制圖:張芳曼
"> 數(shù)據(jù)來源:海南省海洋廳
制圖:張芳曼
浙江大學(xué)海南研究院供圖
"> “信天翁”無人風(fēng)帆航行器。
浙江大學(xué)海南研究院供圖
中國科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所供圖
"> “奮斗者”號。
中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所供圖
孫宇飛攝
"> 科考船停泊在海南三亞市南山港。
孫宇飛攝
今年,“深??萍肌笔状螌懭搿墩ぷ鲌蟾妗?。海南四面環(huán)海,得天獨厚的自然條件,為深海裝備測試與應(yīng)用搭建了平臺。無人風(fēng)帆航行器穿越臺風(fēng),載人潛水器探索深海,科學(xué)考察船遠航大洋……在海南,眾多團隊在此攻關(guān)深??萍?,各種深??萍佳b備從這里出發(fā),服務(wù)于科研,彰顯出澎湃的創(chuàng)新力。
“信天翁”無人風(fēng)帆航行器
追風(fēng)探海 實測數(shù)據(jù)
臺風(fēng)越來越近,浙江大學(xué)海南研究院海洋過程與裝備團隊的成員們各司其職:張小波和同事乘坐小艇,將“信天翁”無人風(fēng)帆航行器布放到海面上,升帆的航行器漸行漸遠;岸邊,李彥君聚焦屏幕,時刻關(guān)注航行器的狀態(tài)。
穿越臺風(fēng),觀測臺風(fēng)內(nèi)部氣象變化、海洋動力過程等,這是“信天翁”此次探測肩負的任務(wù)。
“信天翁是一種善于利用風(fēng)的鳥,既能在空中翱翔,又能潛水捕魚。以它為名,是希望航行器能憑風(fēng)借力,航行得又快又遠,也能潛進深海?!崩顝┚榻B,“信天翁”是我國自主研發(fā)的新型海洋探測裝備,升帆時利用風(fēng)力,收帆漂流時吸收光照發(fā)電,低能耗的設(shè)計使其能夠長距離行駛,最大下潛深度達1000米,可在臺風(fēng)、中尺度渦等復(fù)雜氣候、海洋環(huán)境中開展科學(xué)觀測。
這次航行,“信天翁”從距離臺風(fēng)北部530公里處出發(fā),進入臺風(fēng)眼,從東南部穿出,歷時3天。它能自主航行、規(guī)劃路徑,在最大風(fēng)力超過30節(jié)的惡劣條件下,將采集到的臺風(fēng)觀測數(shù)據(jù)實時回傳。
“一次臺風(fēng)實測獲取的經(jīng)驗,遠超傳統(tǒng)的海測。‘信天翁’穿越臺風(fēng),各方面性能都經(jīng)受住了實測檢驗?!闭憬髮W(xué)海南研究院常務(wù)副院長、團隊負責(zé)人李培良介紹,“信天翁”收集到的氣象、海浪等數(shù)據(jù),為科學(xué)家了解臺風(fēng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形成機制、演變規(guī)律等提供了支撐,將顯著提升臺風(fēng)預(yù)報的準(zhǔn)確性,增強防災(zāi)減災(zāi)能力。
不僅追風(fēng),還能探海。“風(fēng)能驅(qū)動的航行器在水面上行駛,通常只能觀測水上目標(biāo)。下潛后,‘信天翁’能觀測海洋剖面,搭載聲吶等設(shè)備探測水下目標(biāo)。”李彥君認為,“信天翁”在未來還將發(fā)揮出更大的潛能與作用。
“奮斗者”號載人潛水器
挺進深淵 觀測采樣
海南三亞市鹿回頭半島,中國科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所(以下簡稱“深海所”)坐落于此。憑借“奮斗者”號載人潛水器與自研深海探測裝備的密切協(xié)作,深海所得以更加高效地開展科研與應(yīng)用。
在近萬米深的海底,目前已知全球最深、規(guī)模最大的化能合成生命群落,呈現(xiàn)在“奮斗者”號載人潛水器的鏡頭中。如小樹苗般的管狀蠕蟲、緊貼在巖石上的雙殼類軟體動物,靠著海底微生物制造的硫化氫等維持生命——這一發(fā)現(xiàn),拓展了人類對深淵生態(tài)系統(tǒng)的認知。
“在萬米海底,壓強極大,每平方米承受1萬噸左右的壓力?!畩^斗者’號耐高壓的球艙與生命支持系統(tǒng),能讓科學(xué)家更好地看清海底世界,并獲取樣本、進行分析。”深海所深??茖W(xué)研究部主任杜夢然說。
有了“奮斗者”號載人潛水器這個好幫手,科學(xué)家們不僅能探訪海洋深處的“生命綠洲”,還能捕捉藏于深海的魚類。
深淵著陸器迅速下墜,到達海底。它用腐肉作誘餌,引得一群深淵獅子魚聚攏而來,進入裝置。在燈光和攝像機下,它們的形態(tài)和一舉一動被記錄下來。這種生活在海洋深處的魚類,體形像蝌蚪,體色較透明,游動姿態(tài)十分優(yōu)雅。
“常規(guī)的著陸器在布放到水中前,已經(jīng)設(shè)定好了狀態(tài),在水下難以調(diào)整?!畩^斗者’號載人潛水器巡航深海,借助吸管裝置和機械手臂,將深淵獅子魚置入采樣籃中,實現(xiàn)了‘被動等魚’和‘主動捕魚’相互配合?!鄙詈K詈?茖W(xué)研究部博士后徐涵介紹,基于我國自研深潛技術(shù)獲取的深海及深淵魚類樣本庫,深淵獅子魚等深海魚類演化和基因組的相關(guān)研究取得了成果,并已在國際學(xué)術(shù)期刊《細胞》上發(fā)表。
“深海探測裝備緊密協(xié)作,讓探索領(lǐng)域不斷延展。我們對深海生物‘生命進化樹’的認知也更加充分,這為未來生物資源開發(fā)與生態(tài)保護打下了基礎(chǔ)。”杜夢然說。
借助“奮斗者”號和“深海勇士”號載人潛水器、“探索”系列科考船,海南的深海進入技術(shù)及作業(yè)能力不斷提升。相關(guān)企業(yè)同深海所共同建設(shè)的聯(lián)合實驗室也已經(jīng)落地,將在深海照明、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等方面推動成果轉(zhuǎn)化,助力本地深海科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
南山港公共科考碼頭
資源共享 服務(wù)研發(fā)
科考船從三亞市南山港公共科考碼頭出發(fā),到深海進行裝備測試,僅需半天時間。
“公共科考碼頭面向所有科研機構(gòu)開放,以滿足科考船靠泊和海洋裝備測試需求?!比齺喣仙礁鄞a頭有限公司市場總監(jiān)沈悅介紹,“碼頭既能充分利用岸線資源,又能發(fā)揮集聚效應(yīng),吸引科研機構(gòu)、企業(yè)在此駐留,帶動深海科技產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?!?/p>
三亞深海科考碼頭與岸基實驗保障平臺項目,當(dāng)前正在建設(shè)中。建成后,項目將與重大科技基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌銜接,形成更加開放共享的海洋科技平臺。
從2020年的30航次,到2024年的1416航次,南山港服務(wù)的科考航次越來越多?!敖衲晟习肽晡覀兎?wù)的科考航次,快趕上去年全年的量了。”沈悅說。
原先以貨運為主的南山港,已轉(zhuǎn)變?yōu)閾碛锌瓶?、貨運、船舶維保等多功能場景的綜合性港口:在海試應(yīng)急備件方面,就地集成裝配調(diào)試,為深海裝備測試提供保障;此外,利用傳感器、無人遙控潛水器等,進行水域搜救、水下打撈,大幅降低因裝備測試不利造成的損失。
“我們還提供代海試服務(wù),通過整合船舶、海域、氣象等資源,制定相關(guān)方案,試驗周期平均縮短30%?!币患液Q罂萍枷嚓P(guān)企業(yè)的負責(zé)人劉港介紹,代海試服務(wù)可以促成資源共享,提升研發(fā)效能。
截至目前,三亞崖州灣科技城高新區(qū)深海裝備產(chǎn)值達7.7億元,初步貫通了“試驗場—研發(fā)—制造”環(huán)節(jié)鏈條?!拔覀儗⒂煤米匀毁Y源稟賦和政策優(yōu)勢,推進深??萍紕?chuàng)新平臺建設(shè),鼓勵發(fā)明創(chuàng)新、推動成果轉(zhuǎn)化,打造具有特色和優(yōu)勢的深??萍籍a(chǎn)業(yè)?!比齺喲轮轂晨萍汲枪芾砭窒嚓P(guān)負責(zé)人說。
《 人民日報 》( 2025年08月15日 07 版)