“蛟龍”號將五星紅旗插在3757米深海海底。圖片由中國大洋協會提供

　　2010年7月12日，中國南海海域。

　　我國首個深海載人潛水器“蛟龍”號3000米級海試現場。

　　“布放潛水器！”隨著海試現場總指揮劉峰的一聲令下，頓時機械聲轟鳴，“蛟龍”號在“向陽紅09”母船A字架的吊放下，逐漸沉入水中。經過一段時間調試，“蛟龍”號以每分鐘37米的速度緩緩下潛。

　　一小時後，“蛟龍”號突破了3682米的世界海洋平均深度，並拋掉載重物，以零浮力附著在海底。通過機械手，“蛟龍”號潛航員葉聰相繼把一面五星紅旗和寓意中國載人深潛成功的龍宮標誌物，布放到了3757米的海底。

　　此時葉聰深知，在這一刻，“蛟龍”號為中國載人深潛事業贏得了榮耀與輝煌。

　　一個多月後的8月26日，國家科技部與國家海洋局聯合在北京召開新聞發佈會，正式向世界宣告我國863計劃重大成果——中國首臺自行設計、自主集成研製的載人潛水器“蛟龍”號3000級海試取得成功，其最大下潛深度達到3759米，突破了3682米的世界海洋平均深度。至此，中國成為繼美、法、俄、日之後，世界上第五個掌握3500米以上大深度載人深潛技術的國家。

　　“可下五洋捉鱉”，一代偉人毛澤東為中華民族描繪的這一瑰麗夢想，隨著鮮艷的五星紅旗在深海飄揚，終於在這一天成為現實。

　　外媒熱評紛至沓來：“蛟龍”號的成功標誌著中國在海洋技術強國方面又前進了一大步。這次行動已經遠遠超越了海底探索本身所具有的意義。與將宇航員送往太空一樣，最大設計深度為7000米的載人深潛器“蛟龍入海”也是中國崛起的重要標誌之一。

　　當今世界，深海載人深潛器是海洋高新技術的綜合集成，是一個國家綜合技術力量的體現。在日益激烈的國際海底區域競爭中，“蛟龍”號創造我國載人深潛新的歷史紀錄，極大地增強了我國走向深海的決心，舉國上下無不為之振奮。

　　在為“蛟龍”號歡慶的人群中，一位74歲的老人頗為引人注目。他就是“蛟龍”號載人潛水器總設計師、中船重工702所（以下簡稱702所）研究員徐芑南。搞了一輩子潛水器研製的他，終於盼到了中國深海運載器創造歷史的這一天。

　　從上世紀末期的1000米無纜水下機器人和6000米自治水下機器人，再到如今的7000米載人潛水器，20多年來徐芑南參與了我國多種深海運載器研製的每一個重要階段，見證了我國深海運載器從“淺藍”邁向“深藍”過程中走過的每一步堅實印記。

　　在徐芑南看來，今天的成就並非偶然，這是中國深海運載器研製厚積薄發、長年累積的結果。從“淺藍”邁向“深藍”，這一跨越式發展的背後卻凝聚著自上世紀80年代以來，在863計劃的大力支持下，我國科技界和海洋界20多年來持之以恒的努力與堅持。

　　第一章 深海放出“返回式衛星”

　　作為擁有300多萬平方公里海洋專屬經濟區的發展中國家，深海技術的發展對於我國維護海洋權益，開發海洋資源，建設海洋強國具有重要意義。早在上世紀七八十年代，我國已在深海運載器研製方面邁出了寶貴的探索步伐，其中多種水下機器人的研製被國外視為我國在深海成功放出“返回衛星”。

　　2010年“蛟龍”號創造我國載人深潛新紀錄，也引發了國人對我國海洋開發技術的極大關注。但也許很多人並不知道，早在上世紀七八十年代，我國一批具有戰略眼光的科學家就開始研究水下機器人技術在海洋資源開發中的應用。

　　在徐芑南眼中，中國科學院瀋陽自動化所（以下簡稱中科院沈自所）原所長蔣新松院士就是其中的一名戰略科學家。

　　上世紀70年代末期，蔣新松前瞻性地考慮到海洋是一個廣闊的應用領域，大膽地提出了水下機器人在海洋領域應用構想。1985年12月，在中科院的支援下，蔣新松任總設計師的中國第一台水下機器人“海人一號”樣機首航成功。

　　1986年3月，王大珩、王淦昌、楊嘉墀和陳芳允四位科學家向鄧小平提出的“關於跟蹤研究外國戰略性高技術發展的建議”，得到了鄧小平的重要批示。黨中央、國務院果斷決策，于1986年11月啟動實施了高技術研究發展計劃，簡稱863計劃。

　　在這不久，“水下機器人”就成為863計劃自動化領域重點項目，從此奏響了我國深海運載器研發的序曲。

　　中國工程院院士、中科院沈自所研究員封錫盛回憶説，1986年863計劃實施之前，我國研製的都是有纜遙控水下機器人（ROV），工作深度僅為300米。在863計劃精心組織下，蔣新松帶領中科院沈自所于1994年成功研製“探索者”號無纜水下機器人（AUV）。它工作深度達到1000米，並且甩掉了與母船間聯絡的電纜，實現了從有纜向無纜的飛躍。

　　封錫盛介紹説，在成功研製1000米水下機器人後，蔣新松又瞄準了當時國際上先進的6000米自治水下機器人技術。隨後蔣新松領導的“CR-01”6000米自治水下機器人成為863計劃機器人主題的重點項目。

　　當年56歲的徐芑南被任命為“CR-01”水下機器人總設計師。1995年發生在南太平洋海域的一幕，至今仍然印刻在這位“CR-01”總設計師的腦海中。

　　1995年8月，在煙波浩渺的太平洋，中國“大洋1號”考察船停泊在夏威夷以東1000海裏的海面上，5000噸的考察船就像一片樹葉似地，時而被海浪推上波峰，時而又拋到波谷。考察船上的人們忍受著攝氏40度的高溫，站在搖晃的甲板上俯視著海面，正在焦急地等待著、尋找著什麼。

　　“看！上來了”，有人喊道。順著手指的方向，一個貌似魚雷的傢伙浮出了水面，這正是考察船上的人們急切盼望的我國第一台6000米水下機器人“CR－01”，它剛完成水下考察作業返回海面。

　　據徐芑南回憶，“CR-01”從1992年6月起開始研製，1995年成功研製出了樣機，並赴太平洋進行了深海資源考察實驗。隨後，又進行了兩年的工程化研究，並於1997年再赴太平洋進行了深海資源探測，獲得了大量的深海資料。“更為重要的是，它的成功為我國爭得了對多金屬結核礦産資源豐富的7.5萬平方公里海域優先開採權起了積極推進作用，給子孫後代留下了一筆寶貴的遺産。”

　　儘管已經過去10多年，徐芑南仍對“CR-01”各項性能瞭如指掌。“它是一套能按預定航線航行的無人無纜水下機器人系統，可以在6000米水下進行攝像、拍照，並能自動記錄各種檢測數據及其相應的坐標位置，可用於海底地質地礦探測、水文測量、海底沉物探測定位。”

　　“CR-01”的研製成功，使中國成為當時世界上少數幾個擁有6000米級水下機器人的國家，它被國外視為 “中國在深海放出的第一顆海底返回衛星”。

　　在徐芑南看來，“水下機器人和載人潛水器的關係，就像衛星和飛船的關係一樣。有了衛星發射的經驗，載人飛船才成為可能。”6000米水下機器人這個“海底返回衛星”，使我國在深海運載器研發方面積累了一定的經驗，研製隊伍也得到了鍛鍊，這些都為我國深海載人潛水器這個“海底飛船”研製奠定了堅實的基礎。

　　第二章 載人深潛技術跨越式發展

　　深海載人潛水器是深海科考和資源勘探最基本的作業裝備。人類利用它探索海洋已經走過了50年曆程，技術發展經歷了多次飛躍。因為載人潛水器研製有著極高的技術門坎，在一些發達國家為利用深海油氣資源展開一輪輪“探海行動”時，許多國家只能“望洋興嘆”，而中國並不想做一名“旁觀者”。

　　深海技術的制高點

　　深海載人潛水器體現一個國家的綜合技術力量，是海洋技術開發的最前沿與制高點。人類利用深海載人潛水器探索海洋已經走過了50多年的歷程，目前世界上只有美國、法國、俄羅斯、日本等國相繼研製成功了5艘深海載人潛水器，這些潛水器到達範圍遍及海洋的大陸坡、海山頂、火山口、洋脊以及6500米深的洋底，在地質、地球化學、地球物理和海洋生物等方面取得了大量的重要發現。

　　20世紀末，隨著在國際海底調查研究工作的深入，我國對載人深潛器應用需求越來越迫切。時任中國大洋礦産資源研究開發協會（以下簡稱中國大洋協會）項目處處長的劉峰，深感我國海洋裝備的落後和載人潛水器的缺失。

　　其實早在上世紀90年代，以中國工程院院士、702所原所長吳有生教授為代表的又一批戰略科學家就提出了大深度載人潛水器的構想，但由於當時沒有明確用戶、技術面臨巨大挑戰等原因，立項申請一直未獲批准。

　　新世紀初，國際海底區域競爭形勢日益激烈，劉峰認為，我國自主研製深海載人潛水器條件已經成熟。而在此時，載人潛水器已經被國家決策部門提上了議事日程。2001年1月，在中國大洋協會的組織下，國內科技界和海洋界的10位院士和15位教授級專家與國家發改委、財政部、科技部、外交部的有關領導匯集一堂，進行深入探討，達成研發載人深潛器的共識。

　　2002年4月國家海洋局向科技部報送了“關於啟動7000米載人潛水器重大專項的請示”。2002年6月，科技部正式把“蛟龍”號載人潛水器列為863計劃“十五”期間重大專項。

　　載人潛水器的研發是一項複雜的系統工程，必須組織國內的優勢力量聯合攻關。根據863計劃和科技部的要求，國家海洋局是該項目組織實施部門，中國大洋協會作為業主單位，負責組織702所、中科院沈自所、中科院聲學所等單位開展載人潛水器本體研製，組織中船重工701所（以下簡稱701所）等單位開展水面支持系統研製和工作母船改造，組織702所和北海分局等單位進行潛航員的選拔培訓等配套工作。

　　至此，一場我國深海載人潛水器研製聯合攻堅戰正式打響。

　　難啃的“技術骨頭”

　　2001年12月1日，劉峰對這個日子記憶猶新，那天北京下起了雪，從科技部回來的路上，交通癱瘓，但這絲毫不影響劉峰當時的好心情，因為他剛應聘成為863計劃“7000米載人潛水器”項目總體技術專家組組長。

　　由於以前參與了863計划水下自治機器人、海底採礦等項目，劉峰積累了一定的技術管理經驗。擔任“7000米載人潛水器”項目總體技術專家組組長，可以説沒有懸念。“但‘蛟龍’號是我國深海載人技術從幾百米到幾千米的技術跨域，立項之初，到國外參觀都困難，更何況了解掌握關鍵核心技術！現在要真槍實彈地做，確實很有壓力。”劉峰深感重任在肩。

　　和劉峰有同樣感受的還有徐芑南。“載人潛水器本體研製需要攻克很多技術難點。”在他看來，耐壓構件密封、控制、水聲通信等都是潛水器研製過程中“一塊塊難啃的技術骨頭”。

　　眾多技術難點中，如何保障潛航員的安全是徐芑南和項目組一直苦苦思索的疑難問題。

　　其實，3700多米深的海底不適於人類生存。那裏沒有氧氣，沒有陽光，而且深度越深，壓力越大。一般來説，深度每增加100米，壓力就會增加10個大氣壓，因此深潛至海底3759米要承受376個大氣壓。在大洋深處，潛器載人艙內必須保持氧氣、二氧化碳達到一定濃度，同時也要保持艙內擁有正常的艙壓、溫度、濕度。

　　經過長時間的討論和驗證，研製團隊最終在“蛟龍”號潛水器中設計裝配了功能強大的生命支持系統和兩套氧氣供給系統，以保證3名潛航員頭腦清醒、精力充沛，力求萬無一失。

　　控制系統相當於載人潛水器的“大腦和中樞神經”，其重要性不言而喻。在“蛟龍”號研製過程中，中科院沈自所王曉輝副總設計師帶領團隊採用先進的控制策略，有效克服潛水器本體、海洋環境等不確定性干擾，實現潛水器長距離航行時全自動航行控制功能。

　　對此，自稱“深海的哥”的首席潛航員葉聰頗有感觸。“自動駕駛時，可以自動實現定高、定深、定速和定向航行，如果遇到障礙物，潛水器會發出警報。這些功能減輕了潛航員的勞動強度，我們會覺得很輕鬆。”

　　除了“大腦”之外，載人潛水器也少不了“眼鏡、嘴巴、耳朵”等器官。而由中科院聲學所負責研製的聲學系統就充當了這些器官功能。聲學系統可為“蛟龍”號在深海潛航提供通信、定位、目標搜索和地形地貌觀測等功能。

　　“之前採用多波束調查，不能對海底細微地貌，比如1—2米變化形成高分辨率成像。”載人潛器副總設計師、中科院聲學所研究員朱敏解釋説，“‘蛟龍’號採用高分辨率測深側掃聲吶，可以對如岩漿流、裂縫、斷崖等細微尺寸地貌進行精準探測，並形成高分辨的成像圖片。這次我們在3759米海底就獲得了等深線間隔為1米的精細三維海底地形圖和地貌圖。”

　　“蛟龍”號研製團隊啃掉一塊塊難啃的“技術骨頭”，正是我國深海載人潛水器技術大攻關的一個縮影。正是在100多家研製單位齊心協力下，歷經6年聯合技術攻關，“蛟龍”號終於順利問世。

　　自主設計集成凸顯創新能力

　　在“蛟龍”號研製過程中，一個值得注意的現象是，由於研製初期受國內製造技術水準的限制，“蛟龍”號關鍵零部件仍需進口，如機械手、水下燈等設備引進自美國，成像設備來自日本，載人艙鈦合金球殼則是委託俄羅斯製造。

　　作為“蛟龍”號總設計師，徐芑南對這個敏感問題並不避諱。“我想這是一些人對‘蛟龍’號最大的質疑，有幾成部件是中國自主製造的？”

　　“深海載人潛水器裝備部件生産非常專業化，美國、法國載人潛器研發團隊都是請專業機構按照他們的設計方案定制零部件，然後再自行組裝集成。”徐芑南認為，根據現階段我國製造技術水平，採購一些國外設備並不妨礙中國載人深潛設計集成創新和掌握自主知識産權。他舉例説：“‘蛟龍’號鈦合金球殼雖然是俄羅斯製造，但它是按照我們的設計來加工的，因而知識産權也在我們自己手裏。”

　　事實上，“蛟龍”號從總體方案設計，到潛水器的初步設計和詳細設計，到最後的總裝聯調和水池實驗，都由我國工程技術人員獨立完成。“蛟龍”號研製團隊正是通過這次研發，向世界證明了中國已經掌握了深海載人潛水器自主設計、集成創新等核心能力。

　　儘管如此，研製團隊對關鍵部件生産國産化仍保持著清醒認識。“蛟龍”號第一副總設計師、702所副所長崔維成坦言，國外對中國限制工作深度超過1000米的關鍵部件出口。“因此從長遠角度來説，載人潛水器核心部件還需我們進行自主研發和製造。”

　　為此，從“十一五”開始，863計劃海洋技術領域就支持載人潛水器關鍵部件生産國産化研究，目前我國在鈦合金球設計製造、低密度深海浮力材料、深海電機、推進器等技術的消化吸收與再創新方面取得了長足進展。

　　崔維成對記者表示，從部件數量比例而言，“蛟龍”號目前的國産化率已達到60%。“接下來的兩三年，我們的目標是力爭使達到90%以上國産化率。那時即使國外不再賣給我們任何部件，我們的‘蛟龍’號完全可以用國産部件替代。”

　　崔維成認為，在863計劃支持下，我國自主研發和製造深海運載器已進入良性循環。“我們最終目的並不僅僅在於製造出完全國産化的深海運載器，更大的意義在於帶動一大批相關深海技術的國産化，打破國外壟斷，促進海洋重大裝備製造産業鏈的發展。”

　　偉人鄧小平當年為863計劃題詞“發展高科技，實現産業化”，已經指出了863計劃的發展方向。在崔維成看來，7000米載人潛水器作為863計劃支持下的重大海洋裝備專項，正朝著這個遠大目標一步步堅實邁進。