自主研發儀器設備助力我國深海科考進軍萬米深淵
作者： 2016年08月24日 來源：中國儀表網 瀏覽量：
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8月23日，中國科學院在京召開“深淵科考重大成果新聞發布會”，初步梳理了“探索一號”首航次取得的重要成果。中科院院長白春禮介紹，這是我國海洋科技史上第一次萬米級深海科考，執行了84項裝備試驗及科考任務，其
8月23日，中國科學院在京召開“深淵科考重大成果新聞發布會”，初步梳理了“探索一號”首航次取得的重要成果。中科院院長白春禮介紹，這是我國海洋科技史上第一次萬米級深海科考，執行了84項裝備試驗及科考任務，其中三種由我國自主研制的萬米級深海裝備5次超過萬米深度，裝備穩定性得到驗證，并取得了一大批珍貴樣品和數據，“標志著我國深海科考進入萬米時代”。
自主研發儀器設備經受住萬米考驗
考驗我國自主研發的深海設備，是這次科考最重要的目的之一。本次科考的領隊劉心成說：“我們自主研發的儀器設備不僅經受住了萬米考驗，與國際橫向比較，還進行了一些開創性工作，取得了突破性成果。”
他介紹，在萬米深度，我國自主研發的“原位實驗號”深淵升降器搭載實驗裝置在海底成功進行了深淵底部氮循環的原位培養實驗、“天涯號”深淵著陸器單次獲取大量海底水樣（>100升），“這在國際同等或類似裝備上都無先例”。
最讓人驚喜的是國產海底地震儀的“表現”——最大工作深度達7731米，刷新了國產地震儀工作水深的新紀錄，并且在國際上首次于“挑戰者深淵”的西部開展主動源人工地震勘探，成功獲得一條完整地震剖面。劉心成說：“我們還非常幸運地獲得了馬里亞納海溝7.7級天然地震的數據，這是自1900年以來，科學家在馬里亞納海溝第三次記錄到大于7.7級的天然地震信號。這些數據將提供給相關科學家進行深入研究。”
同時，“探索一號”利用船載絞車系統和沉積物采樣設備，獲得了9150米水深的箱式沉積物樣品，創造了同類型深海裝備作業深度的新紀錄。
萬米深淵不再是中國科學家的禁區
萬米海底是一種極端的自然環境，壓力、溫度等條件十分苛刻，用深海所所長丁抗的話說：“有些設備你以為能夠經受住萬米考驗，但實地一用就會出現很多問題。”劉心成笑著說：“我們這次出海，出問題的都是引進設備，我們自主研發的設備都好得很！”
這樣的成果，讓萬米深淵不再是中國科學家的禁區。
——我國自主研制的“海斗號”無人潛水器成功進行了一次八千米級、兩次九千米級和兩次萬米級下潛應用，最大潛深達10767米。“海斗號”成為我國首臺下潛深度超過萬米并進行科考應用的無人自主潛水器，創造了我國無人潛水器的最大下潛及作業深度記錄，使我國成為繼日、美兩國之后第三個擁有研制萬米級無人潛水器能力的國家。
——我國自主研制的水下滑翔機下潛深度達到5751米，接近目前國際上水下滑翔機最大下潛深度（6000米），創下了我國水下滑翔機的最大下潛深度紀錄。
——我國自主研制的“海角號”和“天涯號”深淵著陸器、“原位實驗號”深淵升降器共進行17次大深度下潛，其中“天涯號”和“原位實驗號”三次突破萬米深度，最大深度達10935米，在海底停留作業皆超過12小時。
推動我國建立深海科研體系
何舜平是中科院水生生物研究所的研究員，“探索一號”在深海捕獲的獅子魚標本讓他非常興奮。深海獅子魚是一種生活在6000~8000米深海的獨特生物，曾有人形象地描述，它在深海所承受的壓力相當于1600頭大象站在庫珀（mini cooper）車頂上。何舜平說：“這是我國第一次捕獲該標本，它很可能是一個新物種。當然，最終的結論還要等待DNA檢驗等研究以后才能得出。”
技術的進步總會帶來科學的進展，“探索一號”大批珍貴數據和樣品將拓展人類對于深海的認識。
在生命科學研究領域，“探索一號”在五千米、六千米、七千米、八千米、九千米及一萬米級深度獲取2000余個大生物樣品，其中包括鉤蝦、深淵專屬的獅子魚以及未知物種。這些深淵大生物的獲得為探索海斗深淵物種的起源與演化、群體遺傳特征及其共生微生物對極端高壓環境的適應機制提供了寶貴的樣本。不僅有大生物樣品，“探索一號”還進行了原位水體微生物收集工作，這些樣品能最大程度反演深淵底部原位環境下的微生物組學信息，為揭示深淵微生物群落結構、代謝途徑和環境適應機制提供了珍貴的研究樣本。
在地球科學研究領域，“海斗號”無人潛水器成功獲得了2條九千米級（9827和9740米）和2條萬米級（10310和10767米）水柱的溫度、鹽度和深度數據。這是我國獲得的第一批萬米溫鹽深剖面數據，為研究海斗深淵水團特性的空間變化規律和深淵底層洋流結構，以及萬米載人潛水器的設計提供了寶貴的基礎資料。深度序列完整的海底沉積物樣本、馬里亞納海溝水樣，填補了我國萬米海底數據和樣品的空白，將極大地促進我國深海深淵科學研究的發展，有效推動我國海斗深淵科學研究體系的建立。
“探索一號”剛剛回航，但科學家們已放眼未來。劉心成說：“我們將執行第二次萬米深淵科考！”
（原標題：我國深海科考進入萬米時代）
（圖為此次科考獲取的生物樣品鉤蝦）
航次首席科學家、中國科學院深海科學與工程研究所（以下簡稱“深海所”）包更生研究員用“奇跡”二字來形容“探索一號”的首航成果，他說：“能在一次科考中創造這么多紀錄，這是非常難得的！”
自主研發儀器設備經受住萬米考驗
考驗我國自主研發的深海設備，是這次科考最重要的目的之一。本次科考的領隊劉心成說：“我們自主研發的儀器設備不僅經受住了萬米考驗，與國際橫向比較，還進行了一些開創性工作，取得了突破性成果。”
他介紹，在萬米深度，我國自主研發的“原位實驗號”深淵升降器搭載實驗裝置在海底成功進行了深淵底部氮循環的原位培養實驗、“天涯號”深淵著陸器單次獲取大量海底水樣（>100升），“這在國際同等或類似裝備上都無先例”。
最讓人驚喜的是國產海底地震儀的“表現”——最大工作深度達7731米，刷新了國產地震儀工作水深的新紀錄，并且在國際上首次于“挑戰者深淵”的西部開展主動源人工地震勘探，成功獲得一條完整地震剖面。劉心成說：“我們還非常幸運地獲得了馬里亞納海溝7.7級天然地震的數據，這是自1900年以來，科學家在馬里亞納海溝第三次記錄到大于7.7級的天然地震信號。這些數據將提供給相關科學家進行深入研究。”
同時，“探索一號”利用船載絞車系統和沉積物采樣設備，獲得了9150米水深的箱式沉積物樣品，創造了同類型深海裝備作業深度的新紀錄。
萬米深淵不再是中國科學家的禁區
萬米海底是一種極端的自然環境，壓力、溫度等條件十分苛刻，用深海所所長丁抗的話說：“有些設備你以為能夠經受住萬米考驗，但實地一用就會出現很多問題。”劉心成笑著說：“我們這次出海，出問題的都是引進設備，我們自主研發的設備都好得很！”
這樣的成果，讓萬米深淵不再是中國科學家的禁區。
——我國自主研制的“海斗號”無人潛水器成功進行了一次八千米級、兩次九千米級和兩次萬米級下潛應用，最大潛深達10767米。“海斗號”成為我國首臺下潛深度超過萬米并進行科考應用的無人自主潛水器，創造了我國無人潛水器的最大下潛及作業深度記錄，使我國成為繼日、美兩國之后第三個擁有研制萬米級無人潛水器能力的國家。
——我國自主研制的水下滑翔機下潛深度達到5751米，接近目前國際上水下滑翔機最大下潛深度（6000米），創下了我國水下滑翔機的最大下潛深度紀錄。
——我國自主研制的“海角號”和“天涯號”深淵著陸器、“原位實驗號”深淵升降器共進行17次大深度下潛，其中“天涯號”和“原位實驗號”三次突破萬米深度，最大深度達10935米，在海底停留作業皆超過12小時。
推動我國建立深海科研體系
何舜平是中科院水生生物研究所的研究員，“探索一號”在深海捕獲的獅子魚標本讓他非常興奮。深海獅子魚是一種生活在6000~8000米深海的獨特生物，曾有人形象地描述，它在深海所承受的壓力相當于1600頭大象站在庫珀（mini cooper）車頂上。何舜平說：“這是我國第一次捕獲該標本，它很可能是一個新物種。當然，最終的結論還要等待DNA檢驗等研究以后才能得出。”
技術的進步總會帶來科學的進展，“探索一號”大批珍貴數據和樣品將拓展人類對于深海的認識。
在生命科學研究領域，“探索一號”在五千米、六千米、七千米、八千米、九千米及一萬米級深度獲取2000余個大生物樣品，其中包括鉤蝦、深淵專屬的獅子魚以及未知物種。這些深淵大生物的獲得為探索海斗深淵物種的起源與演化、群體遺傳特征及其共生微生物對極端高壓環境的適應機制提供了寶貴的樣本。不僅有大生物樣品，“探索一號”還進行了原位水體微生物收集工作，這些樣品能最大程度反演深淵底部原位環境下的微生物組學信息，為揭示深淵微生物群落結構、代謝途徑和環境適應機制提供了珍貴的研究樣本。
在地球科學研究領域，“海斗號”無人潛水器成功獲得了2條九千米級（9827和9740米）和2條萬米級（10310和10767米）水柱的溫度、鹽度和深度數據。這是我國獲得的第一批萬米溫鹽深剖面數據，為研究海斗深淵水團特性的空間變化規律和深淵底層洋流結構，以及萬米載人潛水器的設計提供了寶貴的基礎資料。深度序列完整的海底沉積物樣本、馬里亞納海溝水樣，填補了我國萬米海底數據和樣品的空白，將極大地促進我國深海深淵科學研究的發展，有效推動我國海斗深淵科學研究體系的建立。
“探索一號”剛剛回航，但科學家們已放眼未來。劉心成說：“我們將執行第二次萬米深淵科考！”
（原標題：我國深海科考進入萬米時代）
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