帶著國旗潛入萬米海底

尹潔　周盛楠

葉聰

2012年，對(duì)中國載人深潛項(xiàng)目來說是一個(gè)特殊的年份。這一年的6月24日，我國首臺(tái)載人潛水器“蛟龍”號(hào)在馬里亞納海溝創(chuàng)造了7020米的世界載人深潛紀(jì)錄。作為“蛟龍”號(hào)的主駕駛，葉聰談起當(dāng)時(shí)的情景仍記憶猶新。

“那是我駕駛‘蛟龍?zhí)柕谝淮瓮黄?000米的深度。那一天正好是神舟九號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接的日子，我們團(tuán)隊(duì)和‘神九航天員團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了互動(dòng)——早上，當(dāng)‘蛟龍?zhí)栂聺撋疃韧黄?000米時(shí)，我們在水下通過水聲通信機(jī)預(yù)祝他們對(duì)接成功;傍晚，當(dāng)我們回到水面甲板上的時(shí)候，他們的對(duì)接已經(jīng)成功了，并從‘天宮發(fā)來祝賀，祝賀‘蛟龍?zhí)柾黄?000米大關(guān)。那是很值得紀(jì)念的一天?！比~聰對(duì)《環(huán)球人物》記者回憶道。

這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)，一個(gè)在海面之下7公里，另一個(gè)在海面之上300多公里，成員都是3人，彼此為對(duì)方取得的重大科學(xué)突破而祝賀。那一天的媒體報(bào)道很多以“中國人的海天對(duì)話”為標(biāo)題。

8年轉(zhuǎn)瞬而過。2020年11月10日，“奮斗者”號(hào)下潛突破1萬米時(shí)，葉聰再次成為歷史的見證者，這一次，他是總指揮。

從“山腰”到“谷底”

馬里亞納海溝，位于菲律賓東北方向、馬里亞納群島附近的太平洋底，最深處超過10900米，是目前已知的地球海洋最深處，如果把珠穆朗瑪峰放在溝底，峰頂也無法露出海面。“奮斗者”號(hào)就是在這里成功坐底，準(zhǔn)確深度為10909米。

據(jù)科學(xué)家估算，馬里亞納海溝已經(jīng)形成了6000萬年。這里水壓高、完全黑暗、溫度低、含氧量低，是地球上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一。但同時(shí)，這條海溝位于板塊俯沖地帶，地質(zhì)運(yùn)動(dòng)非?；钴S，這里的物質(zhì)構(gòu)成、海底生物的生存方式等，是科學(xué)家們非常感興趣的?？傊?，探索價(jià)值高，難度也極大。

葉聰將馬里亞納海溝形容為“挑戰(zhàn)者的深淵”。他對(duì)記者描述，如果說“蛟龍”號(hào)7000多米的下潛處相當(dāng)于在一座山的山腰，那么“奮斗者”號(hào)1萬多米的下潛處就相當(dāng)于在一條峽谷的谷底。

“兩次看到的景象完全不同。在‘山腰時(shí)，潛水器周圍白茫茫一片，全是沉積物，就是俗話說的淤泥;在‘谷底時(shí)，我們看到的則是一條南北走向的深溝，溝的一側(cè)是陡峭的絕壁，接近90度垂直，就像一堵墻，這是大陸板塊的邊緣;相隔五六百米的另一側(cè)，坡度相對(duì)緩和，這是太平洋板塊的邊緣。就在這幾百米之間，沉積物由軟變硬、由細(xì)變粗，直到出現(xiàn)巨大的礫石，對(duì)比非常強(qiáng)烈?！?/p>

從7000米到1萬米，中國載人潛水器經(jīng)歷了“蛟龍”號(hào)、“深海勇士”號(hào)和“奮斗者”號(hào)三個(gè)階段。

“蛟龍”號(hào)是由中國自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的第一臺(tái)深海載人潛水器，從項(xiàng)目啟動(dòng)到下潛突破7000米用了整整10年時(shí)間。在它誕生前，中國載人潛水的深度只有500多米。

葉聰坦言，相對(duì)于發(fā)達(dá)國家，中國載人深潛起步較晚。國外在上世紀(jì)六七十年代和八九十年代，已經(jīng)歷過兩波研發(fā)高潮，中國則是從21世紀(jì)初才開始做自己的載人深潛裝備?！膀札垺碧?hào)的設(shè)計(jì)完全是中國自主，只有一些零部件采購自國外，還有一些測試在國外進(jìn)行，主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)國內(nèi)不具備相關(guān)的生產(chǎn)和測試條件。

“在研制‘蛟龍?zhí)枙r(shí)，我們認(rèn)識(shí)到發(fā)展海洋裝備不能依賴國際合作，一定要有自己的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，在研發(fā)‘深海勇士號(hào)時(shí)，我們把下潛深度調(diào)整為4500米，這樣可以更充分地利用國內(nèi)工業(yè)，材料、工藝、生產(chǎn)、測試的整個(gè)流程都在國內(nèi)開展，打造出了基礎(chǔ)鏈條?！比~聰說。

“深海勇士”號(hào)是中國第二臺(tái)深海載人潛水器，國產(chǎn)化程度更高，其關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化率達(dá)到95%，浮力材料、鋰電池、機(jī)械手等都由中國自主研制，不僅降低了成本，也促進(jìn)了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)企業(yè)的創(chuàng)新能力。

上左圖：2012年6月27日，“蛟龍”號(hào)下潛深度達(dá)到7062米，再次刷新紀(jì)錄。上右圖：2018年4月，“深海勇士”號(hào)執(zhí)行第一次下潛任務(wù)。下圖：2021年11月的“奮斗者”號(hào)（資料照片）。

2017年8月到10月，“深海勇士”號(hào)在南海進(jìn)行海上試驗(yàn)，完成了從50米到4500米的28次下潛。這是繼“蛟龍”號(hào)后又一里程碑，實(shí)現(xiàn)了中國深海裝備由集成創(chuàng)新向自主創(chuàng)新的歷史性跨越。

有了“蛟龍”號(hào)和“深海勇士”號(hào)的基礎(chǔ)，“奮斗者”號(hào)的目標(biāo)更加明確——針對(duì)海洋最深處的復(fù)雜環(huán)境，運(yùn)用極致設(shè)計(jì)和極限制造能力，實(shí)現(xiàn)萬米海底作業(yè)。

“‘奮斗者號(hào)的作業(yè)內(nèi)容是全球首次，一些制造工藝也是全球首創(chuàng)。20年來，我們的3個(gè)載人潛水器代表了中國載人深潛的三大步跨越——從無到有，從有到自己能造，從自己能造到有自身特色和領(lǐng)先之處。后兩步，都是在最近這10年完成的?！比~聰說。

從“又聾又瞎”到“精神圖騰”

載人潛水器實(shí)質(zhì)上是一種船舶。中國自主研發(fā)的3臺(tái)深海載人潛水器，使用壽命都是30年。目前，“蛟龍”號(hào)剛滿第一個(gè)10年的使用期，“深海勇士”號(hào)即將進(jìn)入第一個(gè)5年檢測、修理、升級(jí)階段，“奮斗者”號(hào)則剛剛開始服役。相比之下，國外的深海載人潛水器大多已經(jīng)接近使用壽命末期，現(xiàn)在全球每年的載人深潛任務(wù)，約有一半是中國的載人潛水器在執(zhí)行。

從分工來說，“蛟龍”號(hào)側(cè)重于資源項(xiàng)目的考察、勘探、環(huán)境評(píng)估;“深海勇士”號(hào)側(cè)重探索熱點(diǎn)科學(xué)問題，包括熱液、冷泉、海底生物、海底環(huán)境變化等;“奮斗者”號(hào)側(cè)重深淵科考，主要是水下6000米—11000米的海溝，這些區(qū)域幾乎都在中國境外，人跡罕至。

葉聰回憶，“蛟龍”號(hào)進(jìn)入海試階段后，他連續(xù)五六年都在出海、下潛，協(xié)助科學(xué)家們進(jìn)行科考，“那是一段很快樂的時(shí)光”。

第一次下潛的時(shí)候，深度只有2米，“蛟龍”號(hào)甚至沒有沒入水下，大家調(diào)侃這個(gè)潛水器“又聾又瞎”。當(dāng)時(shí)葉聰感覺就是把他們團(tuán)隊(duì)3人關(guān)在一個(gè)鈦合金罐子里，在海上漂，海面水溫30攝氏度，艙內(nèi)氣溫40攝氏度，人在里面很煎熬。潛水器的艙是完全密閉的，每次爬出來，衣服都被汗水濕透了，“有時(shí)還要跟人解釋，這是汗水，不是艙里漏水了”。新聞媒體來采訪，三人回答最多的問題就是在潛水器里怎么吃飯、怎么上廁所、心理壓力有多大。

之后，隨著下潛得越來越深，葉聰經(jīng)歷了很多奇妙的時(shí)刻。水下兩三百米，陽光照不到了;水下兩三千米，水溫降下來了;水下八九千米，看不到魚了……每個(gè)區(qū)域都會(huì)帶給他很大的震撼。他曾認(rèn)為極深的海底就是生命禁區(qū)，但在一些熱液（高溫?zé)釟馊芤海└浇?，他看到大量貽貝、螃蟹在活動(dòng)。還有一次，“深海勇士”號(hào)發(fā)現(xiàn)了一具鯨魚尸體，周圍大量海底生物正在“聚餐”。

第一次下潛到7000米時(shí)，葉聰感覺身處一片白沙灘，四周全是沉積物，如同荒原一般。第二次再來，團(tuán)隊(duì)帶了一些臭魚爛蝦做誘餌，景象馬上變了——獅子魚從遠(yuǎn)處游過來了，大片的鉤蝦爬了出來，密密麻麻地向潛水器靠近……他們還曾碰到一條特別的魚，“感覺它像一個(gè)村長”，于是跟著走，果真找到了要找的冷泉口。

孕育出這些奇觀的海域，海面上看不到油輪、貨輪，看不到島，也看不到鳥，只有無垠的海、無邊的天。唯一的人工產(chǎn)品，就是葉聰所在的潛水器。

“只有第一個(gè)吃螃蟹的人才知道螃蟹好不好吃，之后才知道該怎么做、怎么吃，科學(xué)研究也有這么一個(gè)過程，向未知探索，開拓新邊界?！比~聰說，“人類正面臨氣候變暖等問題，探索深海有非常重要的價(jià)值，比如研究那些不依賴氧氣生存、能抵抗海底高壓力的生物，對(duì)生命健康科學(xué)有很大的促進(jìn)作用。我們已經(jīng)迎來了世界深潛技術(shù)的第三次高潮，中國發(fā)揮了很好的作用。”

在葉聰看來，“蛟龍”“深海勇士”“奮斗者”這三個(gè)名字一脈相承，都代表著民族精神。他們曾將國旗插入中國南海海底，極大鼓舞了團(tuán)隊(duì)士氣。

葉聰正在駕駛“蛟龍”號(hào)下潛。（資料圖）

上圖：“蛟龍”號(hào)的機(jī)械臂和高溫帽正在作業(yè)。下圖：“蛟龍”號(hào)拍攝的深海中的一株海綿。

“堅(jiān)韌不屈、勇敢奮進(jìn)是中華民族的精神內(nèi)核，我們自己研發(fā)的3個(gè)潛水器就像精神圖騰一樣。這些年來，一批又一批科研人員在深海領(lǐng)域深耕，不斷創(chuàng)造新紀(jì)錄，他們是蛟龍、是深海勇士、是奮斗者，這就是我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)的精神風(fēng)貌和精神狀態(tài)?！?h3>從“深度”到“廣度”

21年前，葉聰從哈爾濱工程大學(xué)船舶工程專業(yè)畢業(yè)，進(jìn)入位于江蘇無錫的中國船舶科學(xué)研究中心。第二年，“蛟龍”號(hào)載人潛水器正式立項(xiàng)，葉聰成為團(tuán)隊(duì)一員。

那時(shí)，載人深潛在國內(nèi)是一片空白。中國的科研人員只能自己摸索方向，盡一切可能尋找相關(guān)資料，其中甚至包括《泰坦尼克號(hào)》等外國影視作品。而現(xiàn)在，每年中國載人深潛的次數(shù)是全世界最多的，萬米深潛的人數(shù)也是世界第一。

“一開始，我們到國外交流時(shí)，人家介紹說，這幾個(gè)中國年輕人是做潛水器的，他們準(zhǔn)備做個(gè)能下潛7000米的。其他外國人覺得你們是不是在開玩笑？你們之前啥都沒有，第一步就要搞個(gè)比我們還深的出來？所以那時(shí)候，我們一方面是謙虛地學(xué)習(xí)，另一方面是憋著一股勁兒，證明中國人也能干出來。”

近10年來，整個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的平均年齡保持在30多歲，只是骨干從“60后”“70后”變成了“80后”;團(tuán)隊(duì)的硬件裝備水平也有了大幅提升，過去想在海上給家人打電話是一件奢侈的事，現(xiàn)在電話、微信、視頻都很通暢，隊(duì)員們執(zhí)行任務(wù)期間不會(huì)再與家人“失聯(lián)”了。

作為潛航員，葉聰很高興地看到接班人隊(duì)伍不斷發(fā)展壯大，目前已經(jīng)接近30人。據(jù)他介紹，這些潛航員主要分成兩部分，一部分在青島的“蛟龍”號(hào)團(tuán)隊(duì)，另一部分在三亞的“深海勇士”號(hào)和“奮斗者”號(hào)團(tuán)隊(duì)。

“三亞這邊已經(jīng)培養(yǎng)了4批潛航員，其中下潛次數(shù)最多的達(dá)到100次左右。我自己是70多次，很多潛航員已經(jīng)超過我了。”葉聰說，“潛航員要有海洋或理工科專業(yè)背景，還要有較好的心理素質(zhì)和身體素質(zhì)，能夠適應(yīng)長期出海、密閉環(huán)境，應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力要強(qiáng)?？傊畬I(yè)素質(zhì)第一，心理素質(zhì)其次，身體素質(zhì)第三?！?/p>

培養(yǎng)一名潛航員一般需要兩年多時(shí)間，入選年齡在22歲到35歲之間，從基礎(chǔ)培訓(xùn)到獨(dú)立執(zhí)行任務(wù)，中間要經(jīng)歷二三十次下潛訓(xùn)練才能獲得資質(zhì)認(rèn)定。

新一代潛航員肩負(fù)的任務(wù)和面對(duì)的挑戰(zhàn)更加多元化。葉聰介紹，在到達(dá)了海洋最深處后，團(tuán)隊(duì)正在拓展研究廣度：一是探索復(fù)雜環(huán)境、極端環(huán)境，比如冰下、極地、渾水等;二是與其他科技手段協(xié)同合作，拓展覆蓋范圍，“潛水器在海洋中就像一粒米，只有與其他科技設(shè)備組成一個(gè)體系網(wǎng)絡(luò)，才能發(fā)揮更大的作用，這是我們正在做的事，研發(fā)新的潛水器和新的作業(yè)模式”。

葉聰認(rèn)為，過去10年，中國在深潛科技方面整體上了一個(gè)臺(tái)階，從關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，到裝備生產(chǎn)、制造、檢測，再到管理運(yùn)營，全方位提高，“尤其是制造環(huán)節(jié)，我們已經(jīng)達(dá)到世界較高水平，這是一個(gè)很大的躍升”。

比如高強(qiáng)度材料，以前主要針對(duì)航空航天領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)，而深海需要的耐壓材料則需要新技術(shù)、新工藝、新檢測手段，中國已經(jīng)取得了一些重要突破，填補(bǔ)了世界空白。葉聰還透露，目前全世界萬米級(jí)潛水器只有兩臺(tái)，一臺(tái)是“奮斗者”號(hào)，另一臺(tái)是國外產(chǎn)品，前者在很多指標(biāo)上已經(jīng)超過了后者。

“一是我們可以負(fù)載的人數(shù)比國外那臺(tái)多;二是下潛速度，我們3個(gè)小時(shí)就可以下潛到萬米，國外的要4個(gè)小時(shí);三是海底工作時(shí)間，我們可以連續(xù)工作6小時(shí)，國外的是4小時(shí)。另外，我們實(shí)現(xiàn)了萬米深海下的視頻直播、互動(dòng)，可以在海底與北京演播室之間進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)話，這在國際上是首次，說明我們能夠在海底找到目標(biāo)、與目標(biāo)建立數(shù)據(jù)聯(lián)系，并把大規(guī)模數(shù)據(jù)從萬米海底送到幾千公里以外的陸地上。這些都是體現(xiàn)我們技術(shù)特色、技術(shù)領(lǐng)先的方面?！?/p>

下一步的目標(biāo)是把海底、海面、陸地、太空的全部技術(shù)串聯(lián)、融合起來，形成一套完整的鏈條、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮最大的功效。目前的衛(wèi)星定位系統(tǒng)還不能覆蓋海面以下，這就制約了水下航行作業(yè)的精準(zhǔn)度，只能靠聲吶解決。葉聰期待未來北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能延伸到水下，形成水下公共交通、公共運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。

除了技術(shù)和裝備的拓展，載人深潛的應(yīng)用范圍也變得更廣，過去主要用于科學(xué)考察、勘探資源，近年來在考古方面也做了不少工作，尤其是在南海。這里有中華民族的大量歷史遺跡、文化遺存，載人深潛可用于相關(guān)文物的發(fā)現(xiàn)、保護(hù)工作。

“利用載人深潛可以對(duì)它們進(jìn)行考察和保護(hù)性打撈。這對(duì)研究南海歷史具有推動(dòng)作用。此外，在深海旅游、海上急救等方面，載人深潛都可發(fā)揮作用?！比~聰說。

站在今天回看，盡管中國在載人深潛領(lǐng)域是一個(gè)后來者，卻把握住了整個(gè)深海技術(shù)裝備發(fā)展的大趨勢。葉聰預(yù)測，未來在深海開發(fā)領(lǐng)域很可能出現(xiàn)像5G技術(shù)、電動(dòng)汽車、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)一樣的爆發(fā)式增長，而他心里還有一個(gè)更為遙遠(yuǎn)的夢想：“如果在地球之外的某顆行星上真有海洋，希望能夠出現(xiàn)中國潛水器的身影?！?/p>

葉聰

1979年出生，湖北黃陂人，畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)船舶工程專業(yè)，研究員，中國船舶科學(xué)研究中心副所長，“蛟龍”號(hào)深海載人潛水器首席潛航員，“奮斗者”號(hào)總設(shè)計(jì)師、萬米海試總指揮。