萬米海底,妙不可言

原創 本刊記者 徐吉鵬 中國青年雜誌

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原載於《中國青年》雜誌2021年第2期

「奮鬥者」號潛航員張偉：萬米海底，妙不可言

文/本刊記者 徐吉鵬

馬裡亞納海溝，是已知的海洋最深處。

2020年11月10日，中國「奮鬥者」號全海深載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米。這是中國自主研製的潛水器第一次把3名國人送達地球的「第四極」，而「奮鬥者」號也是人類歷史上第四臺抵達「挑戰者深淵」的載人深潛器，更是其中能力最強、技術最先進的一臺。

18天後，習近平總書記致信祝賀「奮鬥者」號全海深載人潛水器成功完成萬米海試並勝利返航，並表示，「奮鬥者」號研製及海試的成功，標誌著我國具有了進入世界海洋最深處開展科學探索和研究的能力，體現了我國在海洋高技術領域的綜合實力。這一路，幾代中國載人深潛科研工作者，奮鬥了幾十年。

2020年12月15日，共青團中央、全國青聯發布《關於授予「奮鬥者」號全海深載人潛水器科研團隊和個人中國青年五四獎章的決定》：「以中國船舶集團有限公司第七〇二研究所『奮鬥者』號全海深載人潛水器研發團隊和中國科學院聲學研究所『奮鬥者』號全海深載人潛水器聲學團隊為代表的青年科技攻堅團隊，繼承和發揚中國載人深潛精神，大力協同、勇克難關，為實施重大科技工程項目攻關樹立了榜樣。以中國科學院聲學研究所高級工程師劉燁瑤、中國科學院理化技術研究所項目研究員嚴開祺、中國船舶集團有限公司第七〇二研究所高級工程師張偉為代表的青年科技工作者牢記青春使命、勇挑創新重擔，以嚴謹科學的態度和自立自強的勇氣，充分詮釋了當代青年的價值追求，在強國偉業奮鬥史中寫下了亮麗的青春註腳。共青團中央、全國青聯決定授予以上2個團隊『中國青年五四獎章集體』，授予以上3名個人『中國青年五四獎章』。」

為此，《中國青年》記者採訪了其中兩位代表張偉和嚴開祺。百舸爭流，唯堅定者方可行穩致遠；千帆競渡，唯奮鬥者才能勇往直「潛」。

出徵

2020年2月9日，正值新冠肺炎疫情暴發之際，全國多省市道路因此中斷。大年初一才從單位趕回安徽六安過年的張偉，決定自駕趕回江蘇無錫上班。

臨走之際，六安交警提醒他「很可能滯留在高速路上進退兩難」，但張偉沒有猶豫。

32歲的張偉，是中國船舶第七〇二研究所（以下簡稱「七〇二所」）的一名高級工程師。2009年，張偉從南京理工大學自動化專業畢業後進入該所，主要從事潛水器的電氣系統、控制系統的研發、設計與調試工作。這年8月，我國第一臺自主設計、自主集成研製的「蛟龍」號載人潛水器首次進行1000米級海試。未能隨「蛟龍」號出海，張偉內心很是遺憾。

中國船舶第七〇二研究所高級工程師

「奮鬥者」號主潛航員張偉

2017年，張偉終於有機會作為技術人員和主駕駛，隨著「深海勇士」號出海。過去十餘年間，他見證了我國三臺大深度載人潛水器在曲折中一步步突破的歷程，也把深潛進行到底的信念，深深埋在了心底。

而今，除了作為技術人員參與「奮鬥者」號的研製任務外，他還是「奮鬥者」號潛航員，負責其在陸上聯調工作。

作為國家「十三五」重點研發計劃「深海關鍵技術與裝備」專項支持的深海重大科技裝備，「奮鬥者」號全海深載人潛水器於2016年正式立項，由「蛟龍」號、「深海勇士」號載人潛水器的研發力量為主的科研團隊承擔。項目組織了七〇二所等20家科研院所、13家高校、60家企業等具有相關學科專業優勢的單位和近千名科技人員開展產學研用、協同創新研發。

中國船舶七〇二所海試隊員合影

立項四年來，潛水器原定2020年2月完成總裝建造和陸上聯調。突發的疫情，讓節奏變得更為緊張。

陸上聯調環節原計劃於春節後繼續開展，邀請諸多合作單位、外協廠家來無錫現場進行各系統的調試。疫情阻斷了常規的交通和人員往來，作為負責人，張偉內心比誰都著急。

在無錫高速下道口，張偉排了七八個小時的長隊後，終於在2月10日凌晨三點左右成功到達，並在隔離14天後投入工作。因為疫情影響，很多合作單位的技術人員無法到現場，他便每天線上溝通，一點點推動工作的開展。

2020年7月，「奮鬥者」號在完成了前期設計、總裝建造、陸上聯調、水池試驗等研製階段的一系列工作後，便揚帆奔赴南海，在那裡開展第一階段的海試目標。

南海最深處大約4500米，這也是我國第二臺載人潛水器「深海勇士」號曾達到的深度。而「奮鬥者」號自立項之日起，便瞄準了一個更具挑戰性、更宏偉的目標——要具備到海洋最深處開展科研探索的能力。「奮鬥者」號將正式向馬裡亞納海溝的最深處，也是世界海洋的最深處發起挑戰。

這項挑戰，承載著中國幾代深潛人的夢想和心血。

2020年10月10日，「奮鬥者」號潛水器海試隊員們從海南三亞出徵，於10月21日凌晨到達馬裡亞納海溝試驗海域。兩小時後，便馬不停蹄開始了第一次下潛試驗。此前，支持母船「探索一號」已在試驗海域進行了相關海底地質調查，並將所生成的海底地形圖片，加載到載人艙內的顯控軟體裡。據此，艙內人員便能實時追蹤潛水器所處位置。

此次海試的主要任務，是對「奮鬥者」號潛水器所有設備在不同海深尤其是萬米海底的工作狀況進行試驗，並考核整個運維團隊的操作流程和方法。為此，海試隊員們循序漸進，逐步推進下潛深度：10月21日，首次下潛，最大深度5453.9米；直至11月4日，首次夜潛，最大深度10907米⋯⋯

每一次下潛跨度不超過2000米，確認潛水器設備正常後，再向下推進2000米，直至萬米海深。而且，只有數次完成萬米以下的無故障下潛時，才能證明潛水器的性能紮實可靠。

2020年11月10日前，「奮鬥者」號已有三次成功實現坐底深度突破萬米。但海試隊員們很清楚，前三次下潛到萬米以下，都並非在馬裡亞納海溝最深處坐底。所有人都在期待著這一天的到來。

下潛

2020年11月10日凌晨，朝陽自海平面緩緩升起。馬裡亞納海溝海域風和浪緩。這是一個適合下潛的日子。

凌晨，技術保障人員已完成對潛水器的各項檢查，張偉與一名科學家、另一名潛航員進入載人球艙，在機庫裡面關閉窗戶蓋，潛水器隨即被轉移到起吊A架下方，具備起吊布放的條件，一切各就各位。

布放潛水器

「奮鬥者」號共有三個潛航班組，三組輪流作業，每個班組由包括主航員在內的兩名潛航員和一名科學家組成。

「布放潛水器！」試驗現場，崗位一號發出命令。「奮鬥者」號潛水器緩緩接近海面，在蔚藍的大海上越來越小，逐漸浸入水中。

據張偉介紹，「奮鬥者」號沿用了無動力上浮下潛方式。潛水器完全沒入水面之前，需要進行水面檢查，並向水箱裡注水。水箱注滿以後，潛水器便處於一種重力大於浮力的負浮力狀態，就會自然下潛。

「奮鬥者」號潛水器在蔚藍大海上逐漸浸入水中，開始下潛

儘管已有豐富的下潛經驗，但挑戰萬米海深，對張偉而言，仍是一段神奇之旅。隨著下潛深度增大，他能明顯感到，艙外的光線開始逐漸變暗，起初還能看見一兩條小魚、浮動的發光水母，到最後就只能看見一些浮遊生物了。潛水器大約以每分鐘60多米的速度下潛，這些生物便像流星般從觀察窗前划過。

潛水器下潛兩三百米後，基本感知不到外界的任何光線了，水溫亦逐步下降。而千米以下，則是漆黑一片，水溫也基本降至一兩度左右。低溫通過金屬載人艙傳至艙內，使得艙內溫度亦慢慢下降。

「奮鬥者」號載人艙除去艙內設備後，三人的作業空間比較有限。居中間主駕駛位的張偉，在任務過程中始終坐著，面對著觀察窗。執行作業任務時，臉要貼近觀察窗，向前弓著腰，就這樣在裡面一待就是10多個小時。由於主駕駛要長時間踩在球艙的金屬球壁上，主駕駛通常都要用一些毛巾襪以避免雙腳長時間受涼。

顯示屏上的數字持續播報著下潛深度，隨著深度數字不斷接近5位數，張偉的內心不由得緊張了起來，卻又很激動。「那種感覺，就像一個寒窗苦讀十幾年的學子等待著高考揭榜的那一刻。」

2020年11月10日8時12分，艙內顯示屏讀數為10909米，「奮鬥者」號在馬裡亞納海溝最深處成功坐底！

當萬米海底呈現在眼前時，一切緊張又都煙消雲散了，留給大家的只有震撼和自豪。「潛水器的工作狀態非常好、各項功能性能都很穩定，就感覺它不是在做海試，而更像一個熟練的老手，提前擔負起深海科考的重任。」

「奮鬥者」號在萬米海底作業巡航

成功坐底後，「奮鬥者」號需在萬米海底進行六小時的作業和巡航，這也是目前世界上在萬米深潛中持續最長的作業時間。

張偉與同事們迫不及待地開展了近底巡航和取樣作業。他們穿過了海底平原，爬上了海山，對海底的任何東西都充滿好奇。坐底的地方較為平坦，打開照明燈從艙內向外看，能見度也就二三十米，只見萬米海底的巨大巖石和陡峭懸崖間還活躍著各色生物，那裡有全身長著觸角的海參、外形奇特的鉤蝦、長得像花朵一樣的海綿⋯⋯這些深海生物和迥異的地質現象，深深吸引著他們。

「這裡食物非常匱乏，這些生物如何在這樣高壓低溫的惡劣環境下生存？」張偉不自覺地感嘆生命力的頑強，更感嘆萬米海底，實在妙不可言。

當日上午，三名潛航員在連續工作幾個小時後，享受了一頓距離地心最近的簡易午餐——是母船上的廚師提前用保溫桶備好的炒飯炒麵，還有飲料、水果等。

完成6小時的作業任務後，他們與母船取得聯繫，開始拋棄壓載，潛水器隨即從海底慢慢上浮。約三小時後，「奮鬥者」號帶著一批海底巖石和海洋生物樣品浮出水面，順利結束任務。

「奮鬥者」號完成作業任務後，回收潛水器

按照不成文的規矩，海試隊隊員們為刷新了各自深潛紀錄的三位潛航員舉行了「潑水禮」以示慶祝。

此後10天內，「奮鬥者」號又進行了三次深探洋底的海試工作。11月13日，「奮鬥者」號與「滄海」號著陸器聯合作業，全球首次實現萬米洋底4K電視信號直播，突破了深海視頻採集、數據處理、信號傳輸等一系列世界海洋研究領域的共同難題，為深海環境探測、科學研究提供了有力的技術支撐；11月16日，「奮鬥者」號僅用半小時左右的時間就找回了此前布放在海底的3個取樣器，作業難度堪比「大海撈針」；11月19日，「奮鬥者」號完成了此次海試的最後一次深潛。

從2020年10月10日至11月28日，「奮鬥者」號載人潛水器在馬裡亞納海溝一共下潛13次，其中8次深度超過萬米，最大下潛深度為10909米，圓滿完成海上試驗任務。

目前，它已交付給使用單位投入日常科考工作，而對於參與研製的科研人員和潛航員來說，這還遠非終點。

領跑

不乏有人會問：萬米深潛，究竟有何意義？

在張偉看來，這絕不只是好奇心使然。眾所周知，地球表面的70%以上均被海水覆蓋，海水約佔地球水資源總量97%，深海區域更是探索包括生命起源和地球演化在內重大科學問題的必由之路。更遑論，深海還蘊藏著極其豐富的資源，礦物和能源儲量都超過陸地。正因如此，人類一直致力於挺進深海，科學家們也從未停止對各種海洋工作潛水器的研究。

美國、法國、俄國、日本等一些海洋強國，在二十世紀八九十年代相繼研發了6000米級的載人潛水器。我國作為海洋大國，實現「全海深」進入、開展「全海深」科考，而裝備必須先行。但在二十年前，國內在深海載人潛水器領域還近乎一片空白。

我國較早進行下潛的科學家、浙江大學教授陳鷹，在2002年曾搭乘美國的「阿爾文」號潛水器下潛到2500米，在水下工作了9個小時。在《深海科考探險日記》中，他回憶道，他將這次機會視為人生中最後一次下潛，因為只有抱著這樣的信念，才會擁有無與倫比的認真態度。

即使在今天，深海下潛之難，我們仍可通過一組數字窺見一斑：截至2019年初，全世界有近500人進入過太空，有12人登上過月球，但潛入7000米以下深海的人，卻只有11人；直至目前，擁有能下探到6000米深度以上的作業型載人潛水器的國家，也只有中國、美國、日本、法國和俄羅斯五國。以馬裡亞納海溝為例，這裡水壓高、溫度低、完全黑暗，是地球環境最惡劣的海域之一。直到2018年，人類歷史上也只有兩次共三人下潛到被稱為「挑戰者深淵」的海溝最深處。

要到達海深約11000米的「挑戰者深淵」，需要克服的首要難題，就在於萬米海底的巨大海壓。張偉介紹道，海裡每下潛10米，就會增加一個大氣壓，而海溝一萬米處的水壓會超過110兆帕（日常做飯的高壓鍋的壓力僅有兩個大氣壓），「通俗來講，就相當於一塊地板磚上要承受一萬噸的重量，或者2000頭非洲象踩在一個人的後背上。」它所考驗的，不只是潛水器極致的設計，更涉及材料、製造、密封、結構、能源、通訊、導航定位等一系列難題。

唯其如此，中國載人深潛事業在過去幾十年間的發展，才更可謂意義重大、成就斐然。

位於江蘇無錫的中國船舶七〇二所展覽館裡，陳列著從「蛟龍」號、「深海勇士」號到最新的「奮鬥者」號的比例模型。這裡，正是我國三臺深海載人潛水器的牽頭研製單位。

「奮鬥者」號成功坐底的消息傳來，已過耄耋之年的中國工程院院士徐芑南欣喜萬分。作為我國載人深潛器領路人、第一臺大深度載人潛水器「蛟龍」號的總設計師，他深知，中國載人深潛事業在短短二三十年間所實現的追趕超越能力，是如何一步一個腳印地奮鬥出來的。

2002年，得知我國7000米載人深海潛水器立項成功後，退休已六年的徐芑南重新走上科研一線，帶領國內50多家科研院所的精英，攻堅克難，先後完成了「蛟龍」號潛水器的設計、總裝建造和水池試驗。在為期兩個多月的艱苦海試中，他拖著裝滿藥品、氧氣機、血壓計等醫療器械的拉杆箱，與科研團隊共同堅守，促成了我國深潛事業的歷史性突破。

「當國外知道中國在進行7000米潛水器研發的時候，很多設備就陸續對中國禁運，當時我們就深深認識到了，關鍵核心技術你買不來，也抄不來，更要不來。無論有多困難，我們必須要走自立自強、自主創新、自主研發之路。」徐芑南強調只有創新驅動才能夠補足短板、再創高峰。

「與國際同類對應型潛水器相比，『奮鬥者』號搭載的人員數量最多，在海底作業時間最長，水下作業能力最強。這標誌著我國大深度載人深潛技術在國際上已經實現了從跟跑、並跑進入到領跑方陣。」徐芑南表示。

「奮鬥者」號總設計師、載人深潛英雄葉聰認為，「蛟龍」號、「深海勇士」號到「奮鬥者」號的快速研發，得益於我國改革開放40多年來，不斷發展的技術和積累的強大工業製造能力。

「『奮鬥者』號設計圖紙完成以後，在瀋陽拼它的材料，去陝西做軋板，到四川去進行加工，到江蘇去成型，到河南去焊接，最後到海南來做試驗，再回到無錫把它安裝起來。像球殼的安裝精度都是毫米級的，而觀察窗玻璃的安裝精度達到了零點零幾毫米的級別。可以說，一個球殼就代表了我們國家設計和製造的力量。」

兩年完成設計，再兩年完成建造、總裝、聯調和水池試驗，在多個關鍵技術和重要材料領域擁有國產化核心技術。葉聰認為，「奮鬥者」號代表了當前深海工程技術領域的頂級水平。

「我們追求的不只是深度的突破，更是我國深海裝備技術的全面突破，實現科技自立自強。在我們的團隊裡，一個又一個曾經被國外壟斷的技術或者裝備，都一步步做到了自主研發、自主可控。」張偉表示，「正是這種嚴謹求實、團結協作、拼搏奉獻、永攀高峰的中國載人深潛精神，指引著我們不斷突破，不但要做到自立自強，更要做到創新領先。」

2020年11月28日，「奮鬥者」號全海深載人潛水器

成功完成萬米海試並勝利返航

在張偉看來，從海洋探索的角度，「奮鬥者」號載人潛水器未來還有更多維度有待突破，比如去北極的冰下海洋、進行複雜的載人深潛作業，以及開發針對特定應用需求的潛水器，進而形成潛水器的譜系和功能體系等等。

的確，就深海進入、深海探測、深海開發三部曲而言，「奮鬥者」號已讓前兩部成為現實，但這遠非終點，而更像是剛剛打開了深海的一個門縫。正如，奮鬥，永無止境。

監製：皮鈞

終審：藺玉紅

審校：陳敏 劉曉

原標題：《萬米海底，妙不可言》

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