不久前，我国“蛟龙”号载人潜水器总体与集成项目负责人、第一副总设计师崔维成做客“深圳市民文化大讲堂”，为大家讲述了人类挑战深海极限以及中国走进深海的历程。以下为演讲主要内容。
『人类为什么要探索深海』
记得年“蛟龙”号进行米级海试的时候，有些人提出了质疑：我们为什么要花那么多钱去探索深海？我认为答案有两个：一是人类与生俱来的好奇心；二是为了更好地生存。
无论是对深海的探索，还是对浩瀚宇宙的追寻，一切科学的研究都出于人类好奇心的驱使。地球表面的71%都被海洋覆盖。在大海深处，也就是海平面米以下，我们称之为深渊区。大海的深渊区里到底藏着什么样的秘密？海底有什么样的生物和资源存在？这些就是助推科研人员探索海洋的原始驱动力。
崔维成在演讲中
人类探索海洋，也是为了更好地生存。因为人们发现，海洋的资源远比陆地上丰富。海洋中有很多鱼类，它们可以为人类提供丰富且优质的食物来源。近现代，人们发现海洋中有各种陆地上没有的资源，主要是锰结核、钴结壳和热液硫化物这三种物质。
锰结核，指分布在米-米深的海底平原上、呈黑色的多金属结核。它含锰量很高，所以被称为“锰结核”；另外，海洋里的山脉上有很多结壳，钴含量较多，所以称为“钴结壳”；热液硫化物，则是指海底活跃的火山口喷射出来的热液。黑色液体俗称“黑烟囱”，白色液体叫“白烟囱”。
海洋中蕴含的可燃冰资源也极为丰富。此外，海洋还是可再生能源非常密集的基地，例如波浪能、潮汐能、温差能。风能、太阳能这些陆地上能够获取的可再生资源，在海洋中同样可以获得。如果能把海洋中的这些可再生能源利用好，那么人类未来的能源问题就可以得到解决。海洋是人类社会可持续发展的一个重要资源基地，对海洋的探索任重道远，而且意义非凡。
『走进深海要克服三个障碍』
从亚里士多德时代开始，关于陆地海拔与海洋深度的问题已经引起了人类强烈的好奇。但直到18-19世纪，人类才知道海洋非常深。年-年，英国皇家海军舰艇“挑战者”号开展首次环球探测，装备了一根很长的绳子，结果在马里亚纳群岛西南部探测出米的海洋深度。没过多久，马里亚纳海沟被发现，最深点被命名为“挑战者深渊”。
海洋最深处究竟有多深？苏联在年的一次环球航海中，曾经测到过米的数据。但是后来，美国、英国等国的科研人员再去那个地方测量，数据是米。所以，“挑战者深渊”是否超过米，至今仍然存在争议。
“奋斗者”号载人深潜器
人类要想走进深海，需要克服三个障碍：
第一，海水的压力。往海里下潜时，每往下10米就会增加1个大气压；潜到米，就会增加个大气压。
第二，海水的温度。如果人类的身体与海水直接接触的话，那么身体的热量散发是非常快的。假如海水的温度只有2摄氏度，那么，一个正常体温的人到海水中，很容易就晕过去。
第三，海水中的氧气。海水的含氧量很低，所以人类要想在深海遨游，就必须解决呼吸问题。
人类潜入海洋的方法有很多，比如自由潜水、水肺潜水。仅仅依靠我们的身体，不使用任何外力而潜入海中，被称为自由潜水。普通人一般可以下潜到一二十米的深度，当达到30米时，随着海水的压力不断增加，人的耳朵、肺等器官会感到越来越难受。经过特殊训练的人可以潜得更深，自由潜水的最深纪录是米。
为了能较长时间地在水下潜水，人们携带填充了压缩空气的气瓶，这种潜水方式叫水肺潜水。人类水肺潜水的最深纪录是米。
为了进一步抵抗海水的压力，人类设计了一件特殊的衣服——单人常压潜水装具（ads）。目前人类依靠ads的最大下潜深度是米。
『潜水器的发展简史』
人类想去更深的海底看看，于是发明了各种潜水器。
美国海洋生物学家、探险家威廉·毕比（年-年）和发明家奥蒂斯·巴顿（年-年）都对探索海洋很感兴趣。于是，他们在年合作制造了名为“深海潜水球”的潜水器。深海潜水球被悬挂在一根米长、2厘米粗的线缆上，利用滑轮和索具将它慢慢放入水中。“深海潜水球”第一次下潜，到了海下米左右，这是人类第一次到达这么深的海底世界。年，他们又下潜至米，看到海底有很多生物。?
英国生物学家福布斯在年时曾预言：米以下的深海是一片死海。之所以这样推断，是因为他认为：生物不能离开阳光而生存，到米深度后，阳光基本上都被海水吸收了。但是，威廉和奥蒂斯在多米的深海里依然看到了很多生命，所以也就推翻了福布斯的预言。那么，更深的海底有没有生物呢？人类对海洋的好奇心越发被激发起来。
后来，第二次世界大战爆发，下潜试验中断了一段时间，直到年才再次下潜，到了米的深度。但是，随着海底探险越来越深，风险也越来越大，深海潜水球的试验就此停止。
奥古斯特·皮卡尔是一位瑞士物理学家，是世界上第一个驾驶热气球到达同温层的人。他提出，把气球的原理移植到深潜技术上，潜水球经过改良设计后增加了浮力舱。年，奥古斯特开始了设计与制造，直到年，潜水器初次海试，下潜至米。
后来，奥古斯特和他的儿子雅克·皮卡尔又共同设计制造了潜水器“的里雅斯特”号。年8月30日，父子俩挑战深海，创造了米的深潜纪录。年，美国海军与他们签订协议，邀请父子二人改造这台深潜器的载人舱。经过两年的努力，改造后的“的里雅斯特”号前往马里亚纳海沟开展试验。
年1月23日，雅克和美国海军中尉唐·沃尔什乘坐“的里雅斯特”号深潜器，在马里亚纳海沟沟底创造了米的深潜纪录。但是，当重达吨的潜水器砸到海底时，把海底的淤泥激了起来，导致潜水器周围都是淤泥，什么都看不见，所以没有留下任何记录。
年，探险爱好者雅克·库斯托制作了蝶形的小型潜水器。他潜到海底米-米的深度，拍了不少照片，引发了大家浓厚的兴趣。这是一台用钢结构建造的载人潜水器，设计理念就是轻巧灵活。
年，美国雷诺德铝业公司为了推销铝合金，建造了一台潜水器，把铝合金用到了极限，耐压舱可以潜到米左右的深度，载人舱可承载3名船员、4位科学家。这台潜水器曾经发挥了很大的作用。年，b5轰炸机在运输氢弹时，将一颗氢弹掉落到西班牙海域，正是使用了这台潜水器才把氢弹成功捞回。
20世纪60年代，一次偶然的机会发现了玻璃微珠。研究发现，这种材质不仅在水里能够抗压，而且重量轻、耐腐蚀。当它与环氧树脂混合后，不仅有良好的机械加工性能，而且比水轻，这样便有了低密度、高强度且可加工的玻璃浮力材料。这种材料极大地促进了载人、无人潜水器的发展。
到20世纪80年代，各个国家都在研究潜水器，希望能到达更深的海域。不过，由于固体浮力材料的最高强度只能达到米-0米，所以当时的潜水器基本上都是米级的。比如，美国“阿尔文”号是米级，法国“鹦鹉螺”号、俄罗斯“和平”号是米级，日本的“深海”号为米级。
年，我国立项研制载人潜水器，按照米级的指标建造了“蛟龙”号。年，“蛟龙”号在马里亚纳海沟完成最大设计深度海试，最大下潜深度为米，刷新了作业型载人潜水器的世界纪录。
『实现了走向深海的梦想』
中国是世界上最早利用海洋的国家之一。古人很早就从海洋收取“鱼盐之利”和“舟楫之便”，我们的祖先在远古时代就已开始海洋捕捞。明代学者宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部记录农业和手工业生产技术的百科全书。这部书中就提到了“没水采珠船”，即蛙人潜水采集珍珠的方法。
年至年，明朝郑和7次下西洋，在航海技术水平以及对海洋的认识上，中国远超当时的西方。
我国的潜水器研制从20世纪70年代初期开始。年3月正式启动立项的“艇”，是上海交通大学、中国舰船研究设计中心（所）和武昌船厂联合研制的国内首个载人潜水器，长15米、重35吨，于年交付使用。
20世纪80年代，看到国外载人潜水器、无人潜水器的迅速发展，中国逐渐意识到深海的重要性。于是，中船重工第研究所从20世纪80年代后期开始，组建了以徐芑南研究员为首的潜水器研制部门，其特色是研制载人潜水器。
上海交通大学也于20世纪80年代开始与中科院合作，组建了以朱继懋教授为首的水下工程研究所。其长项是研制rov，即遥控无人潜水器。
此外，中科院沈阳自动化研究所从20世纪80年代后期开始，组建了以蒋新松研究员为首的水下机器人研制部门。哈尔滨船舶工程学院也组建了以徐玉如教授为首的水下工程研究所。
“蛟龙”号载人深潜器
我年从英国留学归国，后来到中船重工第研究所工作，主持“蛟龙”号项目。
当时，深海技术的竞争非常激烈。就在“蛟龙”号米海试之前，美国导演卡梅隆在马里亚纳海沟下潜到了米。他的下潜带有探险的性质，载人潜水器里只能坐一个人，能到极限的海底去一次就行了。而“载人深潜器”是“全海深（米）作业型载人深潜器”的简称，它是目前海洋领域最有标志性且影响重大的高科技项目。我们设计制造的“蛟龙”号、“奋斗者”号、“深海勇士”号载人深潜器，是给科学家研究深海用的，需要不断地使用，而不仅仅为了创造一次纪录。?
“蛟龙”号载人深潜器的研制成功是我国海洋技术领域的一个具有里程碑意义的事件。为什么这样说？因为此前，我国的潜水器研制虽然也有不少项目，但是几乎都没有什么使用价值。因此，国内影响很小，在国际上更是默默无闻。“蛟龙”号的成功，使我国一下子跻身于国际载人深潜技术发达国家的行列，《科学》《自然》等重要刊物都进行了报道。可以说，“蛟龙”号真正实现了让中华民族走向深海的梦想。自此以后，国家对海洋技术的投入明显加大。
通俗地说，载人潜水器相当于载人舱加上无人潜水器。因此，无人潜水器所有的技术，在载人潜水器中都可以用上。比如，自动驾驶、自动操作等功能，在“蛟龙”号上应有尽有。
历史上，在挑战深海极限方面有过不少国际竞争。比如，美国和日本曾经就无人潜水器的研制展开竞争。美国和英国的探险家也曾竞相制造探险型单人载人潜水器，以打破世界纪录为目标。如今，在载人潜水器方面，竞争同样非常激烈。美国triton和doer两家公司都设计了方案，表示有能力研制出米的载人潜水器，但是苦于没有资金。年10月10日，美国triton公司突然宣布，他们的载人潜水器已经完成米级海试，年5月5次下潜挑战马里亚纳海沟最深处。中国“蛟龙”号成功以后，超越了日本深潜米的纪录，所以日本于年宣布立项“深海”号载人潜水器，但一直没有新的进展。
年12月10日，由中国自主研发制造的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号，在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜“挑战者深渊”米的海底，创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号总共8次下潜超过米深度。
我们可以自豪地说，中国作为深潜技术大国、强国的世界地位已经建立起来了。
栏目主编：龚丹韵
本文作者：崔维成
文字编辑：徐蓓
题图来源：新华社
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