中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門(mén)戶(hù)網(wǎng)訊 海洋是人類(lèi)生命的起源，其蘊(yùn)含的豐富資源是支持人類(lèi)持續(xù)發(fā)展的寶貴財(cái)富，開(kāi)發(fā)和利用海洋資源成為各國(guó)發(fā)展的必然趨勢(shì)。深海區(qū)域是探索生命起源和地球演化等重大科學(xué)問(wèn)題的必由之路。盡管人類(lèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)遨游太空，但對(duì)近在咫尺的海洋卻知之甚少。一方面由于深海環(huán)境具有無(wú)光、高壓、水溫低、地形復(fù)雜等特殊屬性，另一方面則因缺乏進(jìn)行深海科考和海洋資源開(kāi)發(fā)利用的有效作業(yè)工具——載人潛水器。

本文主要介紹深海科考中的載人型深海運(yùn)載器技術(shù)。從1964年“阿爾文”號(hào)載人潛水器（美國(guó)）研制以來(lái)，全球發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始致力于載人潛水器的研究，目前已經(jīng)取得了重大成果。我國(guó)對(duì)載人潛水器的研究雖然起步較晚，但近年來(lái)所取得的突破和成就卻舉世矚目。在長(zhǎng)期遭遇技術(shù)封鎖的情況下，我國(guó)先后開(kāi)展“蛟龍”號(hào)、“深海勇士”號(hào)到如今的“奮斗者”號(hào)載人潛水器的研制，使得我國(guó)載人深潛技術(shù)逐步達(dá)到了世界一流水平。

載人潛水器發(fā)展現(xiàn)狀

深海運(yùn)載器是可以方便攜帶各種聲吶設(shè)備、機(jī)械采集裝置、潛航員及科學(xué)家，并且能夠快速、準(zhǔn)確地到達(dá)各種深海環(huán)境進(jìn)行精確科考和科學(xué)研究的裝備平臺(tái)。深海運(yùn)載器主要分為載人型潛水器（HOV）和無(wú)人型潛水器（UUV）2個(gè)大類(lèi)；其中，無(wú)人型潛水器又可分為遙控式水下航行器（ROV）、自主式水下航行器（AUV）和最新出現(xiàn)的混合型遙控潛水器（ARV/HROV），以及無(wú)動(dòng)力潛水器等多種類(lèi)型。作為使用綜合性的水下機(jī)動(dòng)平臺(tái)，深海運(yùn)載器自身可以搭載設(shè)備用于開(kāi)展各種精細(xì)化作業(yè)，從而成為深海科考領(lǐng)域的“集大成者”。

國(guó)外載人潛水器發(fā)展現(xiàn)狀

世界上第一艘載人型深海潛水器——“曲斯特I”號(hào)于1960年研制成功，在挑戰(zhàn)者深淵下潛最大深度達(dá)到10916m，成為世界下潛最深的載人潛水器。盡管已經(jīng)取得了令人矚目的成就，但該潛水器的排水量超過(guò)50t，體積過(guò)于龐大，建造和運(yùn)輸都極其不便；再者，受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，該潛水器并沒(méi)有水下航行和作業(yè)的能力。因此，除了打破人類(lèi)下潛紀(jì)錄及用于探險(xiǎn)之外，該潛水器在科學(xué)研究領(lǐng)域并沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，潛水器的配置也在進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善，并且大都安裝有操作機(jī)械手、科學(xué)儀器設(shè)備，并擴(kuò)大了觀(guān)察窗口等。

1964年以美國(guó)“阿爾文”號(hào)為代表的現(xiàn)代載人潛水器真正開(kāi)始了人類(lèi)在海底科考的活動(dòng)。此時(shí)，“阿爾文”號(hào)已經(jīng)具備了觀(guān)察窗、高清攝像機(jī)和聲學(xué)掃描等先進(jìn)探測(cè)設(shè)備（圖1a）。“阿爾文”號(hào)在應(yīng)用型航次中進(jìn)行了多次重要且有重大影響的作業(yè)，從而奠定了美國(guó)在世界現(xiàn)代型載人潛水器領(lǐng)域的霸主地位。例如，最為典型的是1966年在“阿爾文”號(hào)的直接參與下，成功完成了美國(guó)海軍失事氫彈的打撈；1977年，在加拉帕戈斯洋脊斷裂帶首次發(fā)現(xiàn)了海底熱液區(qū)，同時(shí)對(duì)其周?chē)湫偷纳锶郝溥M(jìn)行了科學(xué)研究；1985年，成功調(diào)查并找到了“泰坦尼克號(hào)”沉船殘骸。迄今，“阿爾文”號(hào)已經(jīng)成功完成了5000次的下潛，是全球應(yīng)用最為頻繁和成功的載人潛水器，其有力地帶動(dòng)了載人潛水器在深海科學(xué)研究、深海調(diào)查及軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用。

在“阿爾文”號(hào)巨大價(jià)值的影響下，許多國(guó)家開(kāi)始陸續(xù)研發(fā)自己的載人潛水器，日本“深海6500”號(hào)載人潛水器于1989年建造完成并進(jìn)行了一系列載人潛水試驗(yàn)，下潛深度最大到6527m，是日本下潛深度最大、作業(yè)能力最強(qiáng)的載人深潛器。自1991年開(kāi)始服役以來(lái)，“深海6500”號(hào)載人潛水器在太平洋、印度洋和大西洋從事海底地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和海洋生物的調(diào)研，共下潛了1300多次。

俄羅斯比較著名的載人潛水器是1987年建成的6000m級(jí)的MIR-1號(hào)（圖1b）和MIR-2號(hào)，其可以搭載3人，帶有12套可以檢測(cè)深海環(huán)境參數(shù)和海底地形地貌的探測(cè)設(shè)備；其最突出的特點(diǎn)就是動(dòng)力能源比較充足，工作能源是美國(guó)“海涯”號(hào)和法國(guó)“鸚鵡螺”號(hào)的2倍，可以在水下待17—20h。近年來(lái)，MIR系列載人深潛器在深海勘探中總走在世界前列。自1987年投入使用以來(lái)，MIR系列載人潛水器在印度洋、太平洋、大西洋和北冰洋一直從事各種各樣的科研任務(wù)及國(guó)際探險(xiǎn)活動(dòng)，特別是成功完成了“共青團(tuán)”號(hào)核彈潛艇的核輻射探測(cè)。同時(shí)，MIR系列載人潛水器被多次用于探查和記錄第二次世界大戰(zhàn)中沉沒(méi)的戰(zhàn)船，以及執(zhí)行“北極-2007”海洋調(diào)查等任務(wù)，充分體現(xiàn)了其卓越的技術(shù)能力。

歐洲在載人潛水器的研制方面也具備雄厚的基礎(chǔ)和能力，其中主要核心國(guó)家為法國(guó)、德國(guó)和英國(guó)。比較典型的是，1985年法國(guó)研制的“鸚鵡螺”號(hào)6000m級(jí)潛水器。其活動(dòng)范圍可以遍及全球海域的97%，目前已累計(jì)下潛1700多次。“鸚鵡螺”號(hào)可實(shí)現(xiàn)深海海底生態(tài)等相關(guān)調(diào)查，以及沉船、有害廢料等相關(guān)搜索任務(wù)，而且在軍事領(lǐng)域應(yīng)用最為頻繁。“鸚鵡螺”號(hào)具有眾多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，如相對(duì)于其他潛水器重量輕、升沉速度快、水下移動(dòng)高、本體配置小型水下機(jī)器人系統(tǒng)等，因此可實(shí)現(xiàn)多維度的深海科考。

我國(guó)載人潛水器發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)于20世紀(jì)80年代就開(kāi)展了載人潛水器的相關(guān)研究工作，并于1986年研制成功了首艘載人潛水器——“7103”救生艇。該救生艇的研制成功，填補(bǔ)了我國(guó)深潛技術(shù)的空白，是一項(xiàng)重大的科研成果。該潛水器長(zhǎng)15m，重35t，下潛深度300m，航速4節(jié)，是當(dāng)時(shí)我國(guó)最先進(jìn)的救援型載人潛水器。1996年，根據(jù)海試與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該潛水器進(jìn)行了大修及升級(jí)改裝，為其配置了四自由度動(dòng)力定位系統(tǒng)和集中控制與顯示系統(tǒng)。之后，針對(duì)軍方水雷打撈需求，中船重工750實(shí)驗(yàn)場(chǎng)先后裝備了我國(guó)自行研制的Ⅰ型載人潛水器、Ⅱ型載人潛水器，兩者均在水下打撈與作業(yè)中發(fā)揮了巨大作用。

在前期潛水器研制技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，為推動(dòng)中國(guó)深海運(yùn)載技術(shù)發(fā)展，加快建成海洋強(qiáng)國(guó)。在國(guó)家“863計(jì)劃”重大專(zhuān)項(xiàng)支持下，中船重工集團(tuán)公司七〇二所、中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所和中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所等約100家國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，開(kāi)始了7000m級(jí)載人潛水器^[10]的自行設(shè)計(jì)、自主集成研制工作，攻克了中國(guó)在深海技術(shù)領(lǐng)域的一系列技術(shù)難關(guān)。2012年6月，“蛟龍”號(hào)在馬里亞納海溝創(chuàng)造了7062m的中國(guó)載人深潛紀(jì)錄（圖2a），也打破了現(xiàn)代載人潛水器——日本“深海6500”號(hào)保持了長(zhǎng)達(dá)23年的作業(yè)型深海載人潛水器的世界下潛紀(jì)錄。2013年起，“蛟龍”號(hào)正式進(jìn)入試驗(yàn)性應(yīng)用階段，取得了舉世矚目的成果：先后在南海、東太平洋多金屬結(jié)核勘探區(qū)、西太平洋海山結(jié)殼勘探區(qū)、西南印度洋脊多金屬硫化物勘探區(qū)、西北印度洋脊多金屬硫化物調(diào)查區(qū)、西太平洋雅浦海溝區(qū)、西太平洋馬里亞納海溝區(qū)七大海區(qū)進(jìn)行科考作業(yè)任務(wù)；在海試任務(wù)過(guò)程中，其優(yōu)異的技術(shù)指標(biāo)和性能得到了良好的驗(yàn)證。截至2018年11月，“蛟龍”號(hào)已成功下潛158次：主要在各種復(fù)雜海底執(zhí)行海洋地質(zhì)、海洋地球物理、海洋地球化學(xué)和海洋生物等科學(xué)考察，并獲得了海量高精度定位調(diào)查數(shù)據(jù)和高質(zhì)量的珍貴地質(zhì)與生物樣品，極大地推動(dòng)了我國(guó)深海相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究。其中，“蛟龍”號(hào)成熟的布放回收作業(yè)模式、成套的安全保障制度體系及一大批專(zhuān)業(yè)的潛航員與技術(shù)、后勤保障隊(duì)伍，推動(dòng)著中國(guó)載人深潛事業(yè)的快速發(fā)展。

在“蛟龍”號(hào)的成功研制與良好應(yīng)用基礎(chǔ)上，2014年在“十二五”國(guó)家“863”計(jì)劃重大專(zhuān)項(xiàng)支持下，我國(guó)啟動(dòng)了第二臺(tái)4500m級(jí)載人潛水器——“深海勇士”號(hào)的研制。通過(guò)利用前期積累的技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，大幅提升了中國(guó)載人深潛核心技術(shù)及關(guān)鍵部件自主創(chuàng)新能力，降低了運(yùn)維成本，攻克了以固體浮力材料、深海鋰離子電池、作業(yè)機(jī)械手為代表的深海核心技術(shù)及關(guān)鍵部件自主研發(fā)，為后續(xù)我國(guó)載人潛水器的功能化、譜系化建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在前兩個(gè)載人潛水器的研制基礎(chǔ)上，我國(guó)向全海深載人潛水器發(fā)起了挑戰(zhàn)。2016年，在“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)支持下，我國(guó)啟動(dòng)了全海深載人潛水器及其關(guān)鍵技術(shù)的研制工作。以“蛟龍”號(hào)和“深海勇士”號(hào)載人潛水器的研發(fā)力量為主的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)5年艱苦攻關(guān)，在耐壓結(jié)構(gòu)、鈦合金材料、浮力材料、聲學(xué)系統(tǒng)、智能控制技術(shù)、鋰離子電池、海水泵、作業(yè)機(jī)械手等方面實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)重大技術(shù)突破。2020年11月10日，“奮斗者”號(hào)成功下潛10909m（圖2b），創(chuàng)造了我國(guó)載人深潛的新紀(jì)錄，這標(biāo)志著我國(guó)在大深度載人深潛領(lǐng)域達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。“奮斗者”號(hào)配備有高清攝像機(jī)及水下電動(dòng)觀(guān)測(cè)云臺(tái)、高分辨率測(cè)深側(cè)掃聲吶、組合導(dǎo)航系統(tǒng)、高速水聲通信系統(tǒng)和作業(yè)機(jī)械手，采用了安全穩(wěn)定、動(dòng)力強(qiáng)勁的能源系統(tǒng)，擁有先進(jìn)的控制系統(tǒng)和定位系統(tǒng)，以及耐壓的載人球艙和固體浮力材料。“奮斗者”號(hào)核心部件技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了96.5%，具備了全海深進(jìn)入、科考和作業(yè)的能力，2020年11月19日起其正式轉(zhuǎn)入試驗(yàn)性應(yīng)用階段。“奮斗者”號(hào)全海深載人潛水器已于2021年3月正式交付中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所。

載人潛水器工作性能和關(guān)鍵技術(shù)

相比其他深海科學(xué)考察裝備，載人型潛水器有諸多的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：①現(xiàn)代載人潛水器都配備了完善且充足的動(dòng)力和便攜的操作系統(tǒng)，推進(jìn)器可實(shí)現(xiàn)潛水器在水下自由航行；駕駛員可根據(jù)事先給定的坐標(biāo)，駕駛潛水器到達(dá)預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行科考作業(yè)。②可攜帶大量的采樣裝置進(jìn)入深海環(huán)境進(jìn)行作業(yè)取樣，配備機(jī)械手的靈活操作可實(shí)現(xiàn)在萬(wàn)米海底的實(shí)時(shí)采樣與裝置的回收。③可搭載多名科學(xué)家進(jìn)入深海環(huán)境。通過(guò)觀(guān)察窗，科學(xué)家可以近距離觀(guān)測(cè)真實(shí)的深海環(huán)境，對(duì)海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)、生物目標(biāo)等進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)觀(guān)測(cè)。④潛航員與科學(xué)家相互配合，可實(shí)現(xiàn)駕駛操作與觀(guān)察同步進(jìn)行，靈活自如的執(zhí)行海底作業(yè)任務(wù)。⑤搭載有先進(jìn)的地形地貌探測(cè)設(shè)備，可對(duì)未知區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行精細(xì)測(cè)量。

載人潛水器的構(gòu)造參數(shù)和裝備性能

表1對(duì)現(xiàn)有影響范圍比較廣的大深度載人潛水器（下潛深度大于4500m）的構(gòu)造參數(shù)和裝備性能進(jìn)行了比較^[7,14]，為后續(xù)我國(guó)載人潛水器的譜系化、功能化提供參考依據(jù)。

我國(guó)萬(wàn)米載人潛水器的關(guān)鍵核心技術(shù)

2016年，自全海深載人潛水器立項(xiàng)以來(lái)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)艱苦攻關(guān)，在多個(gè)核心部件領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了多項(xiàng)重大技術(shù)突破，核心部件國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)96.5%。助力“奮斗者”號(hào)成功坐底馬里亞納海溝，深度超過(guò)10909m，創(chuàng)造了我國(guó)載人深潛的新紀(jì)錄。其中，中國(guó)科學(xué)院作為“科技國(guó)家隊(duì)”，貢獻(xiàn)了最強(qiáng)中國(guó)智慧。

（1）新型鈦合金材料載人球艙。“奮斗者”號(hào)的載人艙呈球形，可搭載3名潛航員。中國(guó)科學(xué)院金屬研究所聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家企業(yè)和研究所，經(jīng)過(guò)一系列技術(shù)論證及相關(guān)試驗(yàn)，攻克了載人艙從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到材料選擇及研制、加工成型和焊接工藝等一系列關(guān)鍵技術(shù)瓶頸和難題。

（2）精準(zhǔn)操控的控制系統(tǒng)。中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所針對(duì)深淵復(fù)雜環(huán)境下“奮斗者”號(hào)的可靠運(yùn)行進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，讓“奮斗者”號(hào)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化控制。此外，還為“奮斗者”號(hào)量身打造了一雙高度靈活且有力的“手”。在萬(wàn)米海底，“奮斗者”號(hào)憑借這雙“手”，順利完成了巖石、生物抓取及沉積物取樣器操作等各種精細(xì)化作業(yè)任務(wù)，顯著提高了載人潛水器的水下作業(yè)能力。

（3）“耳聰目明”——水聲通信系統(tǒng)助力萬(wàn)米海底信息實(shí)時(shí)傳輸。由中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所牽頭研制的聲學(xué)系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了“奮斗者”號(hào)從遙遠(yuǎn)的萬(wàn)米海底至海面母船“探索一號(hào)”的文字、語(yǔ)音和圖像的實(shí)時(shí)傳輸。在“蛟龍”號(hào)與“深海勇士”號(hào)載人潛水器之后，“奮斗者”號(hào)的聲學(xué)系統(tǒng)突破了全海深難關(guān)，實(shí)現(xiàn)了完全國(guó)產(chǎn)化。由聲學(xué)多普勒測(cè)速儀、定位聲吶及慣性導(dǎo)航等設(shè)備相集成的高精度水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)，為后續(xù)潛水器在全海深范圍內(nèi)的持續(xù)巡航作業(yè)提供了可靠的技術(shù)保障。

（4）浮力強(qiáng)——固體浮力材料保障潛水器安全返回水面。固體浮力材料是深海中最普遍應(yīng)用的一種材料，深海固體浮力材料制備技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)被少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷。在前期多年技術(shù)積累基礎(chǔ)上，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所牽頭采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制備技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)就研制出了核心原材料，突破了我國(guó)浮力材料研究的關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)過(guò)一系列調(diào)試和優(yōu)化，最終制備出具有高安全系數(shù)的萬(wàn)米級(jí)固體浮力材料，解決了長(zhǎng)期以來(lái)在國(guó)產(chǎn)固體浮力材料方面被外國(guó)壟斷的技術(shù)難題。

（5）高效組織管理能力——“大管家”。中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所作為“奮斗者”號(hào)的業(yè)主單位負(fù)責(zé)牽頭執(zhí)行海試任務(wù)。為了確保順利完成“奮斗者”號(hào)各個(gè)設(shè)備的成功研制及海試驗(yàn)收任務(wù)，該所牽頭建成了國(guó)際上超大型深海超高壓壓力試驗(yàn)裝置，從而保障鈦合金載人球艙、固體浮力材料等核心大部件的壓力測(cè)試工作的及時(shí)、順利完成；建成的“探索一號(hào)”“探索二號(hào)”2艘載人潛水器支持保障母船，均具備同時(shí)攜載2艘載人潛水器作業(yè)的能力，為潛水器的海試成功提供了穩(wěn)定可靠的水面支持、應(yīng)急保障條件，從而完成了從技術(shù)到裝備整個(gè)應(yīng)用體系的搭建。

潛水器關(guān)鍵技術(shù)及后續(xù)的發(fā)展方向

表2對(duì)我國(guó)載人潛水器的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了整理，及對(duì)后續(xù)發(fā)展方向進(jìn)行了梳理和總結(jié)。

結(jié)合國(guó)內(nèi)外載人潛水器發(fā)展現(xiàn)狀、潛水器的構(gòu)造參數(shù)和裝備性能及萬(wàn)米載人潛水器的核心關(guān)鍵技術(shù)來(lái)看，我國(guó)自主研發(fā)的深海載人潛水器的技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平基本持平。下一步將依托深海載人潛水器的技術(shù)裝備優(yōu)勢(shì)和高效的組織管理模式去探索更多海洋的奧秘。主要體現(xiàn)在4個(gè)方面。

（1）深海生物及其基因資源的研究與應(yīng)用。依托深海載人潛水器，獲取足夠的深海生物科研樣本對(duì)于進(jìn)一步的科學(xué)研究至關(guān)重要。對(duì)深海海洋生物的研究不僅具有重要的科學(xué)意義，而且具有巨大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。由于深海生物捕撈、保存的難度極大，其基因資源的應(yīng)用就顯得格外重要。特別是深海極端環(huán)境下海洋生物基因資源的研究和利用，對(duì)于揭示人類(lèi)生命起源的奧秘，探究海洋生物與海洋環(huán)境相互作用下特有的生命過(guò)程和生命機(jī)制，以及有效發(fā)揮基因資源在工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保和軍事等方面的用途，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（2）挺進(jìn)深海和極地。黨的十八大提出“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”，十九大提出“陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”的戰(zhàn)略部署。“十三五”期間，隨著萬(wàn)米載人潛水器的試驗(yàn)和驗(yàn)收順利完成，我國(guó)已經(jīng)具備了進(jìn)入世界海洋最深處進(jìn)行科考和作業(yè)的能力。下一步經(jīng)略極地是踐行“人類(lèi)命運(yùn)共同體”理念的重要方向，是拓展和提升我國(guó)國(guó)際治理能力的偉大實(shí)踐。

（3）深海礦產(chǎn)資源的勘探開(kāi)發(fā)。萬(wàn)米載人潛水器的研制成功，極大提高了我國(guó)深海資源勘探的能力。由于大深度下海洋環(huán)境高壓、無(wú)光等特征，一般的科考設(shè)備無(wú)法進(jìn)入，而全海深載人潛水器解決了深海進(jìn)入的難題。它不僅可以運(yùn)載科學(xué)家、工程技術(shù)人員和各種探測(cè)裝置，還能快速、精確地到達(dá)各種深海復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行精細(xì)化定點(diǎn)作業(yè)，從而進(jìn)行高效的資源勘探、科學(xué)考察和近遠(yuǎn)海底作業(yè)，是和平開(kāi)發(fā)和利用深海資源的重要技術(shù)手段。

（4）形成完備的全球海洋大數(shù)據(jù)體系。對(duì)于約占地表總面積71%的海洋來(lái)說(shuō)，21世紀(jì)全球已經(jīng)進(jìn)入海洋大數(shù)據(jù)時(shí)代。目前，全球已具備近海岸測(cè)繪、海島的可視化監(jiān)視、海洋漁業(yè)資源檢測(cè)、海洋浮標(biāo)監(jiān)測(cè)、海洋科考、油氣平臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)等多種海洋觀(guān)測(cè)和調(diào)查手段，已經(jīng)建立了非常龐大的海洋觀(guān)測(cè)、監(jiān)測(cè)體系，積累了海量的海洋自然科學(xué)數(shù)據(jù)。利用載人潛水器進(jìn)入深海，可彌補(bǔ)海洋大數(shù)據(jù)中深海環(huán)境的生物資源、礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)。

對(duì)我國(guó)載人潛水器未來(lái)發(fā)展建議

建設(shè)世界強(qiáng)國(guó)，必然要建立海洋強(qiáng)國(guó)。海洋不僅是生命的搖籃，也是豐富資源的寶庫(kù)、水上交通運(yùn)輸?shù)拿}、強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的要地。我國(guó)18000km的大陸海岸線(xiàn)、14000km的島嶼岸線(xiàn)，勾勒出我國(guó)遼闊的海疆。黨的十八大報(bào)告中提出了“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”的戰(zhàn)略目標(biāo)，這是中華民族發(fā)展史上首次提出面向海洋開(kāi)發(fā)利用的宏偉目標(biāo)。這一目標(biāo)不僅對(duì)中華民族的永續(xù)發(fā)展具有重要意義，也對(duì)中國(guó)走向繁榮富強(qiáng)具有重要意義，同時(shí)還對(duì)世界的和平與發(fā)展也具有重要意義。黨的十九大報(bào)告中再次提出，要“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)是中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)的重要組成部分”。

2018年6月12日，習(xí)近平總書(shū)記在山東考察時(shí)說(shuō)：“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)，我一直有這樣一個(gè)信念。發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、海洋科研是推動(dòng)我們強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略很重要的一個(gè)方面，一定要抓好。關(guān)鍵的技術(shù)要靠我們自主來(lái)研發(fā)，海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展前途無(wú)量。”而要發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、海洋科研，深海科考及載人潛水器的技術(shù)必不可少。我們站在新的歷史起點(diǎn)上，載人潛水器在面向深海科考和海洋資源開(kāi)發(fā)利用方面應(yīng)該如何發(fā)展？還需要在新的歷史條件下，結(jié)合已有的科技成果順應(yīng)科學(xué)的發(fā)展的規(guī)律，加快推動(dòng)科技成果的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化和擴(kuò)大綜合應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。

（1）制定中長(zhǎng)期的深海科考和海洋資源開(kāi)發(fā)利用目標(biāo)。充分發(fā)揮好已有的3個(gè)載人潛水器的優(yōu)勢(shì)，制定整體性和系統(tǒng)性的規(guī)劃，按照不同深度、由近海到遠(yuǎn)海的分層管理，形成多元化的管理機(jī)制。推動(dòng)潛水器向全海深譜系化、功能化方向發(fā)展，可以根據(jù)不同的任務(wù)和目的，分時(shí)間、分階段選用不同下潛深度的潛水器，為海底豐富的資源、海洋地質(zhì)和深海生物基因資源調(diào)查，以及科學(xué)研究、水下工程、打撈救援和深海考古等提供支持。

（2）加快推動(dòng)科技成果的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。“奮斗者”號(hào)核心部件的國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)了96.5%，這離不開(kāi)基礎(chǔ)研究的布局。如何讓這些基礎(chǔ)研究發(fā)揮更好和更大的優(yōu)勢(shì)？要進(jìn)一步推動(dòng)科技成果的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)民用設(shè)備的發(fā)展。鼓勵(lì)社會(huì)力量積極向海洋進(jìn)軍，形成多元化科技成果產(chǎn)出機(jī)制。已有的科研成果上由數(shù)字化向智能化方向轉(zhuǎn)變。

（3）打造開(kāi)放、協(xié)同的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。建立數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，將獲取科研樣本及各種資料進(jìn)行統(tǒng)一管理。以深海資源開(kāi)發(fā)、科考設(shè)施有效利用及數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享為手段，引導(dǎo)跨部門(mén)、地域、行業(yè)之間的創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展，建立高效的海洋資源開(kāi)發(fā)利用渠道，引導(dǎo)高校、科研機(jī)構(gòu)廣泛參與，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，構(gòu)建多主體協(xié)同互動(dòng)的新發(fā)展模式。

（4）科考也需要合理開(kāi)發(fā)和保護(hù)海洋資源。深海科學(xué)考察就是要探索生命起源和地球演化等重大的科學(xué)問(wèn)題，所以我們要更加注重保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境及生態(tài)資源，合理開(kāi)發(fā)和有效利用海洋，著力推動(dòng)海洋科考方式向循環(huán)利用型轉(zhuǎn)變。

（5）繼續(xù)大力投入基礎(chǔ)研發(fā)與創(chuàng)新。雖然核心部件的國(guó)產(chǎn)化率有明顯的提高，但是也應(yīng)注意到我國(guó)載人潛水器裝備性能與國(guó)際頂尖水平相比仍有較大差距。要在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上優(yōu)化提升各個(gè)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和性能，在非核心部件上也要加大研發(fā)力度，突破國(guó)外的技術(shù)壟斷和制約。

（6）科考船舶配套設(shè)施需要不斷完善。現(xiàn)有的作業(yè)母船條件基本具備，但潛水器對(duì)母船硬件設(shè)備依賴(lài)度較高。因此，應(yīng)結(jié)合深海科考的中長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)，分層次考慮和推進(jìn)科考船舶的可切換性，硬件條件的兼容性，不斷完善科考船舶的配套設(shè)施。

（作者：楊波，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所 北京海洋聲學(xué)裝備工程技術(shù)研究中心；劉燁瑤，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所 北京海洋聲學(xué)裝備工程技術(shù)研究中心；廖佳偉，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所 北京海洋聲學(xué)裝備工程技術(shù)研究中心。《中國(guó)科學(xué)院院刊》供稿）

相關(guān)文章