打造世界級(jí)的深淵科學(xué)技術(shù)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室
建設(shè)具有全球影響力的科創(chuàng)中心
帶動(dòng)深海科技相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
一、深淵科學(xué)技術(shù)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室
由“上海海洋大學(xué)深淵科學(xué)技術(shù)研究中心”主任,原蛟龍?zhí)柕谝桓笨傇O(shè)計(jì)師崔維成教授作為技術(shù)核心的團(tuán)隊(duì),整合國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀資源,正在上海臨港研制以“萬(wàn)米級(jí)載人深潛器”為龍頭的世界領(lǐng)先的“深淵科學(xué)技術(shù)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”。(圖1)
1:深淵科學(xué)技術(shù)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室
此次研制工作,采用了“國(guó)家支持+民間投入” “產(chǎn)、學(xué)、研互動(dòng)”的創(chuàng)新模式來(lái)推進(jìn)。國(guó)家(國(guó)家科技部、國(guó)家海洋局、國(guó)家自然科學(xué)基金委、上海市科委、教委、臨港新區(qū)管委會(huì)、上海海洋大學(xué)等)通過(guò)支持深淵中心建設(shè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室及購(gòu)置研發(fā)設(shè)備,科研團(tuán)隊(duì)組建等,使深淵中心具備開(kāi)展萬(wàn)米級(jí)深潛器的研制能力。而彩虹魚公司則通過(guò)自有資金和社會(huì)募集資金,完成科考母船的建設(shè)和支付萬(wàn)米級(jí)載人深潛器的所有材料費(fèi)用及國(guó)內(nèi)外其它合作機(jī)構(gòu)的研制費(fèi)用。 彩虹魚公司同時(shí)負(fù)責(zé)研制成果的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化開(kāi)發(fā)。
二、項(xiàng)目進(jìn)展
彩虹魚項(xiàng)目的核心是萬(wàn)米級(jí)載人深潛器的研制,目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)人類能自由往返陸地與深淵,能進(jìn)行全海深海底勘探、作業(yè)、科考,探秘地球大洋海底的未知世界。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),整個(gè)研制計(jì)劃分步實(shí)施:第一步是完成專屬科考母船的建設(shè),為海試創(chuàng)造條件(母船2016年3月已下水,計(jì)劃2016年7月交付使用)(圖2);第二步是完成無(wú)人深潛器、著陸器以及載人艙的研制(2015年10月無(wú)人深潛器及其中一臺(tái)著陸器已完成4000米級(jí)海試,計(jì)劃2016年12月份完成11000米海試并交付使用,載人艙計(jì)劃2017年6月完成研制)(圖3、圖4),同時(shí)也是在為載人深潛器的研制儲(chǔ)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn);第三步才是載人深潛器的研制(計(jì)劃2020年底前完成海試并交付使用)。目前,各項(xiàng)計(jì)劃按照制定之初的設(shè)想在一步一步的實(shí)現(xiàn),進(jìn)展順利。
2:“張謇”號(hào)科考母船2016年3月下水儀式現(xiàn)場(chǎng)
圖3:萬(wàn)米級(jí)無(wú)人深潛器2015年10月中國(guó)南海4000米級(jí)海試現(xiàn)場(chǎng)
圖4:萬(wàn)米級(jí)載人艙研制現(xiàn)場(chǎng)
三、覆蓋全海深、全海域的深??萍挤?wù)
在全力投入建設(shè)上述“深淵科學(xué)技術(shù)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”的基礎(chǔ)上,彩虹魚公司繼續(xù)整合社會(huì)資源,于2016年啟動(dòng)了建造具有破冰能力、世界領(lǐng)先的“極地”號(hào)科考母船, 以及研制一臺(tái)4500米級(jí)載人深潛器的前期可研和設(shè)計(jì)工作, 預(yù)計(jì)于2019年投入使用。
憑借著“張謇”號(hào)、“極地”號(hào)等科考母船,以及能在4000米~萬(wàn)米海深范圍內(nèi)作業(yè)的著陸器、無(wú)人深潛器和載人深潛器等先進(jìn)的深海科考裝備,彩虹魚公司就能夠?yàn)槿虻目茖W(xué)家、政府、機(jī)構(gòu)及個(gè)人,提供覆蓋全海域、全海深的探索、搜尋、作業(yè)的深??萍挤?wù)。服務(wù)涵蓋深海科學(xué)考察、深海探測(cè)、深海救援打撈、海洋工程設(shè)備安裝、檢測(cè)與維修、水下考古和電影拍攝、深海探險(xiǎn)與觀光等。在深海科技服務(wù)領(lǐng)域,未來(lái)的8~10年中,彩虹魚在全球同行業(yè)中將處于領(lǐng)先地位(圖5)。
圖5:全球領(lǐng)先的全海域、全海深、搜尋、作業(yè)的深??萍挤?wù)
四、深海裝備智能制造科技創(chuàng)新中心
“彩虹魚”號(hào)萬(wàn)米級(jí)載人深潛器是深海高技術(shù)裝備的集成,麻雀雖小,五臟俱全。它包含總體設(shè)計(jì)與集成、耐壓材料與復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、機(jī)械、液壓、控制、聲學(xué)、通信、水下攝像、能源、生命支持等走進(jìn)深海大洋所涉及到的幾乎所有技術(shù)。載人艙的研制還可以解決更高強(qiáng)度級(jí)別的鈦合金或超高強(qiáng)度鋼的材料與制造工藝的難題。深潛器研制過(guò)程中所開(kāi)發(fā)的蓄電池、浮力材料、水下電機(jī)、高壓海水泵、機(jī)械手、水下燈光和攝像機(jī)、水聲通信與定位設(shè)備等均具有廣闊的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景(圖6)
圖6:萬(wàn)米級(jí)載人深潛器與載人艙
這些世界頂級(jí)的科研成果(階段性和終期)將會(huì)帶來(lái)一系列新材料、新系統(tǒng)、新工藝、新設(shè)備、新專利,將會(huì)被廣泛應(yīng)用于海洋科技、深海裝備和高端裝備制造領(lǐng)域,為相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品升級(jí)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提供有力的技術(shù)支持。因此,在這個(gè)過(guò)程中所掌握的全海深載人深潛器技術(shù),代表著深海高技術(shù)的最前沿,是海洋強(qiáng)國(guó)核心競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn),不僅具有重要的維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益的戰(zhàn)略意義,也具有遠(yuǎn)大的商業(yè)化前景,市場(chǎng)轉(zhuǎn)化能力十分巨大。
而這些科技成果的轉(zhuǎn)化,單靠彩虹魚公司自身的能力和資源是不可能實(shí)現(xiàn)的。所以彩虹魚公司從一開(kāi)始就制定了共享、共創(chuàng)、共贏的發(fā)展理念,致力于在臨港搭建一個(gè)深海裝備科技創(chuàng)新中心(將于2016年6月投入使用),通過(guò)這個(gè)平臺(tái)將我們?cè)谘兄七^(guò)程中所掌握的技術(shù)、專利與其他企業(yè)分享,跟國(guó)內(nèi)海洋科技、海洋裝備及高端制造業(yè)結(jié)合,完成技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。而這一舉動(dòng)也必將激發(fā)巨大的民間創(chuàng)造力,促進(jìn)深海裝備智能制造在臨港的聚集發(fā)展(圖7)。
圖7:深海裝備智能制造產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展
五、深淵微生物資源庫(kù)及生物醫(yī)學(xué)工程科技創(chuàng)新中心
彩虹魚公司依托其獨(dú)有的“深淵科學(xué)技術(shù)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”和“極地”號(hào)科考母船,可以對(duì)全球26條6500米深度以下的海溝及極地海底進(jìn)行系統(tǒng)性的科學(xué)普查,獲取珍貴的深淵資源樣本,建立深海微生物數(shù)據(jù)庫(kù),這對(duì)整個(gè)人類來(lái)說(shuō),都是一個(gè)極其獨(dú)特的、珍貴的資源寶庫(kù),這是人類對(duì)深海資源探索的重大嘗試,戰(zhàn)略意義不可估量。從而帶動(dòng)一系列深淵生命科學(xué),生物醫(yī)藥工程和深淵地質(zhì)與深海資源開(kāi)發(fā)的研究開(kāi)展,并可將研究成果進(jìn)行市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化推廣。
彩虹魚公司2016年7月將組織由中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)科學(xué)家組成的科考團(tuán)隊(duì),赴巴布亞新幾內(nèi)亞,對(duì)8000米深的新不列顛海溝進(jìn)行科考、取樣活動(dòng)。 12月,還將對(duì)11000米的馬里亞納海溝進(jìn)行科考、取樣工作。2017年對(duì)更多深淵海溝組織系統(tǒng)性的科考取樣。
這些珍貴的深淵微生物樣本,將被保存在位于臨港的彩虹魚深淵微生物資源庫(kù)(圖8,建設(shè)中,將于2016年6月投入使用)。這些樣本經(jīng)過(guò)檢測(cè)、分離、鑒定,形成深淵微生物菌種實(shí)物庫(kù)和信息庫(kù)。經(jīng)過(guò)若干年的發(fā)展,這將是全球獨(dú)特的深淵微生物資源大數(shù)據(jù)平臺(tái)。
圖8:全球首家深淵微生物菌種資源庫(kù)
這些深淵極端微生物本身不僅在微生物分類學(xué)上具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值,同時(shí)這些極端微生物之所以可以生存的某些基因信息將帶來(lái)巨大的商業(yè)價(jià)值。例如,在抗衰老、心腦血管、高血壓等疾病的新藥研發(fā)方面提供全新的信息。獲取珍貴的深淵微生物樣本,建立深海生物全基因組數(shù)據(jù)庫(kù),必將帶動(dòng)一系列深淵生命科學(xué)的研究進(jìn)展和全新生物醫(yī)藥靶標(biāo)的研發(fā)(圖9)
圖9:打造全球領(lǐng)先的深海生物醫(yī)藥工程開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究及制造產(chǎn)業(yè)聚集
六、融入上海全面創(chuàng)新改革,加快建設(shè)具有全球影響力科技創(chuàng)新中心的大略中
彩虹魚致力于在上海臨港打造的具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心,具備以下三個(gè)特點(diǎn):
1. 擁有世界級(jí)的核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP);
2. 是個(gè)共享、共創(chuàng)、共贏的平臺(tái);
3. 具備產(chǎn)、學(xué)、研、資本互動(dòng)發(fā)展的運(yùn)作機(jī)制。
令人鼓舞的是,今天國(guó)務(wù)院正式批復(fù)并印發(fā)了《上海系統(tǒng)推進(jìn)全面創(chuàng)新改革實(shí)驗(yàn)加快建設(shè)具有全球影響力科技創(chuàng)新中心方案》的通知。而彩虹魚所做的一切,恰好融入到未來(lái)上海建設(shè)具有全球影響力科技創(chuàng)新中心的發(fā)展大略之中。我們一起努力,我們共同期待!