挺进深海大洋，青岛蓝谷再出新成果：近日，青岛市政府印发《关于2023年度青岛市科学技术奖励的决定》，由自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所（以下简称“青岛海地所”）联合中国海洋大学、青岛森科特智能仪器有限公司等单位共同完成的“深海极端环境光学探测技术体系构建与应用”项目，荣获青岛市科学技术进步奖一等奖。

　　坐落在青岛蓝谷核心区的青岛海地所，瞄准国家对海洋矿产资源能源以及深海探测的重大需求，持续开展核心技术攻关，研制了一系列深海矿产资源探测技术和装备，实现了核心技术装备的国产化替代，形成了一套深海极端环境探测技术体系，并实际应用于海域天然气水合物资源调查、海洋生态环境研究及深海冷泉、热液活动探测等领域，成为中国科研挺进深蓝的一支中坚力量。

　　寻找冷泉“宝藏”

　　“在阳光无法抵达的深海中，漆黑一片，压力巨大，温度极低，但孕育着地球上最奇异的生命形态，它们是如何起源又是如何存续的？研究这些未解之谜，或许能给我们提供另一种关于生命起源的答案。”青岛海地所天然气水合物地质研究室副主任孙治雷说。

　　与陆地和沿海环境相比，深海有很多“极端”，如平均深度为4200米，几乎完全黑暗，平均温度低于4℃，静水压力超高。在深海之中，如何才能准确、快速锁定能源资源以及生命？海底冷泉提供了重要的“标志”和“指引”。

　　冷泉是一种典型的深海极端环境。在海底沉积界面（海底沉积物与海水交界面）之下，富含甲烷等主要成分的流体以喷涌或渗漏的方式从海底溢出，就形成了深海冷泉。海底冷泉如同一片“深海绿洲”，既支撑了繁盛的极端生态系统，又孕育着丰富的天然气水合物等资源，目前已经成为地球科学与生命科学交叉研究的前沿领域，也是当前全球深海探测的重要目标。

　　历经十年的潜心耕耘，青岛海地所深海勘查团队已在深海冷泉研究方面积累了坚实的基础，成为国内冷泉调查研究领域的一支重要力量。其中，孙治雷团队先后承担多项自然基金项目、国家水合物调查专项和海洋区域地质调查专项，累计组织23个航次调查，通过自主形成的“三合一”调查技术体系的高效应用，在我国海域累计发现声学气泡羽流（这是存在深海冷泉的重要标志）200多个，并率先通过ROV（无人遥控潜水器）和激光拉曼等先进装备技术，在数万平方公里的海域内发现海底冷泉系统10余个，是我国迄今发现海底活动冷泉数量最多的团队。

　　自研探海“利器”

　　抵近幽暗神秘的海底世界，离不开高科技仪器和装备的支持，它们如同人类放入深海的“眼睛”“双手”“鼻子”，能帮助科研人员采集所需的影像、数据和样品。

　　海洋学是一门观测科学。随着人类对深海的研究与探索，深海观测技术逐渐得到全球广泛关注，但我国在深海探测技术领域却曾一度处于“望洋兴叹”的尴尬困境。回忆起团队刚开始从事深海探测的情景，孙治雷说他们有“一把辛酸泪”。

　　在体验了一番“装备之痛”后，孙治雷下定决心走自主研发之路，因为只有真正了解深海探测的具体需求，才能研发出高效智能的仪器装备。紧跟国家需求和海洋技术新趋势，努力融合深海探测技术研发和基础科学理论研究的具体需求，他带领张喜林等团队成员，展开了冷泉调查核心技术攻关，着手研发系列深海探测装备。

　　几年来，孙治雷先后主持承担了多项国家和省部级科研创新专项，在海洋仪器装备研发方面取得了引人注目的成绩：攻克了水下智能机器人多运动模式自主切换、特殊目标智能识别等关键技术，研发3000米级水下海底履带式爬行机器人与足腿式仿生机器人；攻克了传感器核心器件、基础材料等关键问题，研制了深海甲烷、二氧化碳传感器和多光谱联合探测系统；在国家重点研发计划课题的支持下，自主创新攻克了水下数据采集传输、多传感器联合工作等关键问题，创新形成了海底边界层多点立体原位监测等关键技术，获得了深海关键界面多参数、原位、实时、连续观测能力。

　　截至目前，青岛海地所已形成了多学科、跨尺度、一体化的深海精细探测与原位观测技术和装备体系，并在多个深海矿区开展了工程应用，部分技术已拓展应用于海洋牧场、海上风电场等海洋经济活动中。张喜林等一批青年人才也脱颖而出，多次担任深海探测航次的首席科学家，成为深海仿生机器人和传感器研发方面的骨干力量。

　　启动中国海域冷泉深潜调查

　　2023年6月，青岛海地所邀请上海海洋大学、中国科学院深海科学与工程研究所（以下简称“深海所”）、自然资源部第三海洋研究所（以下简称“海洋三所”）等3家单位的冷泉科技工作者相聚青岛，举行了一次深海冷泉科学学术研讨会。这次会上，基于国家对于深海矿产资源的重大需求和地球科学基础理论创新的迫切需要，4家单位的冷泉科研人员决定联合开展“中国海域冷泉深潜调查研究计划”。

　　“青岛海地所在未知海域冷泉探测和观测方面具有先进技术和丰富经验，上海海洋大学在冷泉前沿基础理论研究方面一直起着引领作用，深海所拥有技术先进的‘深海勇士’号载人潜水器，海洋三所在深海环境地质样品检测方面优势显著。各方优势互补，携手向深海冷泉进军。”孙治雷说。

　　该研究计划的第一阶段，是用5年时间，使用水下潜器、高新传感、测绘和取样装备，对我国海域的代表性冷泉及其伴生的矿产资源、基因资源等进行深入调查并开展系统研究，促进我国深海冷泉科学的创新发展，支撑新一轮海洋领域的找矿突破战略行动。

　　2023年12月，“中国海域冷泉深潜调查研究计划”正式拉开帷幕。“探索二号”科考船进入我国南海北部海域，科研人员乘着“深海勇士”号载人深潜器多次潜入海底，对“海马”冷泉新区的活动冷泉进行了系统调查和取样。此次深潜任务中，青岛海地所自主研发的水下高精度双目相机，以及与中国海洋大学联合研制的甲烷和二氧化碳传感器，均成功投入使用，取得了宝贵的原位数据，进一步验证了装备的先进性。

　　近年来，随着国家的重视程度加大和科研人员的不断努力，我国在深海监测设备、水下潜航器研发等领域迅速发展，海底观测网技术和深海极端环境原位探测技术也取得了进步，甚至在一些领域实现了弯道超车。“相信通过一代又一代科研工作者的努力，我国深海科学基础理论研究和技术装备研发，都将跻身世界海洋科技舞台中心，成为助推建设海洋强国的重要力量。”孙治雷说。

　　本版撰稿 观海新闻/青岛早报记者 康晓欢 袁超 通讯员 辛世星 张喜林 图片由受访者提供