海南姓“海”,海洋管轄面積全國最大,向海洋進軍、向深海進軍、向海洋強省進軍,是海南未來重要的發(fā)展方向。在南海開展深??茖W研究具有得天獨厚的地緣優(yōu)勢?;诖耍D鲜∥?、省政府在深入貫徹落實習近平總書記“4·13”重要講話和中央12號文件精神的過程中,結(jié)合海南省情提出:海南在自貿(mào)港建設(shè)過程中要重點聚焦“海陸空”三大特色領(lǐng)域(其中“?!敝干詈?萍籍a(chǎn)業(yè))。同時,抓好三亞深海科技城建設(shè),培育深海技術(shù)國家實驗室,打造深??萍紕?chuàng)新人才培養(yǎng)基地。
1 大國重器“劍”指深海
從百米淺海到萬米深海,這是中國載人深潛事業(yè)一代代深潛人的“深藍夢”。它突破了我國多項核心深潛技術(shù),完成了萬米級海試,并首次探底全球海洋最深處——馬里亞納海溝“挑戰(zhàn)者深淵”,創(chuàng)造了我國載人深潛新紀錄,它就是我們今天要介紹的主角——“奮斗者”號全海深載人潛水器。
2020年11月10日,“奮斗者”號全海深載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米,也就是說,它可以到達全球海洋的任何一個地方。2021年3月16日,“奮斗者”號全海深載人潛水器在三亞正式交付,中科院深海所負責“奮斗者”號的后續(xù)運維與管理。
“在百分制的驗收考核中,我們獲得了99分的高分,這也代表著潛水器是個可靠好用的裝備?!敝袊捌擤柖彼L葉聰介紹,“奮斗者”號全海深載人潛水器交付以后,在中科院深海所的管理下,能夠發(fā)揮它的科考作用,讓全世界的科學家可以去以前難以想象、難以到達的萬米深淵,去開展前沿的科學研究。
據(jù)了解,超過6000米的深海溝屬于“深淵帶”,它們的面積并不大,把全世界“深淵帶”加在一起,也只占大洋總面積的1~2%。但是深海溝的意義不在于面積,而是在于深度。深海溝是大洋板塊俯沖進入地球內(nèi)部的通道,對于這種“深淵帶”的生態(tài)系統(tǒng)和地質(zhì)現(xiàn)象,我們極少了解,因此正是近年來國際海洋探索的新焦點。
“奮斗者”號全海深載人潛水器是我國“十三五”國家重點研發(fā)計劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點專項的核心科研任務(wù),中國船舶七〇二所牽頭負責“奮斗者”號的總體設(shè)計和集成建造,中科院深海所作為“奮斗者”號的業(yè)主單位負責牽頭執(zhí)行海試任務(wù)。中科院深海所研究員杜夢然說:“我們將繼續(xù)堅持‘深海班車’的理念,不斷提高運行效率,降低運行成本,使更多的科學家和工程師能下潛到萬米海底,繼續(xù)開展前沿的深淵科學探索,使之從國之重器變成國之利器,不負國家賦予我們的使命?!?/p>
2 大國工匠護航深海
每一次超高壓深海環(huán)境下的科考研究工作,都是對深海裝備的考驗。近年來,我國科學家相繼自主研發(fā)了一批深海裝備,包括海底地震儀、“海翼”號水下滑翔機、“海斗”號自主遙控水下潛水器、“天涯”號以及“萬泉”號著陸器等,而這些深海裝備,哪怕是一顆小小的螺絲釘背后,都離不開深海工匠們的嚴謹和無私奉獻。
“80后”周皓是中科院深海所工程實驗室的一名鉗工,他平時的主要工作是深??蒲醒b備的加工、制造和維修。記者見到他時,他正在為保障下一輪出??瓶既蝿?wù)的順利進行做準備,并指導學生趙民柏對深海裝備的液壓系統(tǒng)油堵進行數(shù)控加工,每個加工的零部件都要細致入微地查看。對于需要調(diào)整的零部件,周皓重復(fù)銼削動作,確保零部件在深海低溫超高壓的極端環(huán)境下工作的穩(wěn)定性。
銼削講究的是“慢工細活”,考驗的是耐心和韌性。手被銼刀磨起了水泡,破了再起、起了再破,一碰工具就像針扎一樣疼。為了掌握本領(lǐng),周皓用好幾年的時間提高自己加工的精細度,隨著手上形成厚厚的硬繭,他的手工加工精度提升到了頭發(fā)絲粗細的1/27,手工加工兩個配合在一起的零部件接縫處可以不透水?!皢问且粋€簡單的銼削動作,我每天要練習過萬次,用壞的銼刀算一下也有上千把了。”周皓說,每個零部件基本上都是“首件加工”,所以在加工之前必須做到認真細致地分析圖紙的加工要求,通過后期的加工制造,保證其精度要求。
事實上,科研裝備在萬米以下的海底所承受的壓力,相當于在小拇指的指甲蓋那么大的一點地方承受一輛轎車的重量,所以無論在材料上、復(fù)雜程度上還是加工精度上,對零件本身要求就高,但周皓至今仍保持著零件加工制作零失誤的記錄。在深??蒲醒b備安裝調(diào)試過程中,遇到各種“疑難雜癥”,只要經(jīng)過周皓的手,都能得到解決?!坝龅揭恍┚雀叩?,我們都會請教周皓怎么做,他手工加工的零件精度可以達到0.003毫米以內(nèi),而通用機床的加工精度才0.01毫米?!敝锌圃荷詈Kこ虒嶒炇覕?shù)控員蔡鳳海介紹。進入中科院深海所以來,周皓憑借掌握的技能,成功解決了重點型號深??蒲醒b備研制中的技術(shù)難題198項,針對海試需要,對科考裝備合理升級改造86項,為護航我國深??瓶甲鞒隽素暙I。
3 推進深海科研工作建設(shè)產(chǎn)學研聯(lián)合體
產(chǎn)學研結(jié)合是企業(yè)、高校及科研院所通過合作共同開展技術(shù)創(chuàng)新的活動,是促進高校和科研院所科技成果轉(zhuǎn)化的重要途徑,也是提高企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量、自主創(chuàng)新能力和市場競爭力的有效方式。作為海南自貿(mào)港重點園區(qū),三亞崖州灣科技城承擔著推進自貿(mào)港建設(shè)的先行先試示范作用。近年來,三亞崖州灣科技城相繼引進多家高水平科研機構(gòu)和包括上海交通大學、浙江大學、中國農(nóng)業(yè)大學、中國海洋大學等多所高等院校,形成產(chǎn)學研一體化服務(wù)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與成果轉(zhuǎn)化平臺。
位于三亞崖州灣科技城的中國海洋大學三亞海洋研究院由海南省、三亞市和中國海洋大學共同建立,主要面向海洋科學、水產(chǎn)、海洋技術(shù)、生物學、電子信息、生物與醫(yī)藥、資源與環(huán)境、漁業(yè)發(fā)展、會計等優(yōu)勢學科,高度契合海南高層次人才需求。馬嘉憶作為生物與醫(yī)藥專業(yè)研究生,目前正師從中國工程院院士包振民從事南美白對蝦良種選育課題的研究工作。她表示,三亞的環(huán)境和氣候得天獨厚,優(yōu)厚的條件非常利于開展科研,她希望能夠利用好這些條件,在自己的科研方面有所突破,為祖國的水產(chǎn)良種庫作貢獻。
當前,三亞正以科技創(chuàng)新驅(qū)動為導向,積極推動海洋企業(yè)、科研機構(gòu)及高等院校聯(lián)合建設(shè)深海研究與裝備技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,就重大關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性和共性技術(shù)問題進行系統(tǒng)化、配套化和工程化研究,加快先進技術(shù)和實用產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。中國海洋大學三亞海洋研究院執(zhí)行院長邵長江介紹,目前,熱帶海洋生物種質(zhì)資源開發(fā)與種業(yè)工程實驗室和深遠海立體觀測網(wǎng)支撐保障與信息服務(wù)基地中心已經(jīng)常態(tài)化運行。“我們希望通過海南的試點先行,探索更多可復(fù)制可推廣的經(jīng)驗,為中國海洋大學、海南省,乃至我國高等教育改革提供寶貴經(jīng)驗,作出更大的貢獻?!?/p>
據(jù)三亞市科工信局相關(guān)負責人介紹,2020年三亞支持了《深海高分高光譜成像儀關(guān)鍵技術(shù)研究》《探索二號船深海鎧裝光電纜研制及高精度位置和運動參考系建立》《地外海洋極端環(huán)境模擬系統(tǒng)研發(fā)》等3個重大科研項目,支持成立涉海研究的新型科研機構(gòu)6家。除積極探索產(chǎn)學研平臺結(jié)合發(fā)展外,三亞市相關(guān)部門在實驗室建設(shè)、港口、碼頭建設(shè)、探測裝備制造、科考船舶和設(shè)備保障以及深??萍汲墙ㄔO(shè)等方面均給予優(yōu)先配套支持。
從“廣撒漁網(wǎng)”向“精準垂釣”轉(zhuǎn)變,從以土地為主要吸引物向以功能為主要吸引物轉(zhuǎn)變,從園區(qū)向城區(qū)轉(zhuǎn)變,從政府主導向市場主導轉(zhuǎn)變,三亞一直在中國特色自由貿(mào)易港建設(shè)中扛起海南深海研究的責任擔當,努力提升海南在國家戰(zhàn)略格局中的地位和作用。