，会有强烈的耀斑。“所以我们更关注距离地球约32光年类似太阳这样的恒星周围，轨道处于宜居带的行星。”
作为“近邻宜居行星巡天计划”（简称CHES）的项目负责人，季江徽介绍，这是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。CHES将对距离太阳系32光年之内的大约100颗类太阳型恒星开展全面普查，预计发现不少于20颗宜居行星。
“我们期待在未来能够寻找到另一颗地球。而当下我们更要关注和保护好地球的生存环境。”季江徽说。
邓自刚：高温超导磁悬浮列车能开多快？
“纵观人类速度发展史，我们发现在350km/h的高铁与1000km/h的飞机之间存在着一大段速度空白区。是什么制约着速度的提升？用什么交通工具可以填补这个速度空白？高速磁悬浮列车将会给出答案。”西南交通大学研究员邓自刚说。
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邓自刚在演讲。主办方 供图
高温超导磁悬浮列车是一种结合了高温超导和磁悬浮技术的先进交通工具。高温超导，是相对于低温超导而言的，泛指工作在液氮温区的超导材料，即材料在零下196摄氏度时能够实现电阻为零的状态，这样能大大减少能量损耗；其成本也远低于低温超导冷却所需的液氦。磁悬浮技术则是利用磁力使列车在轨道上悬浮，消除了传统列车的轮轨摩擦和机械阻力，从而提升了速度。
磁悬浮的种类主要分为四种：永磁悬浮、电磁悬浮、电动悬浮和钉扎磁浮。我国在这四种磁悬浮技术领域中均有研究，并跻身为磁悬浮专利排名第一的国家。
高温超导磁悬浮又称钉扎磁浮技术，是我国原创技术，主要利用了块状高温超导材料既能悬浮、又能悬挂的特有的磁通钉扎特性。该技术应用到列车上，把车轮改为悬浮装置，就组成了高温超导磁悬浮列车。普通人用手轻轻一推，就能将13吨重的磁浮列车推动。
2000年，世界首辆载人高温超导磁浮实验车“世纪号”在西南交通大学诞生，2011年接力棒传到了邓自刚团队手里。他们用了近10年时间，在2021年1月13日，成功研制出了世界首台高温超导高速磁浮工程化样车，样车设计时速为620km。
