開啟深淵之門
——海斗深淵前沿科技問題研究與攻關(guān)先導(dǎo)科技專項(xiàng)進(jìn)展

中國科學(xué)院海斗深淵前沿科技問題研究與攻關(guān)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)研究團(tuán)隊(duì)

中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所 三亞 572000

開啟深淵之門
——海斗深淵前沿科技問題研究與攻關(guān)先導(dǎo)科技專項(xiàng)進(jìn)展

中國科學(xué)院海斗深淵前沿科技問題研究與攻關(guān)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)研究團(tuán)隊(duì)

中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所 三亞 572000

海斗深淵已逐漸成為國際地球科學(xué)尤其是海洋科學(xué)的前沿陣地和研究熱點(diǎn)?！昂６飞顪Y前沿科技問題研究與攻關(guān)”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的設(shè)立旨在推動(dòng)我國海洋科學(xué)事業(yè)的發(fā)展，引領(lǐng)世界深淵科學(xué)研究，建立我國深淵生物學(xué)、深淵生態(tài)學(xué)和深淵地學(xué)等海斗深淵學(xué)科體系；滿足和支撐國家海洋探測高技術(shù)需求，建立支撐我國深淵科學(xué)研究及技術(shù)攻關(guān)的技術(shù)體系。文章介紹了專項(xiàng)立項(xiàng)背景、研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、組織管理架構(gòu)及近期重要進(jìn)展。

深淵，海斗深淵，中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.09.016

海斗深淵（Hadal Trenches），簡稱深淵，專指海洋中深度大于 6 000 米的海溝區(qū)域[1,2]。全球共有 37 條深海溝，其中9條最深的海溝（例如馬里亞納海溝）分布在西太平洋。海斗深淵環(huán)境以壓力大、溫度低、無光黑暗、構(gòu)造活躍、地震密集、生命奇特為特點(diǎn)，代表了地球上非常獨(dú)特的海洋極端環(huán)境[3-5]。這里孕育了地球上最神秘的生態(tài)系統(tǒng)，有著特有的洋流運(yùn)動(dòng)，與上層海洋與海底之間存在著廣泛的物質(zhì)和能量交換。它與淺海（＜200 m）、半深海（200—3 000 m）和深海（3 000—6 000 m）一起，構(gòu)成了一個(gè)完整的海洋體系，是驅(qū)動(dòng)地球系統(tǒng)演化的關(guān)鍵一環(huán)。盡管它們有著如此重要的作用和迷人的魅力，但卻又是迄今人類知之極少且難以企及的海底區(qū)域。

1 海斗深淵前沿科技問題研究與攻關(guān)先導(dǎo)科技專項(xiàng)的設(shè)立

近年來，隨著深淵探測技術(shù)瓶頸被逐步突破，深淵科學(xué)正成為國際地球科學(xué)尤其是海洋科學(xué)中蘊(yùn)含重大突破的最新前沿領(lǐng)域。它以大深度深淵潛水器、深淵探測裝置和深淵環(huán)境模擬平臺為主要技術(shù)裝備，探索深淵內(nèi)發(fā)生的地質(zhì)、化學(xué)、物理、生命等自然現(xiàn)象、過程及其規(guī)律，重點(diǎn)研究海洋最深處發(fā)生的生命過程與生命演化、俯沖作用和板塊活動(dòng)、地化過程與礦床形成、深部釋氣與化能生命、海溝地形與洋流運(yùn)動(dòng)等。深淵科學(xué)問題代表了海洋科學(xué)發(fā)展的最前沿陣地之一，對其進(jìn)行研究是我國占領(lǐng)國際海洋科學(xué)研究制高點(diǎn)的重要機(jī)會，對我國海洋科學(xué)事業(yè)的發(fā)展乃至國家整體科學(xué)創(chuàng)新實(shí)力的提高均有著重要的推動(dòng)作用。

與深淵科學(xué)研究同樣倍受關(guān)注的是深淵技術(shù)的快速發(fā)展。當(dāng)前，深淵探測裝備技術(shù)正在成為國際海洋科技競爭的焦點(diǎn)，代表著深海工程技術(shù)領(lǐng)域中的頂級挑戰(zhàn)，體現(xiàn)了一個(gè)國家的深海工程技術(shù)水平，目前我國各類研究計(jì)劃對深淵科學(xué)與技術(shù)的研究幾近空白。2014 年4 月10日，中科院正式啟動(dòng)了“海斗深淵前沿科技問題研究與攻關(guān)”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類），首席專家由國際深海科技領(lǐng)域知名學(xué)者丁抗教授擔(dān)任。該項(xiàng)目計(jì)劃利用“蛟龍?zhí)枴鄙詈撍骱推渌詈Ｌ綔y設(shè)備在馬里亞納海溝進(jìn)行科學(xué)考察與試驗(yàn)，建立和發(fā)展我國海斗深淵生物學(xué)、海斗深淵生態(tài)學(xué)、海斗深淵地學(xué)等多個(gè)學(xué)科體系，并以此為引導(dǎo)，進(jìn)一步攻克全海深潛水器關(guān)鍵技術(shù)及全海深探測裝備關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)我國深?？茖W(xué)和深海裝備技術(shù)向最深的海洋區(qū)域進(jìn)軍。

1.1 專項(xiàng)總體目標(biāo)

本專項(xiàng)涉及的研究領(lǐng)域代表了海洋科學(xué)的最前沿之一，研究過程中所獲得學(xué)術(shù)成果和技術(shù)成果，將對我國海洋科學(xué)事業(yè)發(fā)展、深海探測技術(shù)進(jìn)步起到極大的推動(dòng)作用。

（1）聚焦深淵科學(xué)的前沿問題，在深淵生命演化及適應(yīng)性、深淵環(huán)境演變及資源環(huán)境效應(yīng)、深淵構(gòu)造活動(dòng)和地質(zhì)演變等方面爭取重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)或突破，使得我國在國際海洋科學(xué)研究領(lǐng)域占據(jù)重要位置，引領(lǐng)世界深淵科學(xué)研究的發(fā)展。同時(shí)，通過深淵科學(xué)問題的探索，能夠逐步建立起我國深淵生物學(xué)（Trench Biology）、深淵生態(tài)學(xué)（Trench Ecology）、深淵地學(xué)（Trench Geology）等學(xué)科體系。

（2）發(fā)展適應(yīng)于深淵探測和科研需要的深淵探測裝備，突破深淵探測技術(shù)、深淵模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)和全海深載人/無人潛水器瓶頸技術(shù)，建立支撐我國深淵科學(xué)研究及技術(shù)攻關(guān)的技術(shù)體系，將大力促進(jìn)我國在材料技術(shù)、能源技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、控制技術(shù)、運(yùn)載器技術(shù)、深海作業(yè)技術(shù)等多種深海高技術(shù)領(lǐng)域取得長足進(jìn)步，滿足和支撐國家海洋高科技事業(yè)發(fā)展的需求，并在新一輪國際深?？萍嫉陌l(fā)展中占據(jù)前沿制高點(diǎn)。這將是一項(xiàng)開創(chuàng)性的工作，是最終形成我國全海深科研、探測及相應(yīng)工程技術(shù)能力的第一步。

（3）深淵科技體系的建立涵蓋多種科學(xué)研究和深海高技術(shù)領(lǐng)域。因此，這不是任何單一的學(xué)科，或個(gè)別科研團(tuán)體及人員所能夠完成的。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，中科院在上述科學(xué)研究領(lǐng)域和高技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)具備明顯的特色和優(yōu)勢，形成了很強(qiáng)的綜合性高技術(shù)力量和科學(xué)研究力量?？梢酝ㄟ^多學(xué)科、建制化的科研組織實(shí)施方式，進(jìn)一步將相對分散的力量凝聚在深淵科技領(lǐng)域，加強(qiáng)人才的匯合和交流，為我國培養(yǎng)一支勇于創(chuàng)新、能夠在相對較短時(shí)間內(nèi)突破深海科技前沿領(lǐng)域的隊(duì)伍。

綜上，專項(xiàng)的總體目標(biāo)如下。

（1）聚焦深淵科學(xué)前沿問題，在深淵生命演化及適應(yīng)性、深淵環(huán)境演變及資源環(huán)境效應(yīng)、深淵構(gòu)造活動(dòng)和地質(zhì)演變等方面爭取重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)或突破，建立我國深淵生物學(xué)、深淵生態(tài)學(xué)和深淵地學(xué)等海斗深淵學(xué)科體系。

（2）發(fā)展適應(yīng)于深淵探測和科研需要的深淵探測裝備，突破深淵探測技術(shù)、深淵模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)和全海深載人/無人潛水器瓶頸技術(shù)，建立支撐我國深淵科學(xué)研究及技術(shù)攻關(guān)的技術(shù)體系，為開展和保障海斗深淵的科學(xué)考察和研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（3）建立一個(gè)以深?？茖W(xué)與技術(shù)緊密結(jié)合為特色的深淵科技卓越中心，形成具國際競爭力的深淵科技力量綜合性聯(lián)盟體，使其成為深海科技領(lǐng)域具有國際影響的“創(chuàng)新高地”，發(fā)揮深淵科技在國家海洋發(fā)展中的重要戰(zhàn)略作用。

1.2 專項(xiàng)研究內(nèi)容

深淵科學(xué)的探索不僅涵蓋了物理海洋、地球物理、海洋化學(xué)、地球化學(xué)、海洋地質(zhì)、海洋生態(tài)、海洋生物、海洋環(huán)境等諸多學(xué)科領(lǐng)域的前沿科學(xué)問題，也涉及到材料、能源、導(dǎo)航、控制、運(yùn)載器、深海作業(yè)等多種深海高技術(shù)領(lǐng)域的儲備和研發(fā)問題，科學(xué)與技術(shù)于此相輔相成，是一場長期、復(fù)雜和系統(tǒng)的工程。因此，本專項(xiàng)將按照“有限目標(biāo)、重點(diǎn)突破”的原則，尋求行之有效的發(fā)展思路和組織管理方法，集中優(yōu)勢力量解決當(dāng)前迫切需要且最有可能獲得重要進(jìn)展的三大核心科學(xué)問題和三大核心技術(shù)問題。圍繞本專項(xiàng)的 3 個(gè)科學(xué)問題和3個(gè)技術(shù)問題，專項(xiàng)設(shè)置如下 6 個(gè)項(xiàng)目。

項(xiàng)目一：海斗深淵的基本生物學(xué)特征及特有物種的起源、演化和環(huán)境適應(yīng)機(jī)制；項(xiàng)目二：海斗深淵的基本環(huán)境特征及專屬性物理海洋和地球化學(xué)現(xiàn)象；項(xiàng)目三：板塊俯沖、構(gòu)造活動(dòng)與海斗深淵的形成和演化；項(xiàng)目四：深淵探測設(shè)備研制、應(yīng)用及海上綜合性試驗(yàn)平臺建設(shè)；項(xiàng)目五：全海深潛水器關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；項(xiàng)目六：深淵環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在 6 個(gè)項(xiàng)目中分別設(shè)置相關(guān)研究課題，針對性地開展相關(guān)研究工作。項(xiàng)目一、二、三是本專項(xiàng)的科學(xué)研究項(xiàng)目，將在深?？茖W(xué)研究領(lǐng)域體現(xiàn)出本專項(xiàng)的核心競爭力，它的成功實(shí)施將為建立我國包括深淵生命學(xué)、深淵生態(tài)學(xué)和深淵地學(xué)在內(nèi)的深淵學(xué)科體系作出重要貢獻(xiàn)。項(xiàng)目四、五、六是本專項(xiàng)的核心技術(shù)研究項(xiàng)目，為專項(xiàng)科學(xué)問題的研究提供現(xiàn)場觀測、樣品采集以及實(shí)驗(yàn)室模擬支持，是本專項(xiàng)的支撐系統(tǒng)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目是本專項(xiàng)實(shí)施的目的，技術(shù)研究項(xiàng)目是本專項(xiàng)成功的前提，科學(xué)項(xiàng)目引導(dǎo)技術(shù)項(xiàng)目的前進(jìn)，技術(shù)項(xiàng)目促進(jìn)科學(xué)研究項(xiàng)目的發(fā)展。6個(gè)項(xiàng)目之間的關(guān)系（圖1）。

圖1 “海斗深淵”先導(dǎo)專項(xiàng)項(xiàng)目設(shè)置

1.3 專項(xiàng)組織管理

本專項(xiàng)具有跨學(xué)科、跨領(lǐng)域和跨行業(yè)的特征。其在橫向上將跨越通常沒有緊密聯(lián)系、在行政上分屬不同管理部門的科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)和高技術(shù)研發(fā)力量；在縱向上不僅涉及國際深海科技領(lǐng)域基礎(chǔ)性問題和通用技術(shù)，也將滲透和挑戰(zhàn)一些最為前沿的重大科學(xué)問題和瓶頸技術(shù)。為確保專項(xiàng)的實(shí)施，專項(xiàng)按照如下組織架構(gòu)進(jìn)行管理（圖2）。

圖2 “海斗深淵”先導(dǎo)專項(xiàng)組織架構(gòu)

專項(xiàng)首席專家由深海所丁抗所長擔(dān)任，負(fù)責(zé)提出和策劃整個(gè)專項(xiàng)的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、科研方向和目標(biāo)、研究任務(wù)分解方案，統(tǒng)籌安排各項(xiàng)目之間的協(xié)同創(chuàng)新，批準(zhǔn)專項(xiàng)核心成員的聘用。同時(shí)，專項(xiàng)將設(shè)立科學(xué)主管（Primary Investigator）及工程技術(shù)總師（Chief Technologist），分別由彭曉彤（深海所：首席科學(xué)家、中科院“百人計(jì)劃”）和張艾群（深海所：總工、國家“863”海洋領(lǐng)域?qū)＜摇⒅锌圃骸鞍偃擞?jì)劃”）擔(dān)任，協(xié)助首席專家組織、實(shí)施專項(xiàng)。

專項(xiàng)自啟動(dòng)以來一貫堅(jiān)持以下理念：通過專項(xiàng)的引領(lǐng)，將中科院在深?？萍碱I(lǐng)域已經(jīng)具備顯著特色和優(yōu)勢，但卻相對分散的深?？萍剂α考掀饋恚ㄌ貏e是尚未進(jìn)入海洋領(lǐng)域的研究力量），最大限度地發(fā)揮中科院人才聚集地的效能，為我國海斗深淵科技水平的跨越式提升提供支持。

這種開放、合作共享的專項(xiàng)管理思路，充分發(fā)揮了中科院學(xué)科全面、綜合的優(yōu)勢，匯聚了中科院現(xiàn)有和潛在深海科學(xué)與工程技術(shù)力量。從 2014 年 4 月啟動(dòng)至今的兩年多時(shí)間里，除了海洋所、南海海洋所、聲學(xué)所、沈陽自動(dòng)化所等原本涉海的研究所，金屬所、大連化學(xué)物理所、上海硅酸鹽所、測量與地球物理所、地質(zhì)與地球物理所、水生生物所等原未涉及海洋技術(shù)研究的團(tuán)隊(duì)也在專項(xiàng)中也發(fā)揮了重要作用。目前，除深海所外，參加海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)的中科院團(tuán)隊(duì)已達(dá) 12 家（圖 3），高校、企業(yè)及部門院所也達(dá) 10 家（圖 4）。

圖3 參加海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)的中科院內(nèi)單位

圖4 參加海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)的中科院外單位

2 專項(xiàng)進(jìn)展

海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)自啟動(dòng)以來，已在多個(gè)布局方向取得較大的進(jìn)展和突破。

2.1 深淵科考平臺——“探索一號”船

完成“探索一號”深淵科考平臺建設(shè)，作為深海工程技術(shù)作業(yè)及試驗(yàn)平臺，“探索一號”將滿足我國在未來十多年內(nèi)進(jìn)行深淵探測與作業(yè)的迫切之需。該平臺可為全海深關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)提供海試平臺，可支撐我國萬米載人潛水器及無人潛水器的海上試驗(yàn)與作業(yè)。2016年 6—8月進(jìn)行的馬里亞納海溝首航，“探索一號”船出色、圓滿地完成了航次任務(wù)：船舶 DP2 動(dòng)力定位系統(tǒng)的高精度定位性能，以及萬米測深探測系統(tǒng)、CTD采水器、沉積物取樣裝置、地震實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等船載設(shè)備成功運(yùn)行，表明了“探索一號”船作為我國 4 500 米和萬米載人/無人潛水器母船以及綜合性海斗深淵科考作業(yè)平臺，具備了 6 500 米以深海洋的常規(guī)探測作業(yè)以及支撐萬米深潛科考作業(yè)的能力。

利用船載絞車系統(tǒng)和沉積物采樣設(shè)備，獲得了 9 150米水深的箱式沉積物樣品，創(chuàng)造了同類型深海裝備作業(yè)深度的世界新記錄。航次還成功獲得了深度序列完整的海底沉積物樣本，從 7 000 米、8 000 米、9 000 米到最大水深 10 822 米。大深度沉積物樣本的獲取為研究深淵沉積對全球氣候變化的響應(yīng)、深淵早期成巖活動(dòng)、化能生命與地質(zhì)活動(dòng)內(nèi)在聯(lián)系等重大科學(xué)問題創(chuàng)造了條件。

利用一系列采樣裝備，成功獲得了深度序列完整的馬里亞納海溝水樣，包括七千、八千、九千和萬米級水樣，最大采樣深度達(dá) 10 900 米。大深度水樣的獲取為揭示深淵水體生態(tài)環(huán)境演變、深淵物質(zhì)循環(huán)以及極端高壓微生物學(xué)研究提供了珍貴的研究樣本。

本航次取得的成果，表明了萬米深海已不再是我國海洋科技界的禁區(qū)，這是繼蛟龍?zhí)柶咔缀Ｔ嚦晒笥忠粋€(gè)海洋科技的里程碑。

2.2 海底地震儀

專項(xiàng)部署支持的國產(chǎn)海底地震儀（OBS）工作深度首次突破 7 000 米。航次共投放了 9 臺 OBS，儀器回收率 100%，最大工作深度達(dá) 7 731 米，刷新了國產(chǎn)地震儀工作水深的新記錄。地震儀記錄數(shù)據(jù)完整，采集到了自1900年以來第三次發(fā)生在馬里亞納海溝大于 7.7 級的天然地震信號。

世界上首次在挑戰(zhàn)者深淵西部開展主動(dòng)源人工地震勘探，以大容量氣槍為人工震源放炮 960 次，總長160.9 km。并成功獲得了一條完整的地震剖面。

2.3 深淵著陸器

專項(xiàng)部署的深淵著陸器“天涯”號獲取大量海底水樣（大于 100 升），這在國際同等或類似裝備上都無先例。“天涯”號深淵著陸器下潛 9 次，其中 8 次有效，深度分別是 5 530 米、6 985 米、7 034 米、7 526 米、7 850米、7 619 米、10 822 米和 5 076 米，獲得了 CTD、溶解氧數(shù)據(jù)和批量近底經(jīng)原位固定的微生物樣品、近底水樣、視頻、照片及部分沉積物樣品，該著陸器成功捕獲批量深淵特征生物獅子魚及其他大型生物。

搭載自主研發(fā)的原位固定裝置完成了近十個(gè)站位的原位水體微生物收集工作，采樣實(shí)驗(yàn)的最大深度達(dá) 7 850米，單次過濾水樣體積達(dá) 150 升。此裝置所獲得的樣品能最大程度地反演深淵底部原位環(huán)境下的微生物組學(xué)信息，為揭示深淵微生物群落結(jié)構(gòu)、代謝途徑和環(huán)境適應(yīng)機(jī)制提供了珍貴的研究樣本。

專項(xiàng)部署的“海角”號深淵著陸器下潛作業(yè)3次全部有效，深度是 5 504 米、6 665 米和 6 879 米。分別獲得海底樣品、視頻、照片等資料。在接近 7 000 米深度再次捕獲獅子魚、大型端足類鉤蝦。

2.4 “原位實(shí)驗(yàn)”號升降器

專項(xiàng)部署支持的“原位實(shí)驗(yàn)”號升降器下潛應(yīng)用6次，下潛深度分別為 6 382 米、8 079 米、8 627 米、9 197 米、10 225 米和 10 935 米。在萬米海底成功進(jìn)行了深淵底部氮循環(huán)、氨氧化的原位培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，在世界在挑戰(zhàn)者深淵萬米深度再次成功捕獲端足類鉤蝦，并在挑戰(zhàn)者深淵最深點(diǎn)附近布放“CAS”中國科學(xué)院標(biāo)識。

2.5 “海斗”號無人潛水器

專項(xiàng)自主研制的“海斗”號無人潛水器成功進(jìn)行了一次八千米級、兩次九千米級和兩次萬米級下潛應(yīng)用，最大潛深達(dá) 10 767 米?！昂６贰碧柍蔀槲覈着_下潛深度超過萬米并進(jìn)行科考應(yīng)用的無人自主潛水器，創(chuàng)造了我國無人潛水器的最大下潛及作業(yè)深度記錄，使我國成為繼日、美兩國之后第三個(gè)擁有研制萬米級無人潛水器的國家。利用海斗號成功獲得了 2 條九千米級（9 827 和 9740米）和 2 條萬米級（10 310 米和 10 767 米）水柱的溫鹽深數(shù)據(jù)。這是我國獲得的第一批萬米溫鹽深剖面數(shù)據(jù)，為研究海斗深淵水團(tuán)特性的空間變化規(guī)律和深淵底層洋流結(jié)構(gòu)，以及萬米載人潛水器的設(shè)計(jì)提供了寶貴的基礎(chǔ)資料。

2.6 水下滑翔機(jī)

專項(xiàng)部署自主研制的水下滑翔機(jī)最大下潛深度達(dá)到5 751 米，完成 8 個(gè)有效下潛周期的試驗(yàn)并實(shí)時(shí)通過衛(wèi)星傳回?cái)?shù)據(jù)，創(chuàng)下了我國水下滑翔機(jī)的最大下潛深度記錄，接近目前水下滑翔機(jī)下潛深度的世界紀(jì)錄 6 000 米。

2.7 生物樣品

通過專項(xiàng)研制的深淵著陸器和升降器共進(jìn)行了13個(gè)潛次的大生物誘捕實(shí)驗(yàn)，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 2 000 余個(gè)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。這是我國首次獲得具有深淵專屬特性的獅子魚以及萬米水深的大生物樣品。這些深淵大生物樣本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(huán)境的適應(yīng)機(jī)制提供了寶貴的樣本。

2.8 全海深載人球殼

萬米載人球殼、萬米浮力材料等核心技術(shù)取得重大突破，為國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)提供了關(guān)鍵的啟動(dòng)條件；制備了國內(nèi)首個(gè)驗(yàn)證全海深壓力的鈦合金縮比球，并通過了190 MPa 靜水外壓試驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)萬米載人潛水器載人艙材料、制造工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國產(chǎn)化邁出了關(guān)鍵性的一步。研制的標(biāo)準(zhǔn)模塊浮力材料具有較好的耐水壓性能，120 MPa 的水壓下 24h 吸水率在 0.25%—0.48%范圍。全海深固體浮力材料的研制工作已獲得了突破性的進(jìn)展，取得了階段性成果。

2.9 超高壓模擬壓力筒、深淵極端環(huán)境模擬平臺

超高壓模擬壓力筒、深淵極端環(huán)境模擬平臺等深海科研重大基礎(chǔ)設(shè)施建成并投入運(yùn)行，在緊鄰南海的戰(zhàn)略要地建成了面向全國提供服務(wù)的研發(fā)平臺，為我國將自主研發(fā)的 4 500 米載人潛水器/萬米載人潛水器/深?？臻g站等重大深?？萍佳b備的海試及運(yùn)行維護(hù)做好了必要的條件準(zhǔn)備。

2.10 專項(xiàng)文化

專項(xiàng)通過兩年的實(shí)施，逐步建立起“合作的文化，干事的文化，學(xué)術(shù)平等的文化”。

專項(xiàng)本著開放、合作共享的管理思路，充分發(fā)揮了中科院學(xué)科全面、綜合的優(yōu)勢，匯聚了中科院現(xiàn)有和潛在深海科學(xué)與工程技術(shù)力量，逐步建立了深淵研究團(tuán)隊(duì)。

專項(xiàng)通過組織實(shí)施“探索一號”深淵裝備海試及科考航次（TS01-01）、多種深潛裝備的應(yīng)用以及密集性深淵科考作業(yè)的實(shí)踐，磨礪出一批海上一線作業(yè)指揮員，鍛造出了一支能夠進(jìn)行萬米大深度科考作業(yè)的隊(duì)伍。

2.11 深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)

通過兩年多的聯(lián)合攻關(guān)，海斗深淵專項(xiàng)已經(jīng)初步構(gòu)建了我國深淵科技前沿研究的人才高地，取得了一系列核心關(guān)鍵技術(shù)的突破，在國內(nèi)外取得了良好的學(xué)術(shù)聲譽(yù)和影響力。海斗深淵專項(xiàng)已經(jīng)取得的成績，為國家在“十三五”期間啟動(dòng)全海深技術(shù)和裝備研制奠定了基礎(chǔ)，在優(yōu)先啟動(dòng)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中，就包含了“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)，并由海斗深淵專項(xiàng)的首席專家丁抗研究員擔(dān)任重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案和申報(bào)指南編制專家組的組長。

在已經(jīng)啟動(dòng)的“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)中，又將有半導(dǎo)體所、微電子所、安徽光機(jī)所、計(jì)算所等新一批研究力量進(jìn)入深海研發(fā)領(lǐng)域。根據(jù)海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)和國家重點(diǎn)專項(xiàng)的成功實(shí)踐，證明了中科院在深海技術(shù)領(lǐng)域具有非常大的潛力，也證明了以項(xiàng)目為引導(dǎo)的方式可以高效的發(fā)揮中科院在高新技術(shù)領(lǐng)域的集群優(yōu)勢和先導(dǎo)引領(lǐng)作用，具有不可替代的優(yōu)勢。

在研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)置方面，國家重點(diǎn)專項(xiàng)借鑒和引入了海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)的思路，計(jì)劃重點(diǎn)突破制約我國在深海領(lǐng)域發(fā)展能力的深海運(yùn)載、探測、戰(zhàn)略資源開發(fā)等核心共性關(guān)鍵技術(shù)，研制萬米載人及無人潛水器實(shí)現(xiàn)萬米深潛，以及完成 4 500 米載人潛水器的海試和試驗(yàn)性運(yùn)用。具體在項(xiàng)目層面，在 2016 年已經(jīng)確定立項(xiàng)支持的項(xiàng)目中，有 13 項(xiàng)直接來自于海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)的前期工作和孵化，另外還有1項(xiàng)中科院半導(dǎo)體所牽頭的“面向深海地球物理科學(xué)研究的新型磁震傳感器（2016YFC0301800）”項(xiàng)目，也是源自海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)首席科學(xué)家丁抗研究員的組織和規(guī)劃。經(jīng)過初步統(tǒng)計(jì)，海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)孵化和牽引的項(xiàng)目占據(jù)了國家重點(diǎn)專項(xiàng)的 1/3，經(jīng)費(fèi)總額接近 9 億元。

海斗深淵先導(dǎo)專項(xiàng)對國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)的引領(lǐng)和孵化，充分體現(xiàn)了中科院在國家重大戰(zhàn)略科技前沿的先導(dǎo)引領(lǐng)作用，也是先導(dǎo)專項(xiàng)管理機(jī)構(gòu)、首席專家先進(jìn)管理理念和務(wù)實(shí)高效的工作所取得的成果。

3 未來工作重點(diǎn)及展望

專項(xiàng)將采取合理有效措施，以開放性模式吸引中科院乃至全國多學(xué)科力量，對“探索一號”TS01-01 航次取得的萬米級深淵樣品和數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛、深入的科學(xué)研究，以其獲得深淵科學(xué)重大研究成果。

專項(xiàng)將利用目前獲得的深淵裝備研制技術(shù)優(yōu)勢和航次作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，盡快重返挑戰(zhàn)者深淵，執(zhí)行第二次萬米深淵科學(xué)考察：加大力度進(jìn)行 9 000—10 000 米深度的深淵環(huán)境探測及生物、水文和地質(zhì)樣品的采集，并對專項(xiàng)自主研制的多型深淵裝備進(jìn)行海上科學(xué)試驗(yàn)和科學(xué)考察。

專項(xiàng)近期將結(jié)合國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)“深海探測技術(shù)與裝備”的部署，將本專項(xiàng)的先進(jìn)科學(xué)研究成果和技術(shù)裝備，通過國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)的進(jìn)一步支持和提升，逐步推向國家戰(zhàn)略層面，使我國深?？萍佳邪l(fā)處于國際前沿，為我國最終形成全海深的科技與工程能力奠定戰(zhàn)略性基礎(chǔ)，使我國不僅具有深空探月的能力，也能探索和研究地球上最深的海洋。專項(xiàng)還計(jì)劃將其中的部分成果予以轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，提高我國深淵探測能力，促進(jìn)我國在材料技術(shù)、能源技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、控制技術(shù)、運(yùn)載器技術(shù)、深海作業(yè)技術(shù)等多種深海高技術(shù)領(lǐng)域取得長足進(jìn)步，滿足和支撐國家海洋高科技事業(yè)發(fā)展的需求，并在新一輪國際深?？萍嫉陌l(fā)展中占據(jù)前沿制高點(diǎn)。

1 Wolff T. The hadal community, an introduction. Deep Sea Research, 1960, 6(2)： 95-124.

2 Wolff T. The concept of the hadal or ultra-abyssal fauna. Deep-Sea Research, 1970, 17： 983-1003.

3 Zobell C E. Bacterial life at the bottom of the Philippine Trench.Science, 115(2993)： 507-508.

4 Fryer P. Evolution of the mariana convergent plate margin system. Reviews of Geophsics, 1996, 34 (1)： 89-125.

5 Lesley E B, Levin L A. Living deep： A synopsis of Hadal Trench Ecology. Marine Technology Society Journal, 2009, 43(5)： 137-143.

（相關(guān)圖片請見封二）

Open a Door to the Hadal Trenches—Progress on Frontier Study on Hadal Science and Technology

Team of Strategic Priority Program of on Frontier Study on Hadal Science and Technology
（Institute of Deep-sea Science and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Sanya 572000, China）

Recently, Hadal Trenches research has received tremendous attention in the field of Earth sciences especially Marine science. Strategic Priority Program (SPP) of Frontier Study on Hadal Science and Technology is dedicating to promote the development of the Marine science in China, leading the deep scientific research, and establishing a deep subject such as biology, ecology and geoscience. The implementation of the SPP on Frontier Study on Hadal Science and Technology will also support the requirements for Marine exploration, and establish a technology system on deep detection.

Trenches, Hadel Trenches, CAS Strategic Priority Program

*資助項(xiàng)目：中科院海斗深淵前沿科技問題研究與攻關(guān)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDB06000000）修改稿收到日期：2016年9月8日