8 G- R7 n; \0 q. p. b( |/ l. Q5 |% V 出品 | 新浪科技《科学大家》; {2 C! y9 c& |( j/ D! r# x b
撰文 | 崔维成 “蛟龙”号第一副总设计师，“彩虹鱼项目”发起人，深渊科学技术研究中心 主任1 O% ~- Q2 d' S! M3 X: ?
一些媒体记者在采访我的时候，经常喜欢问题一个问题：“7000米的海底到的是什么样子的”？我告诉他们：“尽管我到过马里亚纳海沟7000米的深渊，并在那里航行了大概一公里左右的距离，但我还没有资格回答这个问题。因为就我走过的这一公里的距离而言，从一头到另一头的变化也是非常大的”。, @2 i4 z' A: V) y' Y+ \
大家知道，地球表面的71%被海洋覆盖，科学家把海平面6500米以下的海沟称为深渊区，但深渊区对于我们人类来说还是非常陌生的，因此，我们暂且叫它深渊秘境吧，去探索深渊秘境是我的梦想，也是我的使命。事实上，有这样梦想的人在海洋界还有很多。美国的著名海洋科学家，有“深海女王”之称的Sylvia Earle博士早在上世纪九十年代就写文章和出版专著，讲述人来探索深渊秘境的重要性和意义，并不断地寻找经费，由她创办的公司来研制全海深的载人潜水器，但迄今为止，还没有完全解决经费的问题。1960年下到马里亚纳海沟的美国深潜英雄Don Walsh作为卡梅隆挑战深渊极限项目的顾问，很希望卡梅隆上来后再让他驾驶潜水器下去一次，但遗憾的是这台潜水器如想再下去需要花很大的经费修复故障，所以，也没能如愿。
7 n/ e. ^5 x" k' ] 中国人常说“天、地、人”，我想这句话涵盖了人类探索的所有内容。“天”就是宇宙太空，近半个世纪以来，人类对于太空的探索从未停止过，成就有目共睹。“地”就是指我们所居住的地球，但与目前人类对太空的认知相比，我们对自己居住的地球家园却远远没有我们想象中的那么了解。
: h- q# H# y. l [3 d/ S. y, b1 T+ a; y0 A 跟平常人眼中的蓝色星球相比，在我们深海科技工作者的眼里，地球是长成这样的，这是另一个版本的世界地图。如果你能倾倒出海洋里的所有海水，地球看起来就是这个样子。没有水的海洋沟壑纵横，由一座座海底山脉和一条条深渊带组成。可能说出来很多人会感到诧异，人类到目前为止仅仅了解了5%的海洋，还有95%的海洋对于我们来说几乎是盲区，而在对海洋的所有认知中对于6500米以下的深渊带的了解就更少，深渊带的面积加起来也要接近澳洲陆地
/ J$ W) }( v. @ 的面积。目前人类所知的海洋的最深处位于马里亚纳海沟，那里被称作挑战者深渊，已探知深度为11035米。如果把整个珠穆朗玛峰放进去，还需要在上面修建3座目前世界最高建筑哈利法互相叠加起来，塔尖才能刚刚露出水面。
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+ y$ u1 v& x4 \% s1 U! X图：深海科技工作者眼里的地球
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但实际上，早在阿波罗登月计划开始实施之前，人类就有了第一次探底深渊的经历。1960年瑞士探险家Jacques Piccard以及美国海军中尉Don Walsh驾驶深海潜水器“底里雅斯特”号实现了第一次的深渊探底；但随后的几十年，各国政府都把资助的重点移向太空，海洋领域要获得重大资助十分困难。一直到2012年美国好莱坞著名导演James Cameron又独自驾驶单人潜水器“深海挑战者”号实现了人类第二次探底马里亚纳海沟。这两次探底均未实现潜水器海底作业的计划，在海底停留的时间都不长，Jacques Piccard和Don Walsh只在海底停留了约20分钟，他们上来说在10000米的海底看到了一条“扁平的鱼”，但没有录像支撑，至今还不被海洋科学家接受。而Cameron的第二次探底也只有3个小时左右，12个推力器中的11个被压坏了，只能在原地打转。想抓把泥土上来，刚一动作，机械手的液压系统又坏了，因此，这一次也没有拍到有科学研究价值的东西。
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* i9 Q% R6 b) t1 W! M图：人类前两次探底11000米的深海也都是浅尝辄止
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$ f, l1 N9 v- g6 |% w8 \ 2012年6月，“蛟龙”号在马里亚纳海沟试验海区创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录，同时也创造了世界同类作业型载人潜水器的最大下潜深度纪录。与之前提到的两次Don Walsh和Cameron的探险计划不同，蛟龙号是中国自主研制成功的具备深海作业功能的载人潜水器，这意味着我国也已经跻身于国际深海载人技术发达国家的俱乐部。但我们必须清醒地意识到，我们与最发达国家相比还有差距。“蛟龙”号立项时就是瞄准了拿世界第一去的，当时美国、法国、俄罗斯都有6000米的载人潜水器，日本有一台6500米的载人潜水器，所以，我们把“蛟龙”号的最大下潜深度定为7000米。但当我们下到7000米的时候，卡梅隆的“深海挑战者”号又下到了11000米。尽管他的潜水器与我们的性质不同，但我们的这个世界第一还是要加一些限制条件的。
5 Q( K* Y: h* w, @' i 我很幸运从一开始便参与了“蛟龙”号项目的研制工作，并且担任总体与集成项目的负责人。我也有幸成为“蛟龙”号初期的三个试航员之一，自己也下到了7000米的海底。但作为一名科技工作者，我认为在科技界，只有第一，没有第二，如果我们在“蛟龙”号成功后，马上在卡梅隆单人探险型载人潜水器的基础上，研制出人类第一台11000米的作业型载人潜水器，有可能拿到一个世界第一，同时又可以帮助中国的海洋科学家到达世界上最深的海域，让他们去探索深渊秘境和未知的深海世界。
' F: ^$ C' F8 s5 U X( U) f 2013年4月我在国内高校中成立了首个深渊科学技术研究中心，目标就是组建一批专门对深渊海沟有研究兴趣的科学家聚在一起，集中精力发展深渊科学和技术。我希望改变这样一种局面，过去我国的海洋科学家，总是只能利用别国的先进调查平台，比如搭乘美国的载人潜水器“阿尔文”号，下去取一点样本来分析，或者是利用别人文章中公布出来的调查结果做一个二次分析。在过去的三十多年里，我国的经济实力得到了快速的发展，我们已经成长为世界第二大经济体，那我们也可以出钱，造一点先进的平台给外国的科学家一起来用。这样，才与我们国家的经济地位相称。因此，我们这一次与只研制一台蛟龙号载人潜水器不同，我们现在要研制的就是这样一套被称为深渊科学技术流动实验室的系统，它由三个着陆器，一台万米级复合型无人潜水器，一台万米级的载人潜水器，以及一条4800吨级的科考母船组合而成。这样配置非常理想，可以降低载人潜水器研制和海试时的风险。大家知道，从技术上来说，无人潜水器+载人舱就近似等于载人潜水器，而且无人潜水器还可以作为载人潜水器海试时的保驾护航的工具。从今后使用的经济性来说，可以让母船白天晚上都可以排班。另外，从潜水器功能发挥角度来说，也能各展所长。无人深潜器可以做大面积搜索，载人深潜器做精细取样作业，如果需要在海底作长时间工作，则可以用着陆器，如此多的设备要充分发挥使用效能，就需要一条专用母船。凭借着这套装备，科学家就可以下潜到世界上所有的深渊秘境，进行科学考察作业活动。
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图：深渊科学技术流动实验室示意图
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8 g; l' w. f, Y/ V3 f4 M) S5 S' K 这样配置当然很理想，但需要很多钱，我们就采用了一种称为“国家支持+民间投入”、“产学研”结合的方法。由国家支持着陆器和无人潜水器的研制，母船和载人深潜器我找民间资金去想办法，来寻求他们的支持，然后用一种市场经济的方式来进行运作。在流动实验室的所有装备中，载人深潜器是技术上最具挑战性的，需要攻克技术上的重重难关，它要带着人下潜到深渊极限，11000米的海底。
4 u" y* t5 S. o# O; R7 r- R ? 在海里深度每增加10米，压力就会增加一个大气压。当下潜到6500米来到深渊水层带时，你能体验到的是北京地铁最高峰时段拥挤状态下10万倍的压力；如果想要体验海下11000米的压力，那么你可以想象用一个脚趾头顶起3部汽车的难度。' E6 h% R; _1 y" |
就我个人的看法，全海深的载人潜水器没有批量的市场，在全世界可能有1-2台就够了。因此，我们应该集成人类已经掌握的最先进的技术，共同以最快的速度搞出一个最先进的载人潜水器，然后给全世界的深渊科学家共同使用。因此，我就提出了“全球资源科创中国”的理念，我们邀请所有愿意一起攻关的科学家或国外企业一起参加。在载人潜水器研制过程中，技术上最具挑战的单件设备就是载人舱。我们联合了俄罗斯和芬兰的科学家与我们一起开展全海深载人舱的研制工作。为了让潜航员在载人舱里工作生活得更舒适，我们对载人舱内部布置及人员出入舱口、观察窗和穿舱盘的局部结构进行了大量的优化设计。未来我们需要在蛟龙号的基础上进一步突破3人作业型全深海载人潜水器的总体集成、总装制造和调试技术。突破微细光纤大深度应用技术，实现潜水器水面水下的实时多点控制。潜水器海底现场作业状态与母船、岸基实时共享。5 C5 Y0 m- d# h
现在彩虹鱼挑战深渊极限团队的技术上的难关正在一个一个被攻克，制定的目标和计划正在一步一步的变成现实。2016年12月27日，彩虹鱼3台着陆器成功坐底马里亚纳海沟10890米，标志着我们的深渊科学流动实验室的第1期正式投入科考服务。& \. Z: ~8 c# w6 Q, Y
$ D1 T. Z) P0 _图：2016年12月27日，由彩虹鱼1号着陆器在海底10890米拍摄的坐底时的画面 4 J6 ^, P" s4 W5 j% c* o7 o) {
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9 i- t6 e y/ T$ H" ` 我还想对于有创新梦想的年轻人多说几句。当你准备做一个创新的事情的时候，你的真正困难来自于家人的反对，因为创新就要冒更大的风险，而这些风险需要家人与你一起承担。如何做好家人的工作，让他们理解并支持你，才是你的工作重点。希望通过我们彩虹鱼挑战深渊极限项目所探索的经验，对很多追梦者可能也有一些参考的价值，对中国梦的实现可能也有一定的启示意义。
& j4 Q" K" d- Y2 j 2015年10月，我们已经在南海完成了首台无人深潜器和着陆器的4000米级海试，最大下潜深度为4328米；2016年的7月份，万米级载人深潜器的专用科考母船——张謇号科考船完成建造并进行了她的处女航，奔赴“海上丝绸之路”南线，前往南太平洋岛国巴布亚新几内亚及其附近海域进行科学作业；2016年12月27日，彩虹鱼三台着陆器探底马里亚纳海沟10890米深渊，并取得大量万米深渊的海水样本、生物及微生物样本，这些对于进一步开展深渊的研究有非常重要的意义。
) W$ U2 T& B# g- F2 y 海上的工作是很艰辛的，但也是乐趣无穷的，有时候能真正感觉到身心融入大海之中，似乎生命也是海洋的一部分。海面有时平静的像一面镜子，能从海里看到科考船的倒影，很美！
0 N* t" {" U2 m- Z 科学技术的发展依赖于许多不畏艰险、不断探索的人，科学成就的取得就是“知识+勇气”的结晶。我们在前辈科学家精神的鼓舞下，将不断地开辟深海疆域，使人类能够更好地了解未知的深海世界，希望通过我们的努力能够给后人合理利用和保护深海资源留下宝贵的知识和经验。
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图：潜器技术应用于海洋旅游产业 3 r$ H+ u, M0 S) h( S5 q! B
& n Z& e! g2 m( k图：新一代的观光型潜器“猎鹰3号”的量产工作正在准备中 ' Q$ D" v' e6 _! I
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