10767米，這是“海斗”號全海深自主遙控水下機器人(以下簡稱“海斗”號)創造的國產水下機器人最深下潛記錄。

52天，4名現場科考隊員，朝氣蓬勃的研發團隊，來自中科院沈陽自動化所的科研人員群策群力，創造了這樣的奇跡。

日前，《中國科學報》采訪了中科院沈陽自動化所“海斗”號、“海翼”號相關研發人員，解讀“海斗”履深淵如平地的秘密。

艱難的海上之旅

6月22日，在由唐元貴、王健、陸洋、劉鑫宇4人組成的技術保障團隊保駕護航下， “海斗”號搭乘“探索一號”船，開展我國首次萬米深淵科考工作。

8月12日，科研人員順利返航。也就是說，本次海上科考歷時52天，作業時間達37天。

“52天的海上之旅，幾乎天天都在忙碌。在完成日常科考作業之外,我們才能完善操作規程，分析數據，維護設備，測試模擬，即使躺在床上睡著前，腦海中也在不斷閃現上次作業的畫面和下次要做的下潛場景預演，一樣沒法休息”，年輕的唐元貴已經是中科院沈陽自動化所的副研究員，回憶本次航程，他滿懷感慨。

普通人都覺得能夠“看海”很浪漫，但太平洋可不是表面那樣溫柔。航行途中，每每遇到狂風大作，海浪濤天，他們卻依然需要堅持工作。在進行最后一次“海斗”號下潛馬里亞納海溝挑戰者深淵時，他們衣衫盡濕，已經沒有了換洗工作服，身上全是海水的味道。

鮮為人知的是，在最初制定科考計劃時，團隊并沒有制訂“海斗”號下潛萬米的目標。“按照原計劃，‘海斗’號只計劃完成3000米級的海試驗證。為了穩妥期間，我們準備了足夠6次下潛的備用材料。沒想到最后一共下潛了7次，下潛深度兩次超過萬米”，唐元貴說。

7月1日，航渡期間,課題組在對“海斗”號進行技術狀態確認和海試策劃準備的基礎上，“海斗”號以攜帶光纖的遙控模式進行試驗性性下潛，最終成功下潛至3959米，勝利完成了“海斗”號光纖模式下的下潛深度目標。“海斗”號安全回收到甲板后，4人團隊在心里已經有了下一步的計劃，恰逢此時，也得到船上的支持和鼓勵。

“除了船上的要求和鼓勵，我們4人深知，機會來之不易，不能白白浪費在馬里亞納海溝的1個月時間”，唐元貴四人小組立即在科考船上展開技術攻關，啟動“海斗”號的自主作業模式，并在多次甲板模擬測試基礎上，冒著海上作業現場臨時設計并改變技術狀態的風險，“海斗”號以自主模式進行了首次50米下潛試驗，并取得成功,驗證了“海斗”號在自主模式下載體平臺的安全性和數據記錄的有效性。

7月12日，“海斗”號向深淵發起挑戰。團隊經連夜的技術分析與討論,將下潛深度由最初上報的7000米直接提升至8000米以深，最終海斗號成功下潛8201米。當那個橘紅色的橢圓形球體浮上水面時，所有人都松了一口氣。

此后，“海斗”號一發不可收，相繼于7月18日、23日、27日和28日，分別下潛9740米、9827米、10310米和10767米，并勝利完成科考探測任務。

“如果下潛所需的必備消耗品準備再充足些，如果航次時間再長久些，我想‘海斗’號還有更多的挑戰機會”，唐元貴說。

源于自籌經費的探索

十年磨一劍。“海斗”號的成功，離不開中科院沈陽自動化所在水下機器人領域的長久積累。

中科院沈陽自動化所所長助理、水下機器人研究室主任李碩師承封錫盛院士，在該領域深耕多年。他帶領的這支“海斗”號研發團隊,曾研制用于北極海冰探測的“北極ARV”水下機器人,創造了國內水下機器人領域多個第一。

“沒有持之以恒的研究和一以貫之的積淀，就沒有今天的海斗”，李碩坦言。

2003年，中科院沈陽自動化所在國內率先提出自主遙控水下機器人的理念。2年后，他們研發出首臺樣機，將光纖通訊與水下機器人結合，并完成了湖試。這一階段的經費，全部來自研究所自籌。

2007年，他們終于獲得了國家863計劃的支持，基于自主遙控水下機器人的設計理念研發了面向北極科考的水下機器人，先后三次參加北極科考。

2014年4月，在中科院海斗深淵先導專項的支持下，“海斗”號研制工作啟動。短短的兩年時間，團隊完成了多項關鍵技術攻關，開展了大量的壓力測試和試驗模擬，先后進行了兩次海試驗證。有了前期的積累，才有了這次突破萬米深淵的輝煌。

“自主遙控水下機器人是針對水下機器人現有的智能水平，針對極地和深淵等極端環境還缺乏有效導航定位以及作業等技術手段的情況下，而研制的一類混合型水下機器人。從當初的概念到目前的科考應用，確實是不斷創新的結果。如今來看，我們的水下機器人已經能夠在北極冰下探測，也能在馬里亞納海溝內縱橫馳騁。當然，這類水下機器人終將被全自主作業型水下機器人所替代，這也將是未來新的目標”，李碩說。

向深海進軍意義重大

在這次的深淵科考中，中科院沈陽自動化所研制的“海翼”號7000米水下滑翔機也大發神威，下潛深度兩次突破5000米，最大下潛深度達到5751米，成為國內首臺下潛深度超過五千米的水下滑翔機，創造了國內水下滑翔機的最大下潛深度記錄。同時，“海翼”號獲得了8個有效周期的CTD數據以及水下滑翔機本體的狀態數據，為我國大深度的水下滑翔機的研發積累了寶貴的經驗。

此外，中科院沈陽自動化所參與研制的“天涯”號和“海角”號深淵著陸器也有突出表現，累計完成12次深潛，獲取深淵系列深度等級的大生物樣品、沉積物和水樣。

“盡管國家提出了建設海洋強國的戰略目標，向海洋進軍，向深海進軍，但大眾長期以來對于海洋的關注度不夠，對我們發展深海技術裝備也存在一些質疑。但事實上，深海技術裝備的研制具有重大意義”，李碩介紹，“與‘海斗’號類似深海技術裝備的發展，是建設海洋強國的標志性技術，為我們探索未知的深淵世界，提供了先進的技術手段，這樣的深海科考利器，對于保障國家安全、帶動經濟社會發展非常重要。

海洋里蘊藏著寶貴的資源，是未來世界各國開發的重點，我們絕不能落后于人，這就需要更多的深海高技術裝備。比如，深海有很多礦藏和油氣資源有待勘探開發，有很多獨特的生物資源和地質結構變化需要了解，也可能在深淵環境探索生命的起源——畢竟，人類是來自于海洋”。

“深海有很多微生物菌種或遠古大生物，對它們進行深入研究，也有助于人類認識生物合成機理和新型抗性藥物的研發，或許能幫助解決人類抗癌、抗頑固疾病的難題”，唐元貴補充說，大眾應當對海洋科考的意義有深入的認識。

“就水下機器人的研發而言，中科院沈陽自動所按照譜系化的方向發展，并十分注重技術與科學的結合。我們的某些技術水平與國外先進水平處于并跑狀態。我們希望利用我國自主研發水下機器人能在未來深海科考和海洋開發中發揮更大的作用”，李碩最后表示。