上海交通大学自主研制的深海重载作业采矿车工程样机“开拓二号”。新华社发
“开拓二号”深海重载采矿车海试水深首次突破4000米；“深海一号”大气田实现向1500米超深水跨越……我国深海科技与海工装备接连实现新突破，正在成为推动传统海洋产业升级、新兴海洋产业崛起、未来海洋产业培育的重要力量。
日前在三亚召开的第二届海南自贸港国际科技创新合作论坛暨深海技术创新大会上，一批海洋领域的“硬核装备”和先进技术集中亮相，展示了广阔的应用场景和推广前景。各科研单位和企业研发“掌门人”齐聚一堂，共同聚焦科技创新赋能培育海洋新质生产力。
“深海利器”赋能蓝色经济
耕海牧渔，“种粮”于海。几天前，“鑫环1号”海洋牧场养殖平台在东方市感城海域投放锚定完毕，计划9月正式投产。这是一座集水产养殖、种苗繁育、旅游观光于一体的综合性半潜式智能化海洋牧场养殖平台，预计年产鱼类可达200万斤，年产值9000万元以上。
我国海水鱼类养殖发展迅速，产量由1984年的不到1万吨，提升到2023年的200多万吨。“发展深远海养殖，就是通过科技创新践行大食物观。”中国水产科学研究院黄海水产研究所研究员关长涛介绍说，2018年以来，我国先后研建了10余款大型养殖网箱、岸联式和全围式两种围栏、游弋式大型养殖工船等设施与装备，促进了深远海养殖的发展。
从生物资源、油气资源、矿产资源到可再生能源，蓝色国土蕴藏丰厚“宝藏”。我国海洋科技创新能力持续增强，一批“深海利器”加快挺进产业“新蓝海”。
高科技海洋装备是深海资源开发利用的基础。“产业需求牵引带动我国海洋装备研发不断深入，推动实验室成果的加快落地和批量化应用。”中国工程院院士、上海交通大学原校长林忠钦说，近年来我国在深海油气勘探和开采装备、大型邮轮和大型LNG船等高性能船舶，以及有人/无人水下作业装备方面发展迅速。
自20世纪50年代开始，全球深海作业历经70余年的发展，如今已经具备安全可控的工程化能力。深海重型作业装备属于定制化的高端装备，是深海作业的关键支撑，具有体积大、重量大、功率大、结构复杂、功能多样化等特点。尽管我国在该领域布局相对较晚，但国内企业正在加快追赶。
作业级水下机器人近三年市场占有率居全球第一，挖沟机市场占有率居全球第一，全球约70%的海底通信光缆由中国中车提供装备进行敷设……依托高铁内核技术沉淀，中国中车跨界“入海”，努力打造第二张“金名片”。10年来，中国中车先后攻克了深海装备电动化技术、多功能轻量化重载作业系统技术、分布式管缆探测及埋深测量技术等行业前沿难题。
上海中车艾森迪海洋装备有限公司总工程师张定华介绍，公司研制了系列深海悬浮作业机器人、深海挖沟敷缆机器人等国内首台（套）装备，服务于海洋油气、海底通信、救援打捞、可燃冰开采等国内深海作业场景需求。下一步，将推动深海重型作业装备高效电动化，提高效能降低投资成本、运营成本，也更加符合绿色发展的要求。同时，提升整机的智能化水平，提高具备自主或半自主的作业能力。
科研攻关孕育未来产业
今年6月，由上海交通大学自主研制的“开拓二号”深海重载采矿车成功完成海试，首次实现深海重载采矿车布放作业水深突破4000米，并实现多项重大技术突破，接下来“开拓二号”将继续向更大水深挺进，为将来深海矿产商业化开采夯实科技和装备支撑。
“深海资源丰富，是未来全球争夺的战略空间。由于全球海洋的平均水深接近4000米，给深海资源开发利用带来极大挑战。”林忠钦指出，目前我国的高端船海装备仍需大量进口，海洋装备关键核心技术需要进一步突破。
海洋装备从研发到应用离不开大量试验、测试。我国在长期实践中，已形成了完善的“水池-湖泊-近海”海洋装备体系化试验技术，贯穿于装备“概念方案设计-中试样机测试-工程化样机研制”全过程，为我国自主研发的海洋装备跨越式发展发挥了重要作用。
眼下，林忠钦正带领科研团队开展“远海浮动岛”（深远海全天候驻留浮式研究设施）研发工作。该平台将实现恶劣环境可长期驻留，海上快速移动，保证深远海长时间、连续试验，为海洋装备研发提供极限研究手段。
“我们正在紧锣密鼓开展‘远海浮动岛’设计建造，争取2028年投入使用。”林忠钦表示，“远海浮动岛”将打造成为高端海洋装备的试验平台、前沿开发技术的测试平台、探索未知海洋奥秘的科考平台，形成海洋科学与海洋工程研究的新范式。
此次大会发布了《面向2035年的中国深海矿产资源开发及利用技术发展路线图》。中国五矿集团有限公司首席技术专家李茂林表示，目前我国锰、钴、镍、铜等关键矿产资源高度依赖进口，资源安全形势不容乐观。想要打破现状，深海矿产资源开发技术探索和商业化集成刻不容缓，技术路线图的发布意义重大。
据了解，路线图梳理了相应的技术体系和研究内容，提出了中国深海矿产开发的愿景目标，即到2035年，按照安全可靠、绿色低碳、智能高效的原则，突破深海矿产资源“勘探、开采、选冶、环保”关键技术，建设自主可控的深海采矿装备系统，形成有国际竞争力的深海矿产资源商业开发能力。
向更长远目标展望，中国科学院院士、崂山实验室主任吴立新介绍了“透明海洋”的概念和意义。他表示，“透明海洋”工程是指使用现代海洋观测与探测技术，构建“海洋物联网”体系，实现海洋的状态透明、过程透明、变化透明。“无论是气候安全、能源安全、矿产资源安全还是粮食安全，对海洋的精准感知和预测具有重大意义。”
他进一步分析称，实现“透明海洋”，需要构建起海洋物联网工程，实现空中、水面、水下、海底的一个感知体系，包括更细、更深的卫星观测技术，低成本、小型化、低能耗、仿生、超高速的水下观测平台，以及新兴的能源技术、更高能量的水下通信导航方式等等。拥有这些装备和技术，才能构建起海洋数据底座。
协同创新汇聚蓝色动能
崖州湾畔，我国首个公共科考码头——三亚南山港公共科考码头已于7月启动试运行。距此仅2公里，深海装备产业园二期近期已投入使用，为海洋装备产品的“靠前研发测试、靠前生产组装、靠前维护保障”提供载体和服务。去年底，深海科技创新公共平台启动试运行，为深海装备产业化推广和应用提供服务。相关项目、平台密切联动，赋能深海科研和产业加快发展。
产学研创新要素集聚成势，推动更多“深海利器”挺进“深蓝”。三亚崖州湾科技城有关负责人介绍，海南省深海技术创新中心、崂山实验室海南基地、汉江实验室海南基地等科研平台加快建设或相继建成，中国海洋大学、上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所等高校和科研院所陆续进驻。园区还聚集了1000多家涉深海科技企业，覆盖海洋智能装备、海洋生物医药、海洋能源、深海养殖等产业。
“我们与崖州湾科技城的科研院所、企业开展了深海采矿车设计和实验研究的合作。希望通过同三亚的合作，实现深海采矿车水下5000米作业的目标。”李茂林表示，三亚地理位置优越，距离千米水深海域约100海里，科考船从三亚出港到抵达深海可实现当天往返。希望在这里建设一个实验室开展潜海实验，验证深海采矿车的行走性能、动力性能、控制性能。
大会期间，海南省海洋厅提出，海南将按照物联海洋、孪生海洋、智能海洋、深海智造“四步走”的路线图，构建“智慧海洋”高能级深海科技创新平台体系，并在今年底建成国家海洋综合试验场（深海），建设“深海智造”智能工厂，着力打造深海科技创新策源地。
大会还同步举办了“国家海洋综合试验场（深海）装备赛马测评、基金跟投行动（第一期）”活动，海南将在今年底前组织2023年增发国债项目中标企业针对项目中的关键小件、关键重要问题发出需求榜单并开展赛马测评，优胜者将获得项目订单、基金跟投以及科教融合、知识产权融资等服务。
海南省海洋厅厅长李东屿说，海南将针对器件级、载体级、通信链路等关键小件、主要载体等动员组织中国顶尖企业开展竞争性科技攻关，引导优胜者将研发、设计、生产、制造和运维全链条集聚于海南的产业园区，为打造深海科技创新策源地和实施“深海智造”行动打下坚实基础。
