我国载人深渊器的发展策略及当前进展

2015-02-28 01:26崔维成
关键词:母船着陆器潜水器

崔维成

(1.上海海洋大学深渊科学技术研究中心,上海201306)

(2.上海深渊科学工程技术研究中心,上海201306)

孕育地球生命的蓝色海洋里蕴藏着无数奥秘和宝藏.随着科学技术的进步,人类开始把目光投向了被称为深渊区的6 500 m以下的海沟.挺进深渊,将能更深地了解地球生命起源,感知气候变化,促进海洋环境保护,改进地震预报.为了加快我国深渊科技发展步伐,上海海洋大学深渊科学技术研究中心采取“民间资金+国家支持”的新模式推进研发工作,与彩虹鱼海洋科技有限公司全面合作,由深渊中心负责着陆器和潜水器的研制,彩虹鱼公司负责母船配备和深渊技术的产业化、市场化和国际化,共同开拓深渊新世界.

1 载人深渊器的概念

国际海洋科学界通过初步调查,发现位于6000~11000 m的海斗深度(hadal depth)区间内的生物与6000 m以浅的生物有明显的不同,因此,把这个深度区间内的海沟命名为深渊区[1,2],把专门研究深渊区内的海洋科学称为深渊科学(hadal science),它包含深渊生态学、深渊生物学和深渊地质学等.2007年国际海洋科学家在墨西哥城召开一次大会,对深度区间的划分又作了一次新的统一(图1),把深渊区的深度由原来的6000m修改为6500 m[3].由于对海洋高技术的依赖,深渊区是目前海洋科学研究中最为薄弱的环节,因此,深渊科学也被认为是海洋科学的前沿.

图1 国际海洋科学界对于深度区间的划分Fig.1 Division of ocean depth zones by international marine science organization

要研究深渊,需要有高技术装备予以支撑.目前国际上应用比较广泛的海洋调查平台有深海拖体[4]、着陆器[5]、无人遥控潜水器[6]、无人自治潜水器[7]、水下滑翔机[8]、复合型无人潜水器[9]、载人潜水器[10]等,这些平台的布放和回收均离不开母船的支持.在所有的平台中,技术上挑战性最大的当数载人潜水器,因为其它平台中所涉及到的技术几乎全部覆盖在载人潜水器中[11].载人潜水器随着下潜深度的增加,技术难度也成倍增长.

地球上海洋深度最大处位于太平洋的马里亚纳海沟,最深点称为挑战者深渊,前苏联利用船载回声测量仪测过的最大深度是 11 034 m[12],但1960年加科所毕卡第和唐沃尔什乘坐载人潜水器“曲斯特”号下去后测得的深度是 10 916 m[13],2012年詹姆斯卡梅隆驾驶单人潜水器“深海挑战者”号下到海底后测得的深度是10898 m[14].1995年日本研制成功无人遥控潜水器“海沟”号[6],2008年美国研制成功复合型无人潜水器“海神”号[9],也曾多次下到马里亚纳海沟的挑战者深渊,但测得的深度均没有超过11 000 m,因此,挑战者深渊的最大深度究竟是否会超过11 000 m目前还没有统一意见,需要有潜水器下去作更精细和全面的普查后才能给出明确的结论.

迄今为止,能够下潜到马里亚纳海沟的载人潜水器已经建造了4艘,分别是美国海军的“曲斯特”号[13],法国海军的“阿基米德”号[10],电影导演卡梅隆出资建造的“深海挑战者”号[14],英国维珍航空公司老板理查德·布兰森出资建造的“深海飞行式挑战者”号[15].前2艘是上世纪五十年代建造的第一代无航行能力的载人潜水器,“阿基米德”号因为种种原因没有下到挑战者深渊,而是下到日本海沟的最深处,其深度记录是9 500 m.“深海飞行式挑战者”号2011年建造成功后,在海试过程中因为载人舱被大浪打坏,随后又重新建造新的载人舱,现在正开展海试,究竟能否下到挑战者深渊还有待观察.对于海洋科学家来说,这两类载人潜水器都没有多大用途,前者因为没有航行能力,下去一次呆在原地可能发现不了什么.而后一种单人式的,则要求科学家同时具有驾驶员的能力,需要很长时间的培训才能使用.因此,把能够在全海深开展海洋科学调查作业的载人潜水器定义为载人深渊器,它至少能搭载2人(即一名驾驶员和一名科学家),具有巡航和悬停能力,具有几千次下潜“万米深渊”的寿命,能够搭载较多的科学仪器设备.目前国际上正在开展设计或研制的载人深渊器有美国DOER公司的“深海研究”[16],美国三叉戟公司[17]的“三叉戟 36000/3”,日本[18]的“深海12000”.“载人深渊器”是目前海洋领域最有标志性且影响重大的高科技项目.

2 我国研发载人深渊器的意义

上世纪八十年代,法国、前苏联和日本先后研制出6000 m级的载人潜水器,再加上美国在六七十年代研制出的4 500 m级“阿尔文”号载人潜水器,应用于深海科考,在海洋科学领域取得很多重大发现[10].1992年中国船舶科学研究中心的技术人员也向当时的国家科委提交了我国应开展大深度载人潜水器研制的建议书,经过10年时间坚持不懈的努力,终于在2002年获得了科技部的批准,作为“十五”期间的“863”重大专项正式立项,又经过10年的奋力拼搏,终于研制成功.2012年6月27日,中国“蛟龙号”载人潜水器成功下到7062.68 m,标志着我国成功地挤进了深海载人技术发达国家的俱乐部[19-20].但我国在攻关7000 m级“蛟龙号”的同时,国际同行也开始把目光瞄准了“挑战者深渊”.事实上,早在上世纪九十年代,美国的潜水器专家Graham Hawkes[21]就提出了要研制全海深载人潜水器的设想,一直到2005年寻找到资助经费,才开始设计建造“深海飞行式挑战者”号[15].日本在上世纪九十年代研制了重作业型全海深无人遥控潜水器“海沟”号,遗憾的是在2003年的一次应用中丢失了[22].美国WHOI海洋研究所在2008年也研制了复合型全海深无人潜水器“海神”号,但在2014年5月9日在Kermadec海沟10000 m深度作业时因浮力球发生连锁内爆而丢失[23].著名电影导演卡梅隆也在2005年出资秘密组建研制队伍,在澳大利亚研制成功了单人型“深海挑战者”号,并由他自己驾驶于2012年3月26日下到了10 898 m的“挑战者深渊”,一举夺得了单人下潜的冠军[14].美国的Triton公司和DOER公司也在2009年分别公布了他们的载人深渊器设计方案“Triton 36000/3”[17]和“Deepsearch”[16].日本也在较早的时候就有专家提出了要研制载人深渊器的建议[24],但一直到 2013年 5月,“深海12000”才正式被政府批准立项[18],并被列为日本最优先开发的基础技术之一.日本海洋研究开发机构在2014年1月公布了首台载人“深海12000”概念方案图,宣称将在2016年制造,在2023年投入“万米深渊”海试,达到载人深渊器技术的世界顶峰.

我国在制定“十二五”计划之时,正面临着“蛟龙号”项目可能下马的困难局面,因此,“十二五”计划中只考虑了研发一台4 500 m级的载人潜水器,重点用于维持一支研发团队.因此,中国自行研发“载人深渊器”项目,至今还不能在国家层面立项.但随后“蛟龙号”开展海试并取得圆满成功,刺激了美国和日本研发更先进的“载人深渊器”.如果不在“蛟龙号”的基础上进一步奋起直追,有可能导致在“万米深渊”技术赶超上的再一次停顿,丧失我国前十年顽强努力争取到的发展先机.由于目前世界上还没有真正的作业型载人深渊器,正是我国发展的好机遇.

其次,通过“蛟龙号”项目的经验,国际合作是我国前沿科技跨越发展的一条重要途径.目前几位愿意帮助我国的国际深潜专家,年龄已经相当大了,如1960年下到马里亚纳海沟的深潜英雄已84岁,美国深潜女英雄79岁,俄罗斯“和平”号总设计师76岁,现在他们的身体尚可,还可以经常乘飞机到我国指导工作,但这种形势是转瞬即逝的.

为了抓住这种机遇,“蛟龙号”总体与集成项目负责人、第一副总设计师就从原有的体制中跳出来,依托上海海洋大学领导的大力支持,在我国成立了首个“深渊科学技术研究中心”,组建新的团队,通过采用“民间资金+国家支持”的新模式推进研制工作.目前整个项目被赋予“深渊科学技术流动实验室”的名称,技术上最为复杂的当然就是载人深渊器[11],项目整体进展良好.

在我国及早研制”载人深渊器”,具有如下几个方面的意义:

1)“载人深渊器”有利于全方位维护我国的海洋权益

目前国际海洋法只涉及200海里专属经济区,基本没有涉及公海区及深海资源等问题,因此,谁先有了深海勘探和资源开发的能力,谁就有了占位开发先机.

“载人深渊器”尽早启动研发,将抢占先机,为我国在全球“海洋公土”中赢得“蓝色圈地”而提供极其重要的技术支撑,具有全方位维护我国海洋权益的重要战略意义.在“载人深渊器”领域的落后,将对中国的强大和崛起带来阻碍.

2)“载人深渊器”有利于深渊科学的推进

深海海底是地球上历史演化信息保存最好的地方.尽管深渊海域面积不到全世界海洋面积的2%,但具有极为丰富而特殊的科学现象,50多年来逐步形成以深渊生态学、深渊生物学和深渊地质学等为内涵的高端前沿的深渊科学(hadal science),对海洋环境保护、生命起源、地震预报等领域的研究均有十分重要的作用.深渊科学体系在美国、英国、日本才有,目前仍然是研究最弱的学科.我国突破“载人深渊器”的关键技术,有利于中国深渊科学的推进.深渊科学正在成为海洋科学领域的国际热点,深渊科学当务之急要解决的几个重要问题是:①生物为什么能在巨大压力下存活;②深海生物体内的一些新化合物能否用于开发新药;③引发海啸的地震是如何发生的;④地球上的生命是否起源于这些海沟之中.

3)“载人深渊器”有利于我国形成高端海洋科研教育体系

“载人深渊器”将引领多方位海洋科技的飞跃与提高,例如,高端的声纳通信与深渊测绘技术等.我国在“载人深渊器”领域的开创性工作,将有效地实现海洋深潜技术研发、推广和应用,以获得最新重要的深渊科学成果,继而在中国产生一大批海洋高科技人才和深渊科学家,并形成相关的高端海洋科研教育体系.

4)“载人深渊器”有利于带动深海新兴产业蓬勃发展

以载人潜水器为基础工程,将实现载人、无人潜水器产业化,引发深海矿业勘探开采、海洋装备工程制造、高端海洋精密机械与仪器制造等方面的深海新兴产业,对于中国提振经济有重大的作用,进而扩大中国就业领域,促进中国的就业率.如果载人潜水器产业落地在上海,将极大地促进上海经济增长方式的转变.

5)“载人深渊器”有利于提升我国海洋强国的核心竞争力

当前关于海上寻找“法航 AF447”和“马航MH370”,再次引发了国际上研制大深度载人潜水器的高潮.思考启示是:尽早研发我国“载人深渊器”,将打破国外高科技封锁,缩小我国在“万米深渊”探测领域与国际领先水平的落后差距,与深海科技发达国家形成平等的合作格局,体现中国海洋强国的核心竞争力.

3 蛟龙号的经验与启示

“蛟龙号”载人潜水器研制的宝贵经历给了很多启示.“蛟龙号”项目现在被大家认定为“圆满成功”,但笔者认为还有很多改进空间.每个参与者从自身的角度都可以总结出一定的成功经验,媒体上也已经报道了很多,但笔者并不完全赞同一些媒体中报道的成功经验,“蛟龙号”项目之所以能成功主要得益于如下5个方面要素的满足:

1)有单位行政资源的充分支持;

2)主要研制人员专心致志于技术攻关;

3)行政线与技术线的密切配合;

4)有弥补体制不足的手段;

5)顾问专家的技术指导.

此外,还有参与者个人“专心致志”,整个团队“齐心协力”,如果把这两颗“心”安顿好了,则任何重大工程项目都会取得成功.如何把这两颗“心”安顿好,考验的是管理者的智慧和能力.通过参加“蛟龙号”项目,笔者切身体会是:

1)走跨越式发展赶超国际先进水平从实践上来说是可行的;

2)技术困难不难,关键是体制机制;

3)中国不缺人才,关键是如何培养和使用人才;

4)如果给中国的科研人员一个好的工作环境,他们能够走到国际的前沿.

“蛟龙号”的成功被媒体报道为是体制优越性的展现,但笔者认为是找到了弥补体制机制不足的手段,如果没有这一特殊的要素,这个项目是否能够海试就是一个大疑问.通过全程参与这个项目的管理过程,深深体会到:单纯依靠现行的科研体制,大型复杂工程项目很难做,只有进入“国家重大工程”这样的层次,科研人员才有可能专心致志于技术攻关,但如果采用“载人航天”这样的国家大包大揽的模式,“成功”的成本也是很高的,而且要进入国家重大工程也不太容易,如:海洋装备领域的“深海空间站”重大工程项目,已经努力了10年还未进入.

通过分析认为,“蛟龙号”项目可以改进之处有:

1)立项花了10年,是否可以缩短?

2)研制10年中只有6年是技术攻关的时间;

3)潜航员招聘太晚,设计人员要承担安全驾驶的责任;

4)没有同等级别的无人潜水器保驾,给海试决策造成了困难;

5)临时母船给海试增加了很多困难;

6)母船和深海基地建设的滞后,影响了“蛟龙号”的科考使用,这几年“试验性应用”的高作业成本早就够造一条新船.

“蛟龙号”的有些改进之处根植于现行科研体制,其明显缺点至少有如下3个方面:

1)重大专项的立项周期较长.像“载人深渊器”这样的项目肯定有争议,中国为什么要下到这么深?是否如此迫切?对我国的海洋资源开采和海洋安全是否有用?技术上是否可行?不争论数年是不可能立项的.一个好的概念往往要人为拖落后以后才能正式起步,“蛟龙号”是一个例子,立项花了10年.上面提到的“深海空间站”以及同济大学汪品先院士努力推动的“地球钻探船”都已经花了近10年时间,还看不到何时能够立项的希望.

2)国家下达的科研经费因为无法用于支付人员工资,致使科研人员无法专心致志工作,这对于攻克世界一流的科学技术难题来说是非常不利的.

3)项目支持的不配套性往往使科研成果的作用不能得到很充分发挥.比如,科技部一般只能支持潜水器的研制,而不能支持母船立项.没有专门的母船,潜水器的作用就无法发挥,而到发改委争取一条科考船立项就更加困难,很难与潜水器研制实现同步.

国家的科技体制改革是一个漫长的过程,不是科研人员可以左右的,在没有改制之前,针对这些不足,科研人员自己采取一点努力也是可以弥补的,至少可以有以下两种途径:

1)争取高层领导的重视.由于现行的决策程序有可能导致一些好项目不能上,此时寻找更高层领导的重视是一种弥补手段,但这取决于机遇.

2)争取民间资金的先期支持,把工作做到一定深度之后再来争取国家的支持,但是能否争取到民间资金是关键.

在西方,民间资金支持前沿科技的发展已有不少成功案例的报道,但在中国还没有看到过报道.因此,在“蛟龙号”海试后期笔者就开始思考如何来探索这个理念.由于自己家庭已有一定的经济实力,再加上同学朋友中也有一些企业家,所以就选择了研发载人深渊器作为一个抓手来探索.通过这个项目想探索如下几个理念:

1)优势互补的体制机制.通过各种措施,把体制内和体制外可能获得的各种支持资源整合起来,实现快速发展;

2)进一步用实例来说明,技术上的跨越式发展是可行的;

3)进一步用实例来说明,国际级人才在国内也是可以培养的,中国不缺人才,关键在于如何培养和使用人才;

4)探索科研人员面对体制机制困难时主观能动性的作用;

5)探索让民营企业家来支持前沿科学技术发展的可能性.

4 一种新思路的探索及当前进展

根据上文改进“蛟龙号”项目的思路,首先寻找依托的高校.选择高校的主要原因有2个:①比较容易争取民间捐助资金;②可以更方便地开展国际合作.通过比较国内4所高校提供的支持条件,最终选择了上海海洋大学作为依托高校,在国内率先成立了“深渊科学技术研究中心”.中心确定的发展目标是:通过采用海洋科学家和工程技术人员紧密结合的模式,以研制深渊科学技术流动实验室为抓手,通过8~10年的努力,把中国的深渊科学和深海载人技术同步达到世界领先水平,使上海海洋大学的“深渊科学技术研究中心”成为一个国际知名的产-学-研一体化研究机构.

所谓深渊科学技术流动实验室,它包括一条4000 t级的科考母船,一台万米级载人潜水器,一台万米级无人潜水器,3台万米级着陆器(图2).

图2 深渊科学技术流动实验室工作示意图Fig.2 Schematic diagram of the operation of the movable laboratory for hadal science

选择这样一种配置可以获得两个方面的好处:

1)高的使用经济性.它能充分发挥母船的最佳经济性能,无论白天和黑夜,科研人员都能开展深渊科学调查研究.每到一个新海区,无人潜水器将首先充当“探路者”的角色,完成大面积搜索,确定研究海域,并掌握该处海洋环境的基本参数;然后布放3个带诱饵的着陆器,拍摄和抓捕鱼类等浮游动物;最后,再派载人潜水器下去完成“手术刀式”的精细定点作业.白天,着陆器、无人潜水器和载人潜水器可以协同作业.夜晚,仍可使用着陆器和无人潜水器进行海底作业.

2)降低研制的技术风险.从技术发展角度来说,从着陆器到无人潜水器再到载人潜水器的技术发展途径,可以大大降低全海深载人潜水器的海试风险,着陆器和无人潜水器既是可以独立使用的科学调查装备,又是载人深渊器的关键技术验证平台.通过3个着陆器和无人潜水器的马里亚纳海沟的海上试验,载人深渊器上除了载人舱以外的所有设备几乎都已进行过海上试验,而载人舱的安全性是通过压力筒的试验来保证的,这样可以大大减少载人深渊器在海试过程中的故障数量.另外,即使出现故障,全海深无人潜水器还可以作为载人潜水器海试时的“守护天使”.

这样一种系统推进整个工程项目非常理想,但需要的资金很多,如果全部放在体制内执行,则很有可能需要很长的时间才能申请到所需要的经费,而且按照现行的科研体制,潜水器和着陆器可以到科技部申请,科考母船需要在发改委立项.两个不同的部门很难做到同步,尤其是科考母船的立项需要的时间很长.“蛟龙号”载人潜水器的专用母船项目从2005年开始提交立项申请,一直到2012年才获批复,大概要到2017年才能完成建造.所以,具体的思路是:

1)以体制外经费(捐资和投资等手段)支持先行,把工作做到一定深度后再申请地方和国家的支持.

2)由于中心人手有限,把任务分解后分块包出去,充分利用社会人力资源并发挥他们的经营特长.总装车间交给临港海洋高新园区,科考母船的融资和运行管理以及深海技术的市场开发等均委托给民营公司.

3)中心有限的技术人员,1人负责经费落实,其他人员专著于全海深载人潜水器的技术攻关,而且充分利用国内外能够获得的技术支持能力,同时改进“蛟龙号”直接研制载人潜水器的方式,无人先行.

尽管上海海洋大学对深渊中心给予了全力的支持,但很清楚,这样一个国家层面上的大项目,光靠上海海洋大学的资源是不够的,而必须依靠社会各界人士的支持,尤其是组建团队阶段,需要的不是科研经费,而是捐资性质的经费.要想让同学和朋友捐钱,自己带头捐是关键.因此,首先做家人的工作,说服儿子和夫人把自己的积蓄先拿出来,然后再去找兄弟姐妹,最后再去找同学.在家乡中共海门市委和母校海门中学领导的大力支持下,在张謇后人的大力支持下,成功地举办了一个“海门日”活动,获得了招聘团队所需要的几百万元的启动资金,很快地组建了核心的研制团队,并利用在“蛟龙号”项目研制过程中所积累的国际人脉,邀请到了10多位国际顶级专家作为深渊中心的技术顾问.利用学校的学科建设,首先完成了载人深渊器的概念方案设计,识别出了需要解决的关键技术,然后把这些关键技术逐步分解到3个着陆器和无人潜水器上来进行验证.通过研制3型着陆器和一台无人潜水器来验证许多关键技术和设备及系统在深海环境下的工作能力,同时培养队伍,降低载人深渊器海试风险.

首先开展第一型的着陆器和无人潜水器的研制,它们以简单、快速为原则,既探索技术,也探索如何开展国际合作.现在力争2014年底能完成第一台着陆器和第一台无人潜水器的总装,具备海试条件.2015年开展3000~5000 m级深度的海上试验,发现问题,对着陆器和无人潜水器进行改进,同时再研制2型更为复杂和实用的着陆器,争取2016年去马里亚纳海沟进行海试.在把深渊科学技术流动实验室的建设思路提交给国际杂志审稿之时,已经研制过2台全海深着陆器的英国阿布丁大学的Alan Jamieson博士正好是该文章的评审专家,他主动联系,愿意在技术上与深渊中心合作.随后,经过多轮讨论,签订了两家联合设计后面2台着陆器的合作协议.现在,学校+地方财政+民间捐资已经解决了第一阶段(总装实验室建设+3个着陆器研制+1台无人潜水器研制)所需的设备采购经费.

在核心团队开始设计着陆器和无人潜水器之后,另一个任务就是寻找民间投资,设计和建造专用的科考母船.如果没有母船的支持,2016年的马里亚纳海沟试验就无法安排,今后载人深渊器研制成功以后也无法开展海上试验和投入应用.仍然依靠媒体的帮助,呼吁民营企业家前来洽谈合作.一个技巧性说法就是:“谁有母船,就会送2台潜水器和3台着陆器给他们赚钱”.通过媒体报道后,有几名企业家有点兴趣,但没有一个人愿意投资全部的科考母船.如何来协调不同的企业家,化解他们所担心的投资风险,是当时遇到的一个难题.此时,想到了自己在英国留学的师弟,他长期在国际大公司工作,有丰富的投资和融资的经验,让他出来负责中心所开发的深海技术的市场化、产业化和国际化.他被说动之后,马上注册了“上海彩虹鱼海洋科技有限公司”作为工作平台,与上海海洋大学签订了全面的战略合作协议.

上海海洋大学与彩虹鱼海洋科技有限公司《关于1.1万米载人潜水器项目“产、学、研”一体化战略合作备忘录》的主要内容有:

1)彩虹鱼将积极参与“深渊中心”在研发及设计阶段的工作,每年给予“中心”一定的资金支持,并委派合适的高级技术管理人员,以顾问的身份,参与“中心”的活动和工作.

2)彩虹鱼将整合国际、国内资本市场资源,通过投资、融资及设立特别项目公司(SPV),来推动“中心”研究设计成果的生产制造.

3)彩虹鱼将与合适的机构合作,积极推广深海设备的商业化开发与应用、运营和管理,形成产业规模并打造可持续的赢利模式,反哺“中心”的研究设计工作向更加高精尖领域发展.

4)彩虹鱼将发挥自身在休闲旅游、主题娱乐、科普教育、生态环境、医疗养生及海洋工程服务等领域的综合优势,使深海科技与之结合,进行跨学科、跨领域的产业开发和商业应用.

彩虹鱼公司介入后的第一项任务就是落实科考母船.通过几个月的市场调研,他们很快完成了科考母船投资可行性的论证方案,并且落实到由浙江太和航运有限公司的董事长来牵头负责“张謇”号载人深渊器科考母船的设计、建造和营运管理.他们又注册了一个“上海彩虹鱼科考船科技服务公司”的平台进行融资,现在科考母船的设计工作已经全面启动,按照三方(上海海洋大学深渊中心,彩虹鱼海洋科技、彩虹鱼科考船科技服务)达成的协议,2015年3月底完成设计,2016年6月底完成建造,2016年下半年新母船带着一台无人潜水器和3台着陆器将去无人冲击马里亚纳海沟的“挑战者深渊”,如果成功,将会在国际上产生一定的影响.

在彩虹鱼科技有限公司的指导下,意识到借助深渊科学技术流动实验室,海洋科学家可以对地球上总计26个深渊海沟进行全面资源普查;还可以开展深海救援与打捞、海洋工程设备安装、检测与维修、水下考古和电影拍摄、深海探险与观光等.所掌握的全海深载人潜水器技术代表着深海高技术的最前沿,是海洋强国核心竞争力的体现,不仅具有重要的维护国家海洋权益的战略意义,也具有远大的商业化前景,市场转化能力十分巨大.因此,开展同步的产、学、研结合就走上了轨道.

在项目的推进过程中,利用机会向高层领导汇报.2013年给韩正书记写信获批示,随后上海市科委给予了高度关注,“载人深渊器关键技术研究”已经作为上海市科委的重点项目于2014年立项.给刘延东副总理的汇报也获得批示,国家科技部也开始关注此项目.为了进一步规划创新探索实践,申请设立了“上海叔同深渊科学技术发展基金”用于吸收民间捐资,申请成立了一个“彩虹鱼(中国)科学探索协会”,搭建“科学家+企业家”“面对面、手拉手”的交流沟通平台.这样吸引民间资金的正规渠道已经建立,科考船的建设经费已经解决,未来产业发展的规划明晰.第一阶段研制所需的经费约为6500万元,上海海洋大学从海洋学科建设经费中已经支持了2500万元;从民间获得捐资1000万元.资金缺口还有3 000万元,主要用于2015年南海试验和2016年马里亚纳海沟无人潜水器和着陆器试验.正在与上海市科委、中国大洋协会办公室、中科院三亚深海所等部门协商,共同合作来落实.

为了缩短今后载人深渊器的研制时间,同时增加中心的项目竞争实力,彩虹鱼海洋科技有限公司又投资5000万元,提前启动载人舱的设计和建造工作.目前,整个项目的资金落实情况见图3.通过这个阶段的工作,主要的体会有以下几个方面:

1)深渊技术未来产业化的前景非常广阔,深渊科学技术流动实验室的运营前景也较好,能够吸引到足够的民营资金;

2)通过这一阶段与民营企业家的接触,自己感觉“科学家+企业家”的这种合作理念可以挖掘出很多潜力,对推动社会和谐发展有重要的作用.我国过去的科研与应用存在严重脱节,具有远见的企业家通过这样一种合作模式,可以逐步引导科研方向,可以对具有市场潜力的技术进行二次开发和成果转化,可以扩大产品的生产和市场的营销规模等,发挥“1+1>2”的效果.

3)更新了资金需求的概念,海洋与航天相比,经费小得多;民营与国企相比,经费小一半.10亿元的深渊科学技术流动实验室实际上只要5亿元,已经解决了3亿元.

4)民间资金与国家支持的经费有很强的互补性,不超过20%的配套可以让国家支持的项目完成得很好,反之,没有配套的科研项目,真正达到研制目标的可能也就在20%左右.

图3 深渊科学技术流动实验室资金落实情况(截至2014年12月底)Fig.3 Schematic diagram of the funding situation for the movable laboratory(up to the end of December,2014)

5 总结与展望

总体上来说,深渊科学技术流动实验室建设的大障碍已经扫除,现在需要团队按照科学规律扎实攻关,因此,未来工作中要注意的就是一定要坚持“稳扎稳打”,充分利用国内外的顾问资源,把研制和调试工作做到位,海试之前把各种应急预案准备充分,确保2015年的南海试验取得成功.如果2016年能够无人挑战马里亚纳海沟成功,则在国际上会产生重大影响,也为“十三五”的载人深渊器项目的立项打下非常扎实的基础.期望社会各界人士继续关心和支持深渊中心的探索,共同为国家的海洋强国建设作出积极的贡献!

致谢

本项目得到上海海洋大学、上海市科委、上海市教委、中共海门市委、海门中学、张謇基金会等组织的大力支持,也得到同学朋友戴志康、吴辛、陈宇、刘鼓川、黄苏东、陈伯冲、陆小兰等人以及笔者的家人和学生的慷慨捐助,在此向他们表示衷心的感谢.

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