從“蛟龍”“深海勇士”到“奮斗者” “大國重器”突破全球前沿

去年12月，太平洋馬里亞納海溝的“挑戰(zhàn)者深淵”，我國的“奮斗者”號全海深載人潛水器采集了一批珍貴的深淵水體、沉積物、巖石和生物樣品。在此一年多之前，2020年11月10日，“奮斗者”號已成功下潛至10909米，坐底馬里亞納海溝。截至目前，“奮斗者”號已完成21次萬米下潛，27位科學家抵達太平洋最深處。我國在萬米深海的下潛次數(shù)和人數(shù)均創(chuàng)造了世界紀錄。

早在2009年，我國自主研制的第一艘深海載人潛水器“蛟龍”號即已在7000米深度海試成功。13年間，從4000余米到10000余米，我國載人潛水的深度不斷增長，自主技術的深海載人裝備譜系化之路不斷延伸。目前，我國深海載人技術水平已位居全球最前列。而在本世紀初，我國還沒有跨過世界深海載人先進技術“俱樂部”的門檻，甚至沒有一臺足以下潛至千米海深的裝備。

從“蛟龍”“深海勇士”到“奮斗者”，這些持續(xù)抵達4000米乃至萬米以下深海的全球領先載人潛水器，皆帶有中國船舶集團七〇二所的“科技基因”。由中國船舶集團、江蘇省、無錫市共同發(fā)起，依托七〇二所技術力量創(chuàng)建的深海技術科學太湖實驗室(下簡稱“太湖實驗室”)，則孕育了最新的大國海洋重器——“奮斗者”號。

太湖實驗室，位于無錫太湖之濱，誕生于2020年12月30日，站在更高的起點，擁有國家、省、市政府的全力扶持，打開了傳統(tǒng)機制“圍墻”，這一新興基礎科研機構正迅速躋身世界深海技術前沿的“領跑者”之列。

大國重器：

突破全球深海技術前沿

如果說“蛟龍”號代表著我國深海技術自主研發(fā)的起步;“奮斗者”號則標志著我國在關鍵前沿深海技術領域的最新突破。

據(jù)記者了解，最初提出“蛟龍”號深潛器的設想是在1992年，立項就用了10年，2009年才研發(fā)成功。相比之下，“奮斗者”號啟動之初即列入“十三五”國家“深海關鍵技術與裝備”重大專項。太湖實驗室雖成立于“十三五”末，很大程度上卻加速了“奮斗者”號的突破之旅。

雖然在1960年、2012年和2019年，美國和加拿大人已分別到達過萬米以下的深海，但均偏于探險獵奇，科考作用有限。“奮斗者”號創(chuàng)造了中國和近20年間全球載人深潛紀錄，抵達了此前僅俄美兩國能夠觸及的大海深處，體現(xiàn)了中國在海洋高技術領域的領先綜合實力。

專家指出，之所以說“奮斗者”號是大國重器，是因為全海深載人潛水器是對一個國家海洋工程關鍵技術的重大挑戰(zhàn)，尤其是鈦合金材料、焊接加工、密封、工藝技術。如潛水器載人艙所用的世界最大鈦合金球殼，直徑2米，要求極高，僅極少數(shù)國家能夠自主研制。“奮斗者”號的成功，意味著我國在這一領域已國際領先。其技術不但能夠應用于超大型水下航行器、特種載人潛艇，還可以應用于深海工作站，勘探海底資源，未來還將廣泛應用于船舶、海工、工業(yè)裝備等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的前沿。

“奮斗者”號的故事，映射了太湖實驗室面向全球深海技術前沿尋求突破的時機、力度與速度。

創(chuàng)新驅動：

不拒眾流 方為江海

深海科技的世界，曾長期由美歐日著名高校與科研機構主導，中國不過是近10余年才進入。但加入不久，就面對著關鍵前沿領域的國際競爭。競爭壓力既源于海外——發(fā)達國家的積淀深厚，技術封鎖現(xiàn)實存在;也源于國內——科技資源亟待整合與共享。如何才能在較短時間內取得持續(xù)和深入的突破?太湖實驗室選擇了“創(chuàng)新驅動”，不僅是科技創(chuàng)新，也包括機制創(chuàng)新。

我國是全球船舶工業(yè)大國，而江蘇是船舶工業(yè)大省，船舶與海工裝備總裝制造規(guī)模約占全國40%。從江蘇到全國，船舶與海工產(chǎn)業(yè)對科技創(chuàng)新的需求十分迫切。2020年，江蘇省政府與新組建的中國船舶集團簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，進一步明確聯(lián)合共建深遠海裝備國家實驗室。當年底，太湖實驗室正式掛牌。

為聚合資源、吸納高層次人才，太湖實驗室始終對國內海洋科研界開放，保持著“不拒眾流，方為江海”的態(tài)度。瞄準國家深海開拓開發(fā)的需求，太湖實驗室瞄準了深海運載安全(深潛)、深海通信導航(深網(wǎng))、深海探測作業(yè)(深探)三大核心研發(fā)方向，據(jù)此已規(guī)劃了山水城技術研發(fā)中心、宛山湖技術轉移中心，并整合中國船舶集團“洞-池-湖-海”試驗體系以及江蘇、廣東、海南等省市海洋科研資源。太湖實驗室首屆理事會第一次會議上，該機構已與東南大學、上海交通大學、哈爾濱工程大學等國內海洋工程技術研究領域的知名高校簽約合作。此外，與華為公司共建了聯(lián)合創(chuàng)新實驗室。嘗試探索中，太湖實驗室初步形成了開放協(xié)同的創(chuàng)新機制，整合了國內深海裝備力學、聲學、信息、控制等領域優(yōu)勢科技資源。通俗地說，集結國內最高水平科研團隊、最先進科創(chuàng)力量攻關“卡脖子”問題。

太湖實驗室機制創(chuàng)新的重要經(jīng)驗之一是人才制度的率先改革。該實驗室負責人坦言，創(chuàng)新驅動的本質是人才驅動。因此，不斷創(chuàng)新科研體制機制，破除制約人才聚集的傳統(tǒng)藩籬，成為太湖實驗室成立以來的關鍵創(chuàng)新舉措。譬如：該實驗室積極探索重大科研項目任務“揭榜掛帥制”“科學家領銜制”等新模式。該實驗室第一屆學術委員會發(fā)布了首批揭榜掛帥項目，以復雜海洋環(huán)境下高分辨水下目標成像技術等5個項目拋磚引玉。該實驗室近期還獲批“江蘇省博士后創(chuàng)新實踐基地”，將以此基地打造高端科創(chuàng)人才的“孵化器”。太湖實驗室副主任吳文偉告知，實驗室的發(fā)展目標不僅是爭創(chuàng)國家實驗室，還包括國家深海技術領域自主重大科研成果的策源地、深海科創(chuàng)前沿的人才高地。

成果轉化：

面向國家需求的最前沿

太湖實驗室不僅在關鍵前沿技術研發(fā)的賽道領跑，在技術成果產(chǎn)業(yè)化應用的賽道同樣先行一步。成立至今，對于推動深海科技賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級、培育新興產(chǎn)業(yè)，該實驗室頗為重視。該實驗室人士坦言，將在解決“卡脖子”問題的基礎上，更高效地引導前沿技術優(yōu)勢轉化為地方、國家的經(jīng)濟增長優(yōu)勢。

太湖實驗室負責人告訴記者，其技術成果的產(chǎn)業(yè)化應用模式包括三方面。一是牽引上游產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展。如帶動材料及型材制備、結構加工與建造等高端產(chǎn)業(yè)，推動大功率燃料電池、高性能動力電池等自主創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化，促進3D打印等先進制造技術在船舶與海洋工程領域應用。以鈦合金材料為例，一艘千噸級大型深海裝備所需鈦合金重量約2000噸，未來其需求總量將大幅增加，將不斷刺激我國鈦合金研制與應用。二是促進下游產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展。如帶動屬于我國短板的深海精密探測傳感器、深海通用元器件、精密配套設備等技術的研發(fā)。目前，這些器件基本靠引進。太湖實驗室將推動其成熟化與國產(chǎn)化，提升我國在海洋領域的國際競爭力。三是助推新興產(chǎn)業(yè)衍生發(fā)展。太湖實驗室的深海裝備系統(tǒng)將有助于加速深海育種、深海生物基因開發(fā)與新型制藥、天然氣水合物等新能源開采、深海考古與探險等高技術衍生產(chǎn)業(yè)的形成與增長。目前，“奮斗者”號深潛器等重大原創(chuàng)科技成果陸續(xù)在無錫落地，無錫本地企業(yè)深度參與配套，已有效帶動了海洋裝備業(yè)技術能力的提升。

深海采礦關鍵設備是太湖實驗室最新的重大創(chuàng)新技術，目前已取得階段性進展，將是未來成果轉化的重點。如初步研發(fā)了多金屬硫化物采掘技術、水下重載機器人地形自適應行走技術等，研制了重載四履帶獨立懸掛行走系統(tǒng)樣機等。這些前沿技術均達到了國際領先水平，為深海采礦領域核心裝備研制打下了基礎。海洋占地球表面積的70%，海底蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源，國際海底資源開發(fā)正處于從勘探向商業(yè)開采轉變的關鍵時期。該實驗室在這一領域的科研突破，對于維護我國在國際海底礦區(qū)的專屬勘探和優(yōu)先開采權，無疑具有重要意義。

今年3月發(fā)布的《江蘇省“十四五”船舶與海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確：我省支持太湖實驗室創(chuàng)建國家級實驗室，并作為全省這一產(chǎn)業(yè)前沿成果產(chǎn)業(yè)化的龍頭。專家認為，太湖實驗室是代表國家深海技術水平的戰(zhàn)略科技力量，其面向國家最前沿需求創(chuàng)新成果的轉化，對江蘇和長三角高端制造業(yè)必將產(chǎn)生積極輻射效應。

(王峻峰 王紹強)