挑戰者號航海考察科學成果報告：第3卷（簡體書）

本書是《挑戰者號航海考察科學成果報告》（The Report on the Scientific Results of the Voyage of H.M.S Challenger）的第3卷。《挑戰者號航海考察科學成果報告》（50）卷是1896年出版的挑戰者號科學考察船在1872年至1876年進行的世界上第一次綜合性環球海洋考察的科學報告。經76位科學家長達23年的整理分析和悉心研究，最後寫定。

約翰·默裡(John Murray，1841―1914)，英國海洋學家、博物學家。畢業于愛丁堡大學。1872―1876年參加由湯姆森領導的挑戰者號海洋考察隊。1898年被封為爵士。一生主要從事海洋探險考察工作和海洋生物的研究工作，尤其對海底結構、海底礦床和珊瑚礁的形成很有研究，被稱為海洋學奠基人之一。1882年挑戰者號科學考察隊隊長湯姆森逝世後，他主持出版了《挑戰者號航海考察科學成果報告》。

本書是《挑戰者號航海考察科學成果報告》（The Report on the Scientific Results of the Voyage of H.M.S Challenger）的第3卷。主要內容是海膽綱和海蛛綱等。《挑戰者號航海考察科學成果報告》是1896年出版的挑戰者號科學考察船在1872年至1876年進行的世界上第一次綜合性環球海洋考察的科學報告。經76位科學家長達23年的整理分析和悉心研究，最後寫定。

勇踏前人未至之境
――《挑戰者號航海考察科學成果報告》導言
徐　辰

2012年3月26日，加拿大影人詹姆斯·卡梅隆駕駛“深海挑戰者”號潛艇，下潛至太平洋底約10911米，進入馬裡亞納海溝最深處的“挑戰者深淵”，下潛四小時後成功上浮。
在科考領域，“挑戰者”是一個常見的名字，除地名外，也被用於命名潛艇、航天器和科研機構。這都要歸功於英國“挑戰者”號護衛艦在1872年至1876年間波瀾壯闊的環球科考遠航，這場距今已有一百四十餘年的遠征，改變了我們的世界。

新的時代

十九世紀中葉，世界正在“縮小”。自1805年霍雷肖·納爾遜將軍率英國皇家海軍在特拉法爾加海角大敗法國-西班牙聯合艦隊後，英國終於將海神的三叉戟牢牢握在手中。曾經海盜橫行，炮艦往來衝殺的大海平靜下來，開始了長達百年的“不列顛治下的和平”（Pax Britannica）。同一時期，電信技術在歐美蓬勃發展，從1858年至1866年，連接瓦倫西亞島和紐芬蘭島的大西洋海底電纜歷經多次失敗後終於實現穩定，人與人之間的距離飛速縮短。
然而當時我們對大海的瞭解，卻只是皮毛。雖然人類掌握遠洋航行的技巧已有數千年時間，但對這片占地表面積71%的藍水仍知之甚少。遠離海岸與海面的深海，對那個年代的人們來說是一個謎，只能依靠間接資料、經驗與想像力去假想。著名的英國博物學家愛德華·福布斯就曾提出：水越深處，生物也就越少，水深達到500米以上，就不會有生命存在。
對探索這個未知的陌生世界，各國政府和有志之士都躍躍欲試。但全球範圍的海洋科考需要絕對的海權、雄厚的資金支持、出類拔萃的人才和鋼鐵般的意志。在那時，能集這些於一身的，就只有國力如日中天的日不落帝國。

新的夢想

說到“挑戰者”號的偉大遠航，就不能不提蘇格蘭博物學家查爾斯·懷韋爾·湯姆森。1830年，他出生在蘇格蘭西洛錫安，父親是供職于東印度公司的醫生。湯姆森受過良好教育，十五歲就進愛丁堡大學攻讀藥學，兩年後加入愛丁堡植物學會，是蘇格蘭植物學大家約翰·赫特·巴爾弗的得意門生。
湯姆森弱冠時便受聘于阿伯丁大學，任植物學講師，一年後被聘為教授。之後，他在多家高等學府任教，涉獵領域從植物學擴展到礦物學、地理等學科。教壇耕耘二十載後，四十歲的湯姆森被愛丁堡大學聘為博物學講座教授。此時他的關注點已經轉移到深海生態領域，因挪威神學家兼生物學家米哈伊爾·薩西於1850年對本國峽灣海域進行的疏浚實測證明，水深820米處仍有大量活躍生物，福布斯的深海無生物學說就此被攻破。
通過科學實踐證偽一個假說，在科研領域是司空見慣的事，但更大的問題接踵而至：大海究竟能有多深？在我們從未見過的海底，生活著怎樣的動植物？為追尋答案，當時還在都柏林教植物學課程的湯姆森曾於1868年和同儕威廉·卡朋特一起勸說皇家學會投資實施一次長時間的環球遠洋科考，無奈未能說動對方。二人只得轉而求助皇家海軍，於1868年及1869年夏季，分別租借小型郵輪“閃電”號和“豪豬”號，赴北大西洋進行深海科考，併發現在深及1200米處亦有大量無脊椎動物組成的生態系統，此外他們還發現深海水溫並非之前假想中那般恒定，而是變化多端。然而限於船隻太小，人手和經費也不足，他們無法取得進一步的成果。

萬事俱備

1870年，事情開始起變化。雖然此時英國仍是七海霸主，大洋彼岸結束內戰蓬勃發展的美國和歐洲大陸上統一在望的德國都已悄然起步，希望先英國人一步，組織本國的環球遠洋科考。面對這些挑戰，英國皇家學會終於應允湯姆森和卡朋特的請求，撥給20萬英鎊的巨額資助，若按消費指數換算，這筆錢相當於當今的1000萬英鎊。
為保障航行的安全與提供合適的研究環境，皇家學會通過海軍部向皇家海軍租借了護衛艦“挑戰者”號，供科考隊長期使用。這艘日後名垂青史的軍艦當時已服役十二年，曾擔任澳大利亞艦隊旗艦。該艦排水量約2200噸，為木殼三桅縱帆混合動力――也就是說，除風帆外，還裝有一台額定功率1200馬力的蒸汽機，遠航性能與應變能力俱佳。為適應科考任務，艦上原本的武備和戰備區域被部分移除，並在船內各處增設科學實驗室與庫房，用於分析、保存樣本。
“挑戰者”號由艦長喬治·納雷斯上校指揮，麾下有二十名軍官及準尉官和二百余名船員。科考隊則由湯普森親任隊長，帶領五位科學家隨船探險。為記錄沿途所見，還聘請了瑞士語言學家兼畫家約翰·詹姆斯·懷爾德為官方畫師。除此以外，當時尚屬新生事物的濕版攝影術也在遠航中派上用場，亦使此次考察成為歷史上最早運用攝影記錄的科學考察活動。
懷爾德多才多藝，精通語言學、海洋生物學，當時已是一位小有名氣的博物學插畫家兼雕版藝術家。這位丹青妙手的畫作，以精確和清晰而著稱。科考隊在“挑戰者”號設置了一個暗房，因此航行期間即可將照片交到懷爾德手上，在科學家的協助下，由他參考照片和樣本繪製插畫。這些畫作被公認為自然歷史領域的藝術瑰寶，他還吸收了奧杜邦等同行前輩的全新手法，在一些生態圖中將動植物與環境景色糅合在一起，醞釀出鮮活氣息。
懷爾德本人也由此成為博物學藝術界的高峰。身後，位於巴布亞新幾內亞東端當特爾卡斯托群島的懷爾德島和位於南極洲的懷爾德穹丘，都是以他命名的。


劈波斬浪

1872年12月7日，經過充分準備，“挑戰者”號從英國朴茨茅斯港拔錨啟航。翌年1月，駛入葡萄牙首都裡斯本，葡萄牙國王路易斯一世聞訊駕臨港口，親自登艦慰問。這也難怪，因為這位擁有“受歡迎的人”美稱的賢王自己就是個特別關注海洋生物的博物學家。之後，“挑戰者”號通過直布羅陀海峽，繞經伊比利亞半島一路向西，跨越大西洋進抵維爾京群島， 隨即北上百慕大群島，再向東折返，經亞速爾群島再度橫越大西洋抵達馬德裡，爾後徑直南下佛得角。期間，由於船隻又為造訪加拿大沿岸而往返大西洋一次，至1873年8月才抵達佛得角，隨後“挑戰者”號又耗費數月時間繼續南下，駛過好望角後航向東南，於1874年2月靠近南極圈。










葡萄牙國王路易斯一世（坐者）
在裡斯本親臨“挑戰者”號，
與科考隊和高級軍官合影，攝於1873年

在冰山出沒的危險極地小心航行、探測月餘後，“挑戰者”號調整航向往東，於4月抵達澳大利亞，進而造訪新西蘭，再取道湯加、斐濟。入秋，開始轉向西北，航向中國，並於11月抵達香港。在那裡，納雷斯上校離艦去參加英國政府組織的北極探險行動，弗蘭克·圖爾·湯姆森接任艦長一職。補充給養後，“挑戰者”號於1875年初離開香港，經菲律賓駛向怒濤翻滾的太平洋，入泊日本橫濱時恰好趕上櫻花盛放的美景。6月，從日本啟程橫越太平洋，經夏威夷群島、胡安·費爾南德斯群島，在同年的最後一天入泊佩納斯灣。
1876年初，“挑戰者”號繞行南美洲南端，1月底到達福克蘭群島後向北駛向烏拉圭，2月末離開蒙得維的亞，再度駛入大西洋，經亞松森島開赴佛得角。在佛得角稍事休整後，“挑戰者”號踏上歸途，經西班牙的比戈，取道比斯開灣航向英國。
1876年5月24日，“挑戰者”號抵達漢普郡的斯彼得海德海峽，圓滿完成為時三年半的遠航科考任務。










成果輝煌

臨行前，皇家學會對“挑戰者”號科考的目標要求是：

探測深海海床的具體狀況，包括但不限於其深度、溫度、循環量、引力及通光量。
測量自海面至海底各固定深度之海水化學成分、有機生命狀況及懸浮微粒狀況。
探查深海礦藏之物理及化學特性。
探測各固定深度海域及深海海床之有機生命分佈狀況。

在為期1250天的遠航任務中，“挑戰者”號在海上度過了713個日日夜夜，共航行68890海裡（127580公里），測繪了大部分已知海域的海底略圖，設置362個取樣觀測站，測深492次，海底取樣133次，發現4700個全新物種及亞種。其中，利用配重麻繩測深是科考隊的核心工作之一，為此，他們在出發前準備的意大利麻繩足有180公里長。這一工作最激動人心的時刻，無疑是1875年3月23日。這一天，科考隊正在位於關島與帕勞之間太平洋洋面的第225號觀測站實施測深，測得深度竟有4475尋，也就是8184米，經多次測量確認，這裡成為有史以來人類發現的海底最深處。後來，人們又運用現代測深技術予以重新勘測，發現這裡的實際深度約為10911米。為紀念“挑戰者”號對這裡的發現，這處位於馬裡亞納海溝南端的恐怖裂隙，被命名為“挑戰者深淵”，它至今仍是人類已發現的地表最深處。
“挑戰者”號遠航也是當時計劃最周密，成本控制最佳的遠洋科考範例。啟航時包括船員和科考隊員在內的二百四十三人中，回航時剩下一百四十四人。在航行期間，全艦共死亡七人，二十六人因傷病或其他原因下船，其他減員則是在各港口應皇家海軍徵召離去所致。考慮到當時的技術水準和航行所經危險區域之多，這樣的減員率可以說是非常之低。

萬世流芳

科考隊回國後受到熱烈歡迎，隊長湯姆森獲女王封爵，但對他來說，旅程還沒有結束，海量科考標本、資料需要整理分類，以便留存後世。自1877年起，湯姆森和科考隊另一位科學家約翰·默裡領導一個編輯班子，開始整理《挑戰者號航海考察科學成果報告》。編纂工程浩大費力，從1880年起才陸續付梓。1882年，湯姆森壯志未酬，帶著遺憾溘然長逝。默裡繼承摯友遺志，竭盡全力主持編纂，終於在1895年將洋洋五十一卷科考報告全部出齊。其中，動物志四十卷，植物志二卷，物理化學二卷，概述二卷， 綜述二卷 ，另附一卷專述深海沉積內容。
值得一提的是，“挑戰者”號還帶回了上萬張照片，除用作檔案資料外，其中很多樣本照片是專為隨船畫家約翰·懷爾德準備的。
《挑戰者號航海考察科學成果報告》是人類歷史上第一部環球海洋科考文獻，綜合性展現了行星地球的海洋真貌，以及生態與人文的密切關係，至今仍是博物學領域的瑰寶。
此時距“挑戰者”號回航英國，已過去了近二十年。
“挑戰者”號的遠航壯舉和科研人員焚膏繼晷的報告編纂工作，正式宣告海洋學的誕生。默裡在科考報告中盛讚其為“我們這顆行星上，自十五世紀和十六世紀的大航海壯舉以來最偉大的知識性探索”。
他所言不虛。“挑戰者”號採集的樣本目前被保管在倫敦的英國自然史博物館，對其中一些標本的研究工作至今仍在進行。而科考報告的原本則被分散收藏在南安普頓的國家海洋學中心和泰恩-威爾郡的海研所。儘管已是百餘年前編纂而成的文獻，但其中大部分內容直到今天還在為人們參考使用，可謂不朽之作。它也激勵著科研領域的後起之秀，在《挑戰者號航海考察科學成果報告》出版後，美國和德國陸續派遣科考船對太平洋和大西洋進行考察，科學探險的大時代就這樣在競爭中拉開大幕。
“挑戰者”號在結束遠航任務後，先後被用作訓練艦和宿舍船，1921年才被拆毀，它的船艏像現被保存在國家海洋學中心，船名則被用於空天探索的美國航天飛機繼承。

高山可仰

“挑戰者”號的遠航是一個時代扎實信心和進取精神的縮影，簡而言之，這就是當代文明之象。正如歷史學家肯尼斯·克拉克勳爵所說：

文明發展的確需要某種程度的物質繁榮，好讓人們溫飽之餘做些閒事，但更重要的是信心――對所處社會的信心、對其哲學及律法的信心、對自身心智及力量的信心。

誠如是，和古典時期那些宏偉建築一樣，這些偉大先驅的開拓冒險不僅是技術和學術上的勝利，更展現出對精神與律法的絕對信心，以及活力、能量和生命力。所有偉大文明或文明時期，都有豐沛的活力作為後盾。但文明也不只意味著活力、意志和創造力，其根基是對永恆的追求。身為一個文明人，我們當然渴望時空歸屬感，所以時時刻刻瞻前顧後。一次遠洋科考、一部博物學著作的意義，不亞於加爾的高架水渠和普瓦提埃的洗禮堂，它意味著人的心智不再掙扎于野林怒濤，得以永續留存。這些壯舉時刻提醒我們：人，不再是古書經卷插繪中呆板抽象的“Imago Hominis”，而是擁有人性衝動與無限潛能的血肉之軀。
事實上，“挑戰者”號的遠航也深遠影響了人們對未來的想像。1966年開播的科幻人文劇集《星際迷航》（Star Trek）那段著名的開場導語，無疑是對人類共有的這一進取精神的終極禮贊：

勇踏前人未至之境
To Boldly Go Where No Man Has Gone Before