月蚀之殇
近年来，各国科学家竞相进行太空探索。但一个不可否认的事实是，人类在热衷研究其他星球的同时，对地球本身仍缺乏足够的认识。比如，对我们所居住的地球上的海洋来说，正如一位美国海洋生物学家所说，“我们关于海底的知识还不如对火星的多”。星际探索短期内可能不会给人类带来实质性的好处，而深海中蕴藏的丰富资源却有望在不久的将来为人类造福。日本在海洋探索方面走在了各国的前列。比如“海沟”号无人驾驶深海探测器，曾在1995年潜入世界最深的马里亚纳海沟，潜深达到10911米。但不幸的是，“海沟”号最终却在日本沿海失踪了。“海沟”号的生命历程1986年，日本海洋科技中心开始研制“海沟”号无人驾驶潜艇，于1990年完成设计并开始制造。“海沟”号长3米，重6吨，耗资1500万美元。它是缆控式水下机器人，上面装备有复杂的摄像机、声呐和一对采集海底样品的机械手，是世界上惟一下潜深度达到7000米的探测器。2003年5月29日，日本科学家利用“海沟”号在日本高知县东南大约130公里左右的海域进行海底调查作业，当时“海沟”号的下潜深度为4673米。由于当年的4号台风已经开始接近这一海域，操作人员当天下午1时29分提前结束调查作业。但是在回收“海沟”号时，工作人员发现不知何原因“海沟”号已无法回到母船的发射架中。1分钟后，海面控制船与“海沟”号的光缆通信和高达3000伏的电力供应突然中断，控制船不得不采取紧急措施。当天下午4时17分，控制船的卷扬机只回收到了“海沟”号的母船发射架，“海沟”号则因电缆断裂而不知去向。操作人员大吃一惊，连续用方位测定器向“海沟”号发射了3次信号，但控制船没有接收到“海沟”号的任何信号。“海沟”号上搭载的电波发射器可以连续工作240小时，而电波发射器的发射范围仅在4公里左右。当时由于台风已经接近该海域，控制船上的操作人员推测认为，“海沟”号没有反应，可能是它受海浪冲击与控制船距离已经超过了4公里的范围。此后，日本海洋科学技术中心决心找回“海沟”号，并进行了一个月的搜索，但一无所获。直至当年6月30日，日本方面才向外界公布了“海沟”号失踪的消息。日本海洋科学技术中心于当年7月4日开会研究后认为，在大片海域中即使动用声呐仪也不可能找到久已失去联系的“海沟”号，于是宣告搜索结束。“海沟”号失踪使不少科学家痛心不已。对日本的深海科研来说，这次的损失无法估量。一些科学家甚至将“海沟”号比作航天界的“哥伦比亚”号。他们认为，这个价值5000万美元的探测器是独一无二的，它的失踪对科学研究是一个重大损失。到深海去看看大海正以自己特有的魅力召唤着人类。“海沟”号的失踪并不能阻止人类进行深海探测，正像“哥伦比亚”号失事不能阻止人类的航天事业一样。今天的人类正面临着人口、资源和环境三大难题。随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加，人类消耗的自然资源越来越多，陆地上的资源正日益减少。为了生存和发展，人们必须寻找新的物质来源，海洋应当是首选。因此一些科学家认为，深海给人类带来的利益要比那些耗资庞大的太空计划实惠得多。此外，深海生物新物种的发现，在探索生命起源方面具有重大意义。深海探测中的技术问题在短期内，人类乘坐潜水器潜入深海还不太现实。因为在海洋中，每下潜100米就增加10个大气压，几毫米厚的钢板在1万米洋底就像大气中的鸡蛋壳一样易碎。为了克服这些障碍，从事深海探测的大部分科学家都已从有人驾驶潜水器转向机器人潜水器的研究。现在，称为“遥控潜水器”(ROV)的有绳潜水探测器和小型的计算机控制蓄电池驱动潜水器(AUV)可以由任何合适的船只操纵。此外，它们的造价也比较便宜，而且不会给操纵它的人带来任何危险。另一种可能解决的方案是开发出能取代适于海洋最深处压力的船壳。美国海军已成功试验过利用新型的陶瓷材料制成有浮力的深潜船壳，这类船壳具有人乘坐时所需的安全可靠性。目前这种陶瓷材料的数据资料已经解密，此举必然会促进其商用开发。而对于潜水器的浮力材料，不仅要求它能承受住巨大的压力，而且要求它的渗水率极低，以保证其密度不变，否则机器人就会沉入海底。在高压环境下，耐高水压的动态密封结构和技术也是水下机器人的一项关键技术。机器人上任何一个密封的电气设备、连接缆线和插件都不能有丝毫渗漏，否则会导致整个部件甚至整个电控系统的毁灭。由于无线电波在水中的衰减太快，所以在水中不能使用无线电通信、无线电导航及无线电定位系统。“海沟”号与控制船之间就是利用光缆进行通信的。由控制船发出的信号以及由“海沟”摄像机拍摄到的实时图像信号均可通过光缆传输，操作人员可观察监视器上的图像，在控制船上对“海沟”号进行操作。这些技术问题如能得到彻底的解决，海底这块最后未开发的“处女地”必将得到很好的开发和利用。届时，人类面临的一些社会问题也可有望迎刃而解。我们企盼着这一天的到来。（曲笑）大洋探秘从海洋中探索生命的奥秘记日本海洋科学技术中心 曲国斌海洋被称为地球上最后一个未开拓的疆域，她不仅可以为人类提供“取之不尽、用之不竭”的能源，而且还是人类探索生命奥秘的绝好窗口。位于日本横须贺市海滨的日本海洋科学技术中心就是一所专门从事这一科研活动的规模最大的机构。从开发资源到进一步了解地球日本海洋科学技术中心成立于1971年，30年来它走过了3个发展阶段。日本在20世纪70年代初设立这所科研机构的目的在于开发海洋大陆架资源。它通过实施“海洋计划”开发出了可在300米的深海的高水压、黑暗和低温等严峻条件下进行作业的技术以及潜水技术和潜水系统等。80年代，为展开对深海及海洋微生物的研究，它研制了有人潜水考察船“深海2000”号、海中作业实验船“海洋”号、3000米级无人潜水器“海豚3K”号等。到90年代，它开始在世界范围内展开对海洋的全面考察和研究，为此建造了6500米级潜水考察船“深海6500”号、深海考察船“海岭”号、万米级无人潜水器“海沟”号、海洋地球考察船“未来”号、深海巡航探测器“浦岛”号，最新研制的工具是远程航行型自律无人潜水器“AUV”等。1998年，日本海洋科学技术中心制定了新的“海洋开发长期计划”，提出“进一步了解地球”的目标，并设定了五大研究领域：揭示海洋和气候的变化机制、调查海洋海底的动态、探索海洋生态系、解析地球系统及研究新的海洋开发技术等。其中提出，21世纪的重要研究目标之一就是“探索地球生命的起源”。为此，海洋科学技术中心还启动了“深海生态环境”和“深海地球钻探计划”两个研究项目。发现地下生物圈1977年，美国的“阿尔宾”号潜水考察船最早在太平洋上的加拉帕戈斯岛附近2500米深的海底发现了热水（温度高达90℃）喷出孔周围存在着“热水喷出孔生物群落”。以此为契机，1984年，日本海洋科学技术中心使用“深海2000”号在距东京不远的相模滩1200米海底深处也发现了热水喷出孔生物群落，其中有在壳质形成的栖管内生活的虫类以及蜗牛、贝纲、甲壳纲、多毛纲、海葵目等的多种生物。据研究，这些动物不依赖光合作用，而把从地球内部喷出的硫化氢和甲烷等还原性低分子化合物作为初级能源，依靠由以硫酸化细菌、甲烷化细菌等为主的化学合成细菌构成的食物网供应能源。不仅如此，在相模滩及日本列岛附近的日本海沟及南海海沟等处，还发现了“冷水涌出带生物群落”。它们同样是通过化学合成而诞生的生物群落。到目前为止，在日本列岛周围海底，已经发现了18处冷水涌出带生物群落和13处热水喷出孔生物群落。自从发现了存在于海底的热水喷出孔生物群落之后，各国科学家竞相在太平洋、印度洋和大西洋等海域寻找深海生物。结果发现，这种热水喷出孔生物大多生存在地质构造上是活动着的海岭的两侧。而且，它们之间还有某种共同之处。在考虑到海底扩大的不连贯性和海底扩大的历史过程等因素的基础上，科学家对热水喷出孔生物群落的生物地理学特征进行了比较，结果提出如下假说：“生活在大西洋的热水喷出孔生物群落里的生物是从东太平洋派生出来的，而最有可能的传播路线可能就是东南印度洋海岭和西南印度洋海岭。”1996年，日本海洋科学技术中心使用无人探测器“海沟”号又在世界最深的海域———马里亚纳海沟查林杰海渊深度约1万米处采到了海底泥沙的标本，从中分离出来大约3000株微生物，并发现了新的微生物种类，如在1000个大气压下能够生存的超喜压性细菌、超好热性细菌、可制造有用酶的蛋白质分解酶及新的糖质分解酶的微生物等。2000年8月，日本海洋科学技术中心使用深海考察船“海岭”号又在印度洋的中央海岭、东南海岭和西南海岭的交接处（南纬25°19′10〃、东经70°2′24〃，水深2420米）发现了热水喷出孔生物群落，共有20多种生物，其中许多都是第一次发现。这表明，即使在深海海底那样的极限环境里，也存在着多样性的生物世界。科学家们设想：地球诞生初期的微生物有可能不受外界干扰而照原样生存下来；既然海底地壳下这样严酷的环境中还有生物生存，那么，在火星等星球上也会有生命存在；如果热水喷出孔生物是适应地球诞生初期高温环境的生物的话，那么，这就有可能使我们解开地球生命起源的奥秘。进一步探索地球生命的起源海底堆积着各种各样的物质层，保存着有关地球的各种历史资料，由此也可以了解地球气候的变化过程。根据迄今为止的研究，80万年来，地球上曾经有过多次超过现在的高温（40℃）和寒冷（－40℃）的时代。而从1万年前开始到现在，地球在气温上处于“异常的稳定期”。更有意义的是，上述谈到的“地下生物圈”，正是探索生命起源的绝好场所。把它与地球外行星上的生命现象进行比较，将加深人类对生命、对自身的了解。日本海洋科学技术中心为此进行超临界水中的氨基酸聚合观察实验、微生物在超临界水中的溶解实验、压力生理学实验等。科学家们发现，色氨酸能够使酵母菌在高压环境（250个大气压～300个大气压）下安然无恙地生存、发育，高等生物细胞（HeLa细胞）在400个大气压下会大大改变其骨骼形态等。为了进一步探索地球生命的起源，日本将从2003年起，与美国联合实施“统一国际深海地球勘探计划（IODP）”。为此，日本建造了“地球”号地球深部勘探船，并于今年1月在三井造船公司冈山公司厂举行了“进水式”。这条船长210米，宽38米，高116米，深2米，吃水6米，排水量约6万吨，船员150名，能够从海底向下钻探达到5公里～7公里（这是地壳到地幔的最短距离）处的地幔。为了实施这一国际性研究活动，日本海洋科学技术中心设立了“深海生物风险中心”，开发了“深海微生物实验系统”，其中包括地壳岩芯标本的防止微生物污染技术、地壳岩芯及岩石标本的微生物解析法、微生物分离法和培养法等技术。人们对这个计划寄予了极大期望，期待着能够在揭开生命起源之谜等方面获得进展。 
一、最新地理论文选题参考1、产业地理集中、产业集聚与产业集群:测量与辨识2、地理—生态过程研究的进展与展望3、中国制造业的地理集聚与形成机制4、论地理信息系统及其在地理学中的地位5、能源地理学——中国生物质能源的定量评价及其地理分布6、地理学的研究核心--人地关系地域系统--论吴传钧院士的地理学思想与学术贡献7、地理学:地理-生态过程研究的进展与展望8、地理学的研究核心—人地关系地域系统:论吴传钧院士的地理学思想与学 …9、地理空间数据的可视化10、产业地理集聚与外商直接投资产业分布——以北京市制造业为例11、关于地理学的区域性和地域分异研究12、地理-生态过程研究的进展与展望13、要素禀赋、地理因素与新国际分工14、集成GIS和细胞自动机模型进行地理时空过程模拟与预测的新方法15、地理和贸易16、绿洲地理特征及其气候效应17、产业特征、空间竞争与制造业地理集中——来自中国的经验证据18、中国21世纪议程与地理学19、对自然地理区划方法的认识与思考20、我国古地理学的形成、发展、问题和共识二、地理论文题目大全1、GIS环境下面向地理特征的制图概括的理论和方法2、分形理论在人文地理学中的应用研究3、地理科学的信息化与现代化4、中国地理学发展若干值得思考的问题5、华北植物区系地理6、地理数据尺度转换方法研究进展7、青藏高原地理环境研究进展8、我国土壤动物生态地理研究进展9、河南农区经济发展差异地理影响的小尺度分析10、西方地理学界关于生产性服务业作用研究述评11、烟粉虱不同地理种群的mtDNA COI基因序列分析及其系统发育12、新疆黄山东铜陵硫化物矿床Re—Os同位素测定及其地理动力学意义13、地理空间的尺度-结构分析模式探讨14、中国地理教育:继承与创新15、科学地理解心理健康与心理健康教育16、中国青年大肠癌的发病特点及地理分布17、关于综合地理区划若干问题的探讨18、我国地理标志法律保护的制度选择19、金融地理学:国外地理学科研究新动向20、WebGIS中的地理关系数据库模型研究三、热门地理专业论文题目推荐1、北京市地理编码数据库的研究2、小熊猫种群遗传结构和地理分化3、计算机网络信息空间(Cyberspace)的人文地理学研究进展与展望4、产业地理集中研究进展5、地理标志的性质和保护模式选择6、伊犁野果林的生态地理特征和群落学问题7、祁连山区降水的地理分布特征8、地理环境演变研究的理论与实践--鄂尔多斯地区晚第四纪以来地理环境演变的研究9、地理生态学的干燥度指数及其应用评述10、从地图到地理信息系统与虚拟地理环境--试论地理学语言的演变11、我国SO_2和NO_X排放强度地理分布和历史趋势12、中国地理教育:继承与创新13、气候变化对中国森林生产力的影响 Ⅰ中国森林现实生产力的特征及地理分布格局14、中国城市地理15、三江源地区植被指数下降趋势的空间特征及其地理背景16、中国城市体系的“中心—******模式”:地理与经济增长的经验研究17、中国城市地理18、湖南省森林植被的碳贮量及其地理分布规律19、气候变化对我国农业地理分布的影响及对策20、地理和贸易四、关于地理毕业论文题目1、中国北方近50年温度和降水极端事件变化2、中国农村空心化的地理学研究与整治实践3、论地理学的研究核心——人地关系地域系统4、中国制造业地理集中与省区专业化5、我国湿地研究进展——献给中国科学院长春地理研究所成立40周年6、地理系统与地理信息系统7、根瘤菌-豆科植物共生多样性与地理环境的关系8、北方农牧交错带的地理界定及其生态问题9、基础地理数据库的持续更新问题10、景观生态战略点识别方法与理论地理学的表面模型11、植物区系地理12、地理位置与优惠政策对中国地区经济发展的相关贡献13、地理学研究进展与前沿领域14、关于地理学的“人-地系统”理论研究15、基础地理数据库的持续更新问题16、城市地理分形研究的回顾与前瞻17、植物区系地理18、地理科学的中国进展与国际趋势19、地理学研究进展与前沿领域20、分形理论在地理学中的应用研究进展五、比较好写的地理论文题目1、从地理空间到地理网络空间的变化趋势--兼论西方学者关于电信对地区影响的研究2、人文地理学"空间"内涵的演进3、中国氨的排放强度地理分布4、中国生物多样性的生态地理区划5、谈地理科学的内容及研究方法:(在1991年4月6日中国地理学会6、生态地理区域界线划分的指标体系7、栓皮栎种群的生物学生态学特性和地理分布研究8、经验地理解法官的思维和行为——波斯纳《法官如何思考》译后9、现代地理学中的数学方法10、西南区野生狗牙根遗传多样性的ISSR标记与地理来源分析11、四川省农作物生产力的地理分布12、论地理空间形象思维——空间意象的发展13、地理信息系统应用于中国大陆高致病性禽流感的空间分布及环境因素分析14、产业地理集中度测度方法研究15、产业集聚:地理学与经济学主流观点的对比16、人文主义与后现代化主义之兴起及西方新区域地理学之发展17、我国20世纪地理学发展回顾及新世纪前景展望--祝贺中国地理学会创立90周年18、马氏珠母贝不同地理种群内自繁和种群间杂交子一代形态性状参数及相关性分析19、中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)黄、渤海3个野生地理群遗传多样性的微卫星DNA分析20、家蚕不同地理品种分子系统学研究
