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出品：科普中國

作者：薑汝翰 王敏（中國科學院海洋研究所）

監製：中國科普博覽

上天、入地、下海，是全人類共同的夢想。海洋是地球上覆蓋麵積最大的區域，卻是人類認知最少的區域，我們(men) 對海洋的探測和研究區域隻占整個(ge) 海洋的5%左右，遜於(yu) 對空間的認知。

對海洋的探索和研究，沒有現代化的海洋裝備，隻能是“望洋興(xing) 歎”。從(cong) 鄭和下西洋、哥倫(lun) 布開啟大航海時代，到英國“挑戰者”號環球海洋考察、“阿爾文”號載人深潛器進行深海探測，再到“奮鬥者”號載人潛水器成功坐底馬裏亞(ya) 納海溝，人類探索海洋的腳步從(cong) 未停止。

“奮鬥者”號載人深潛器（圖片來源：中國船舶集團）

“工欲善其事，必先利其器”。科學考察船作為(wei) 海洋探索與(yu) 研究的重要平台，在海洋綜合探測與(yu) 研究中起著不可替代的作用。黨(dang) 的十八大作出建設海洋強國的重大戰略部署，開啟了海洋科技發展的新時代，黨(dang) 的十九大提出要“堅持陸海統籌，加快建設海洋強國”。

“科學”號科考船作為(wei) 海洋科學考察大國重器，見證了新時代我國海洋科技迅猛發展的光輝曆程，書(shu) 寫(xie) 了馳騁深海大洋波瀾壯闊的新篇章。

視頻來源：中科院海洋所，剪輯：中科海印象

“科學”號乘風破浪 （圖片來源：中科院海洋所）

一、繼往開來 新時代科學考察船“長子”

“科學”號服役之前，我國海洋科學考察船船型並無特殊設計，船艏多為(wei) 直立型或直線前傾(qing) 型，船體(ti) 較瘦長，如“金星”號、“科學一號”等科學考察船多為(wei) 船舶改造，涉海考察活動尚處於(yu) “有什麽(me) 用什麽(me) ”的階段。

隨著我國綜合國力的不斷提升及海洋強國戰略的部署落實實施，對深遠海科學考察能力也提出了更高的要求。圍繞深遠海科學考察活動，打造新一代遠洋綜合科考船的需求愈發迫切，在這樣的時代背景下，“科學”號應運而生成為(wei) 了新一代科學考察船的“探路人”。

“科學”號畫龍點睛蓄勢待發 （圖片來源：中科院海洋所）

方案設計階段，設計團隊容納了出海經驗豐(feng) 富的科考船船長和科學家，由其提出科研需求，中國船舶及海洋工程設計研究院將這些需求轉化為(wei) 船舶參數進行設計，最終拿出了一套專(zhuan) 為(wei) 深海科學考察設計的“短寬型”船型方案，並由武昌船舶重工有限責任公司2010年開工建造，2012年正式交付使用。

“科學”號海洋科考船被稱為(wei) 新中國劃時代海洋綜合考察船的“長子”，承載了幾代中國海洋科技工作者的夢想。“科學”號投入運行後，優(you) 秀的性能表現得到了業(ye) 內(nei) 人士的一致認可，隨後“科學”號的姊妹船[1]“向陽紅01”、“向陽紅03”、“東(dong) 方紅3”等科學考察船舶相繼建造下水投入使用，為(wei) 我國海洋科學考察能力的跨越提升作出了重要貢獻。

二、性能優(you) 秀 構建海上科學實驗室

“科學”號總長99.80米、型寬17.80米、型深8.90米，總噸位4711，續航力15000海裏，定員80人，具備全球航行能力及全天候觀測能力，滿足無限航區需求，是我國綜合性能最先進的科考船。

“科學”號采用吊艙式電力推進係統，配置2台艏側(ce) 推、360度環視駕駛台、無人機艙及一人駕駛橋樓。先進的吊艙式電力推進係統與(yu) 兩(liang) 台艏側(ce) 推配合，組成了國內(nei) 第一套應用於(yu) 科學考察船的DP-1動力定位係統，具備卓越的操縱性能，大大提高了科學考察活動的精度。

“科學”號吊艙式電力推進係統 (圖片來源：中科院海洋所)

針對水下聲學探測行為(wei) ，“科學”號在設計中優(you) 化了球鼻艏，配備了升降鰭板和艏側(ce) 推槽道口封蓋，可以提供低噪聲的聲學探測環境。“科學”號擁有約500平方米的後甲板，可以輕鬆搭載各種科學調查設備，為(wei) 深遠海科學考察提供了更多可能，也為(wei) 多學科綜合調查活動提供了平台基礎。

“科學”號上搭載的“發現”號水下纜控機器人 (圖片來源：中科院海洋所)

前後甲板可提供5個(ge) 集裝箱位，有力推動了科學調查設備的模塊化發展，縮短了船舶備航和設備調試時間，提高了單位時間內(nei) 的科學考察效率。

“科學”號集成水體(ti) 探測係統、大氣探測係統、海底探測係統、深海極端環境探測係統、遙感信息現場印證係統、船載實驗、船載網絡等七大係統，搭載了4500米“發現”號ROV等多種國際先進的探測設備，具備高精度長周期的動力環境、地質環境、生態環境等綜合海洋觀測、探測以及現場取樣和分析能力，被譽為(wei) “海上移動實驗室”。

“科學”號船載探測與(yu) 試驗係統示意圖 (圖片來源：中科院海洋所)

三、實力團隊 打造優(you) 質深海調查平台

與(yu) 普通船舶不同[2]，“科學”號上共有三個(ge) 部門：甲板部、輪機部及船載實驗室。

甲板部猶如人的大腦，擔負著船舶航行指令的製定和執行，並配合完成海上科學調查活動，由船長、政委、大副、二副、三副、值班水手以及廚房部組成。

輪機部猶如人的雙腿，配合船舶航行指令，為(wei) 船舶航行提供動力，為(wei) 全船機械、電氣設備提供維護保養(yang) 和技術支持，由輪機長、大管輪、二管輪、三管輪、電子電氣員以及值班機工組成。

船載實驗室猶如人的雙手，依靠“科學”號搭載的先進科學調查設備完成航次科學考察任務，由首席科學家、船載實驗室主任、工程技術人員以及出海隊員組成。

“科學”號各部門剪影 (圖片來源：中科院海洋所)

中科院海洋所科考船隊率先提出了“海上調查活動中專(zhuan) 業(ye) 人做專(zhuan) 業(ye) 事”的口號，多年來培養(yang) 了一支甲板部、輪機部及船載實驗室密切配合，技術過關(guan) 、作風硬朗的科學調查隊伍，形成了由工程技術人員完成科學調查過程中調查設備的操作和基礎樣品采集工作，出海科學家更多精力投入樣品處理的高效工作模式，為(wei) 海洋科學考察及探測研究提供了堅實的技術支撐。

“科學”號工作人員合影（圖片來源：中科院海洋所）

四、十年運行 深海調查碩果累累

運行十年來，“科學”號科考船承擔了多項國家重大科研項目，重點關(guan) 注深海探測研究、關(guan) 鍵核心技術和重大科學問題執行近50個(ge) 深遠海調查航次，十次跨越赤道，累計安全航行2000餘(yu) 天，航程三十多萬(wan) 海裏，為(wei) 全國幾十家高校、科研院所提供1500多人次航次搭載，為(wei) 開展深遠海研究、維護國家海洋權益、探索深水資源提供了重要的海上技術支撐平台，促進了我國海洋科學考察能力和研究水平步入世界前列。

“發現”號ROV開展深海科學探測 (圖片來源：中科院海洋所)

依托“科學”號科考船，中科院海洋所率先構建了國際一流的深遠海綜合探測與(yu) 研究體(ti) 係，突破了10000米深海定點探測、6000米深海探測與(yu) 采樣、4500米深海精準探測與(yu) 取樣、1000米水體(ti) 剖麵走航探測、深海30米長沉積物取芯和20米長岩石取芯等關(guan) 鍵技術，實現了“下得去、看得清、采得上、測得準、功能全、用得起”的目標。

國內(nei) 首次建立了“宏觀與(yu) 微觀、走航與(yu) 定點、梯度與(yu) 原位相結合”的探測技術體(ti) 係，具備立體(ti) 同步精準開展深海地形地貌、海底環境、水體(ti) 環境的綜合探測和樣品采集能力，深海近海底地形探測分辨率達到厘米級，實現“室內(nei) 模擬實驗→海洋移動實驗室→深海原位實驗室”的跨越；成功開展深海極端環境探測、深海現場試驗、海底培養(yang) 實驗及深海原位長期連續探測，實現了“將實驗室搬到海底”的科學創想，引領我國深遠海探測與(yu) 實驗能力跨入世界先進國家行列。

“科學”號開展深海生物原位固定實驗 （圖片來源：中科院海洋所）

以“科學”號為(wei) 平台，聚焦西太平洋冷泉、熱液、海山等深海極端環境的重大科學問題，取得了一係列原創成果和重大突破。攻克深海潛標數據實時傳(chuan) 輸的世界難題，建成國際最大規模的西太平洋實時科學觀測網，使深海探測由“錄像回放”變為(wei) “現場直播”。

“發現”號拍攝的海底熱液噴口 （圖片來源：中科院海洋所）

國際上率先開展熱液噴口流體(ti) 溫度梯度原位探測，獲取了30餘(yu) 個(ge) 熱液噴口的溫度剖麵（最高溫度383.3℃），在我國南海首次發現裸露在海底的“可燃冰”。共采集6000餘(yu) 號700多種深海大型生物樣品，發現1個(ge) 新科、1個(ge) 新亞(ya) 科、13個(ge) 新屬、128個(ge) 新種，獲取8000餘(yu) 株深海微生物（含46個(ge) 細菌新種），建成了我國迄今樣品量最大、物種數最多的深海大型生物樣品庫和唯一深海大型化能營養(yang) 生物活體(ti) 庫。

“科學”號采集的深海生物樣品 (圖片來源：中科院海洋所)

采集深海地質樣品逾3噸，獲得國內(nei) 首個(ge) 具有姿態和方位信息的超長沉積物柱狀樣品（16.01米），推動我國深海大洋研究躋身世界前沿。

“科學”號進行深海潛標布放作業(ye) (圖片來源：中科院海洋所)

在國際社會(hui) ，“科學”號跨越赤道的海洋科考也受到高度關(guan) 注，其中，《Nature》雜誌兩(liang) 次報道和評述“科學”號及我國海洋科學考察能力的提升，讚譽為(wei) “鄭和下西洋600年後又一壯舉(ju) ”。借助於(yu) “科學”號這一大國重器，科研人員跨越赤道、走向深海，不斷擴展著對西太平洋海域的認知水平,向更廣闊的海域前進。

備注：

[1] 姊妹船是與(yu) 另一艘船隻有著相同的類型，或者有著幾乎相同的設計的船。這些船隻有著一個(ge) 近乎相同的船體(ti) 及上層建築布局、相似的排水量及大致相當的功能及設備。

[2]貨運船舶船上多分為(wei) 甲板部和輪機部。

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