习近平总书记在2016年全国科技创新大会上指出：“深海蕴藏着地球上远未被认识和开发的宝藏，但要获得这些宝藏，我们必须掌握深海进入、深海勘探和深海开发的关键技术。”
2020年是十三五规划的收尾之年，也是我国深潜装备研发取得丰硕成果的一年。6月8日，中国研制的可操作深海自主遥控水下机器人“海都一号”在马里亚纳海沟创造了10907米深度的国内新纪录；7月16日，中国研制的无人驾驶水上滑翔机海燕-X在马里亚纳海沟创造了10619米深度的世界纪录；11月10日，中国研制的载人深潜器“奋斗”号创下了国内载人深潜10909米的新纪录。
这些无人和载人深潜设备的研究结果表明，中国不仅可以派遣水下机器人和探测设备，还可以派遣海洋科学家和工程师到世界上最深的海底。中国有能力进入世界海洋最深处进行科学探索和研究，充分体现了中国在海洋高技术领域的综合实力。
极限挑战，深潜装备研发攻坚克难
“深海进入”、“深海勘探”、“深海开发”是中国深海战略的三部曲。“深海进入”技术是人们可以到达深海现场的技术，即深海潜水技术；“深海勘探”技术是到达深海现场后进行勘探的技术；“深海开发”技术是面向资源开发的，是以服务人类发展为直接目的的技术。
深海潜水是一种直观的深海勘探，是实现深海资源开发的第一步。怎样才能潜入深海？深海潜水设备，以深海潜水器为代表，可以搭载电子设备、机械设备、工程技术人员、科学家等。快速准确地到达各种深海复杂环境，进行高效勘探和科学考察。它是实现“深海进入”，实施深海发展战略不可或缺的技术手段。
深海潜水器主要分为无人潜水器和载人潜水器。各种潜水器各有特点，分工明确。比如水下滑翔机、自主无人潜水器等，灵活机动，可以进行区域性综合考察；带电缆遥控无人潜水器，可由甲板人员操作，能量由甲板通过电缆供给，是大功率作业的必要手段；载人潜水器的优势在于定点精细作业，人员可以直接在海底物体前进行观察、采样和绘图，以便现场发现和决策。
特别是在复杂恶劣的深海环境中进行观测和作业，载人潜水器是最有效的深海采样和测绘手段。海洋科学家可以在深海领域进行直接观察，凭借其专业经验，可以及时对捕获的水下实际信息进行全面整理和分析，快速获得处理意见，操作机械手进行有效的水下作业。
无人水下机器人和载人深海潜水器都面临着深海环境的严峻挑战。一个是“深”。深海水压巨大，且压力随着海洋深度的增加而增加，给潜水器带来了整个系统的安全设计和集成问题。载人潜水器必须确保潜水器在任何情况下都能安全上浮。以1万米深海为例，载人舱室和所有设备都要承受每平方米1.1万吨的超大压力，这对球壳、固体浮力材料等耐压结构的选择和设计提出了很大的挑战。
第二是“准”。潜水器潜入深海的主要任务是实现精确定位、精确控制和精确作业。但深海又黑又暗，水文地形复杂多变，环境遥感数据难以获取。可想而知，在保证潜水器水下机动性的前提下，很难实现对小目标的动态精确操作，这就对潜水器的性能提出了很高的要求
中国的深潜设备研发不断克服困难，迎接挑战，取得了举世瞩目的突出成就。
集智攻关，走出载人深潜自立自强之路
中国在载人深潜领域起步较晚。20世纪六七十年代，我国建成了第一个深海模拟试验设备群，并逐步形成了相应的试验方法、标准和规范，为我国深海潜水设备的研发提供了基础技术支持。改革开放后，随着国际海洋石油开发的推进，我国成功研制出300米单人常压潜水设备、600米系列缆控水下机器人、1000米和6000米自主水下机器人，形成了一支科研技能过硬的深潜技术研发团队，为大深度载人潜水器的开发提供了坚实的技术支撑。
在20世纪70年代和80年代，人们对海洋认知和深海资源开发的需求不断增加，对国际海底资源勘探的需求也不断增加。20世纪80年代和90年代，一些发达国家相继开发了6000米载人潜水器，从事深海资源勘探和科学研究。
21世纪，人类进入了大规模开发利用海洋的时期。中国共产党第十九次全国代表大会的报告指出：“坚持陆海统筹，加快建设海上强国。”探索和了解海洋是开发、利用和保护海洋的前提。为了加快海权建设，开发利用深海资源，保护深海生态环境，维护深海权益，保障深海安全，必须进行相应设备的开发。
2002年，7000米载人潜水器的研发开始，这是中国第一个自主设计和集成的“蛟龙”。2012年7月，“震龙”号在马里亚纳海沟获得成功
下潜至7062米，创造中国载人深潜纪录，标志着我国具备了可到达全球99.8%的海洋开展作业的能力。为提高我国深潜装备关键技术的自主可控能力，早在2009年“蛟龙”号尚未完成海试之时，科技部就布局了4500米载人潜水器也就是“深海勇士”号设计与关键技术研究项目。历经8年持续艰苦攻关，“深海勇士”号实现载人舱、浮力材料、锂电池、推进器、海水泵、机械手、液压系统、声学通信、水下定位、控制软件等10大关键部件的国产化，并于2017年10月成功完成海试，为深海载人深潜高端装备“中国制造”探索出一条切实可行的路径，实现了我国载人潜水器由集成创新向自主创新的历史性跨越。
有了“蛟龙”号和“深海勇士”号的基础，瞄准全球海洋最深处逐步成为可能。2016年，科技部支持“奋斗者”号全海深载人潜水器研制项目，开启历时5年的集智攻关工作。2020年11月，“奋斗者”号在马里亚纳海沟完成8次万米级下潜，并且实现全球首次万米深海作业现场的高清视频直播，标志我国具备进入世界海洋最深处开展科学探索和研究的能力，实现在同类型载人深潜装备方面的超越和引领。
“用字当头”是大深度载人潜水器工程研发的首要宗旨。“要用”是工程立项的原动力，“顶用”是工程发挥作用的生命力，“用好”是工程寿命期实现的保障。“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台大深度载人潜水器研制成功后，迄今已累计完成523次下潜任务，取得丰硕成果。
我国载人深潜遵循严谨的科学发展路线，一步一个脚印走出中国特色的自立自强之路，实现了自主设计、自主制造、关键技术自主可控，特别是在设计计算方法、基础材料、建造工艺、通信导航、智能控制、能源动力等方面，实现由“中国制造”向“中国创造”的跨越。以“奋斗者”号的核心部件载人球舱为例，其钛合金板材由我国自主研发，强度高、韧性好、可焊性强，是国际上30年来在载人深潜技术新材料应用上取得的首次突破。
地球上的海洋深度是有限的，但探索深海奥秘、开发深海资源、保障深海安全的技术发展是永无止境的，我国深潜技术前进的征途仍任重而道远。未来，以服务国家战略和深度科技创新为使命，深潜装备与技术将进一步面向实际应用场景进行工程化开发，实现多种类型载人及无人装备的全海域、协同化、大型化、作业化发展，更好满足深海勘探、矿产开发、科考作业、深海救援等需求。科研工作者将进一步践行“严谨求实、团结协作、拼搏奉献、勇攀高峰”的中国载人深潜精神，勇攀深海科技高峰，助力海洋强国建设，为人类认识、保护、开发海洋不断作出新的更大贡献。
（作者为中国工程院院士）
