
【導語】“十四五”期間我國海洋經濟地位愈發凸顯,2025年2月,世界首個2000米級坐底式可載人長期駐留深海實驗室——冷泉生態係統研究裝置項目正式啟動。該裝置含三大分總體,建成後將突破深海探測困境,為我國深海前沿研究、資源開發提供平台,助力“海洋強國”及“雙碳”目標實現 。
21世紀是海洋的世紀,海洋安全與發展關乎國家長遠戰略。
可改為“海洋經濟作為兼具係統性、戰略性的特殊區域經濟形態,在國家發展全局中占據著至關重要的戰略地位”。“十四五”時期,我國海洋經濟總量不斷擴大,在國民經濟中的分量愈發凸顯。
2025年2月,冷泉生態係統研究裝置項目(以下簡稱“冷泉裝置”)在中國科學院南海海洋研究所(南沙園區)正式啟動。這是世界首個2000米級坐底式可載人長期駐留的深海實驗室,可支撐6人(含3 名科學家與 3 名操控人員)在2000米水深的海底原位開展30天實驗,為我國深海探測再添“國之重器”。

水麵保障母船示意圖。來源:廣州日報
深海中的綠洲——冷泉
深海之下,藏著一類特殊的“寶藏”——可燃冰。這種由甲烷與水在高壓低溫中形成的白色固態結晶物質,1立方米的可燃冰可在常溫常(cháng)壓(yā)下(xià)釋(shì)放(fàng)164立(lì)方(fāng)米(mǐ)的(de)天(tiān)然(rán)氣(qì)。它(tā)因(yīn)分(fēn)布(bù)於(yú)300米(mǐ)以(yǐ)上(shàng)深(shēn)海(hǎi)沉(chén)積(jī)物(wù)或(huò)永(yǒng)久(jiǔ)凍(dòng)土(tǔ)中(zhōng),成(chéng)為(wèi)人(rén)類(lèi)探(tàn)索(suǒ)深(shēn)海(hǎi)能(néng)源(yuán)的(de)重(zhòng)要(yào)方(fāng)向(xiàng)。
而(ér)孕(yùn)育(yù)可(kě)燃(rán)冰(bīng)的(de)深(shēn)海(hǎi)世界,還藏著另一重奧秘——冷泉生態係統。這些依賴冷泉滲出物進行化能合成的“深海綠洲”,以可燃冰分解的甲烷為核心能量來源,承載著地球深部碳循環密碼,也是極端環境生命研究的天然實驗室。全球已發現900多處海洋冷泉,我國南海便占 7 處,其中600多種特有生物的生存機製、冷泉與可燃冰的互動規律,至今仍是待解的謎團。
但深海探測的難度,遠超想象。黑暗、高壓、低氧的極端環境,讓人類長期缺乏原位觀測的“觸角”——既難以實時記錄冷泉生態的細微變化,也無法精準捕捉可燃冰形成與分解的動態過程。要解開這些深海奧秘,離不開能深入海底的“常駐實驗室”。
於是,冷泉生態係統研究裝置(簡稱“冷泉裝置”)的誕生,成為突破這一困境的“國之重器”。作為世界首個2000米級坐底式可載人長期駐留深海實驗室,它不僅是人類延伸至深海的“眼睛”,更是能在海底“安營紮寨”的科研陣地——這正是我國在深海探測領域亮出的“硬核裝備”。

我國可燃冰產狀特征。來源:中國地質調查局油氣資源調查中心
三個分總體助力可燃冰全周期管理
據中國科學院南海海洋研究所相關負責人介紹,冷泉裝置采用“樣地實驗+陸地模擬,海陸協同、時空互換”的設計思想,共同構成了國際首個坐底式深海載人駐留實驗室和國際最大尺度的深海化能生態係統與深海甲烷物態演化模擬的國家重大科技基礎設施。
該裝置包括三個分總體。
海底實驗室分總體為深海載人駐留實驗室,可由水麵保障母船航渡到研究海區進行布放,搭載科學家到達深海,可支持最多6人(包括3名操控人員和3名科學家)在2000米深海底連續進行30天的原位(wèi)觀(guān)測(cè)和(hé)探(tàn)測(cè)、海(hǎi)底(dǐ)原(yuán)位(wèi)實(shí)驗(yàn)以(yǐ)及(jí)壓(yā)力(lì)梯(tī)度(dù)實(shí)驗(yàn)等(děng)研(yán)究(jiū)。
保(bǎo)真(zhēn)模(mó)擬(nǐ)艙(cāng)總(zǒng)體(tǐ)分(fēn)為(wèi)冷(lěng)泉(quán)艙(cāng)和(hé)可(kě)燃(rán)冰(bīng)艙(cāng)兩(liǎng)部(bù)分(fēn),其中,冷泉艙水體高15米(mǐ),可(kě)燃(rán)冰(bīng)的(de)艙(cāng)體(tǐ)內(nèi)部(bù)高(gāo)3.6米(mǐ),科(kē)學(xué)家(jiā)會(huì)盡(jǐn)可(kě)能(néng)保(bǎo)證(zhèng)它(tā)的(de)各(gè)類(lèi)環(huán)境(jìng)條(tiáo)件(jiàn)和(hé)海(hǎi)底(dǐ)原(yuán)位(wèi)環(huán)境(jìng)一(yī)樣(yàng),將(jiāng)冷(lěng)泉(quán)生(shēng)態(tài)係(xì)統(tǒng)整(zhěng)體(tǐ)在(zài)陸(lù)上(shàng)進(jìn)行複現。
保障支撐分總體分為水麵保障母船和研發與智慧管理中心:
1.水麵保障母船不僅可滿足冷泉裝置海底實驗室的海上作業專業及綜合保障需求,還能在水麵構建船載常壓實驗(yàn)室(shì),作(zuò)為(wèi)海(hǎi)底(dǐ)實(shí)驗(yàn)室(shì)和(hé)岸(àn)基(jī)保(bǎo)真(zhēn)模(mó)擬(nǐ)裝(zhuāng)備(bèi)的(de)橋(qiáo)梁(liáng);
2.研(yán)發(fā)與(yǔ)智(zhì)慧(huì)管(guǎn)理(lǐ)中(zhōng)心(xīn)負(fù)責(zé)冷(lěng)泉(quán)裝(zhuāng)置(zhì)的(de)日(rì)常(cháng)運(yùn)維(wéi)管(guǎn)理(lǐ)、科(kē)學(xué)數(shù)據(jù)與(yǔ)樣(yàng)品(pǐn)服(fú)務(wu)、海(hǎi)底(dǐ)實(shí)驗(yàn)室(shì)出海作業時的遠程指揮、調度與監控等工作。
項目將曆時五年,建成我國首個海陸結合的國家重大科技基礎設施,實現我國深海長周期載人駐留實驗裝備的工程化應用和相關產業的發展,推動我國的深海工程技術及裝備在國際上實現從“跟跑”到“領跑”的超越。

裝置原理圖。來源:廣州日報
冷泉裝置建成後,將為探索深海極端環境下的生命起源及可燃冰等深海資源的綠色開發等前沿基礎研究和高新技術研發提供先進的平台支撐,成為我國在深海科學研究領域邁出的關鍵一步,服務“海洋強國”戰略及“雙碳”目標。
參考資料:
[1]尹永會,吳碩.冷泉:奏響深藍世界的生命交響曲[J].自然資源科普與文化,2025 (03).
[2]廣州日報.國家重大科技基礎設施“冷泉生態係統研究裝置”在穗全麵啟動建設.2025-02-28.
供稿單位:重慶陸海傳媒有限公司電腦報出版分公司
編輯:葉家餘
審核:陳 鑫、楊建華
審核專家:餘師亮
聲明:除原創內容及特別說明之外,推送稿件文字及圖片均來自網絡及各大主流媒體。版權歸原作者所有。如認為內容侵權,請聯係糖心免费视频刪除。

AI校園體育抖音號
AI校園體育視頻號
AI城市更新抖音號
AI城市更新視頻號
微信公眾號