深海「太空站」在穗啟建　預計2030年前後投用

香港文匯報訊（記者 方俊明 廣州報道）首個海陸結合的國家重大科技基礎設施「冷泉生態系統研究裝置」（下稱「冷泉裝置」）2月28日在廣州全面啟動建設，將推動中國的深海工程技術及裝備在國際上實現從「跟跑」到「領跑」的超越。香港文匯報記者了解到，被譽為「深海綠洲」的冷泉生態系統是可燃冰等深海資源綠色開發與深海科學研究的最佳切入點。而冷泉裝置建成後將向社會開放共享，包括將加強與港澳地區的科研合作，香港科技大學等高校科研人員也將參與其中。該裝置將進一步優化粵港澳大灣區的大科學裝置配置和科技布局，助建大灣區國際科技創新中心。

「冷泉裝置是中國在深海科學與能源開發領域的重要戰略項目，將為冷泉生態系統的研究提供全新的視角和技術手段，加速相關領域的科研進展，為海洋科技領域研究樹立新標杆。」中國科學院南海海洋研究所所長、冰泉裝置總指揮李超倫表示，該項目於2021年啟動可行性研究及環評審批，今年正式獲批建設，建設周期五年，預計2030年前後投入使用。

據了解，冷泉是一種獨特的深海生態系統，是研究極端環境生命適應機制、探索新型生物資源的戰略要地。而冷泉裝置由中國科學院南海海洋研究所牽頭申報並承擔建設，採用「樣地實驗+陸地模擬，海陸協同、時空互換」的設計思想，建成後，將為探索深海極端環境下的生命起源、可燃冰等深海資源的綠色開發等前沿基礎研究和高新技術研發提供先進的平台支撐。

可供六人持續30天科研

廣東工業大學教授、冷泉裝置總工藝師馮景春透露，這個「三位一體」、橫跨海陸的大科學裝置主要由三部分組成。其中，「海底實驗室分總體」像一個深海中的「太空站」，停在2,000米深的海底開展原位實驗，亦可上浮進行補給。駐紮深海時，它最多可容納六人，最長可持續30天。人員出入「海底實驗室分總體」，都要依靠載人深潛器，就像宇航員要搭載火箭到達空間站。

「保障支撐分總體」則是一艘科研「母船」，漂浮在海底實驗室上方不遠，為人員進出海底實驗室安排「接駁車」，同時為整個裝置提供續航保障和智慧管理等支撐。而「保真模擬分總體」位於廣州南沙，藏身在大樓裏，高度超過20米，能模擬海底生態群落和環境，按照實驗需求來調整壓力、溫度等，與海底實驗室相互配合；同時還建有可燃冰艙，專門用於研究可燃冰成藏及分解環境。

建成後將向社會開放共享

馮景春表示，冷泉裝置建成後將向社會開放共享，建立多學科綜合交叉平台，優化區域科技布局，吸引高水平研究及技術人才，帶動產業發展，服務粵港澳大灣區國際科創中心建設。香港文匯報記者了解到，香港高校科研人員也將參與其中，包括香港科技大學教授錢培元為冷泉裝置項目的工程科技委員會委員、香港浸會大學教授邱建文為該項目用戶委員會委員。

將布局無人參與的海底實驗

中國科學院海洋研究所研究員、冷泉裝置用戶委員會委員張鑫表示：「除了最多容納六人、最長持續30天的深海原位實驗外，我們也在設想布局一些不需要研究人員參與的海底實驗，等於海底實驗室裏面不需要有人，但實驗可以持續進行。」

據介紹，冷泉裝置是中國自主研發的首個海陸結合的國家重大科技基礎設施，裝置規模和主要技術指標國際領先。通過冷泉裝置的建設和運行，將突破深海載人長周期駐留實驗、超大潛深大型耐壓結構安全性。深海原位長期載人駐留實驗技術可應用於建設不同譜系的深海駐留裝備，廣泛應用於深海油氣以及鐵錳結核等礦產資源開發、海底工程建設以及南海島礁資源及權益的維護等。

「海陸結合」三大組成

1. 海底實驗室分總體：最大工作潛深2,000米，排水量約600噸，最大可載六人，水下最大自持力30天；具備現場操控無人移動探測作業平台、載人移動觀察平台、壓力梯度實驗設備和原位實驗儀器等模塊協同觀測與作業等功能。

2. 保障支撐分總體：主要包括水面保障母船和研發與智慧管理中心，主要服務於冷泉裝置系統運維、海上作業、人員補給等保障條件建設，是有效保障冷泉裝置全生命周期安全可靠運行的支撐條件。

3. 保真模擬分總體：主要包括冷泉艙和可燃冰艙，實現175立方米的模擬空間，可進行壓力、溫度、溶解甲烷等不少於10種主要冷泉環境參數的調控，具備對冷泉和可燃冰多圈層協同演化、冷泉生態系統不同發育階段的模擬能力。

【話你知】新型生物資源戰略要地—冷泉生態系統

（香港文匯報記者 方俊明）冷泉是指海底之下的甲烷、硫化氫和二氧化碳等氣體在地質結構或壓力變化驅動下，溢出海底進入海水的活動。而冷泉生態系統是指海洋生物利用海底冷泉滲出的化學物質（甲烷、硫酸鹽等）為碳源和能源進行化能合成，發育成海底黑暗世界裏獨特的生態系統，具有黑暗、高壓、低氧等理化特徵，以可燃冰分解的甲烷為生源要素，通過化能合成作用而生生不息，被譽為「深海綠洲」。

冷泉為化能自養生物提供碳源和能量，維繫着以化能自養菌為食物鏈基礎的冷泉生物群，並成為初級生產者。在此基礎上，繁衍着管狀蠕蟲、蛤類、貽貝類、甲殼類、多毛類動物以及海星、海膽、蟹類、冷水珊瑚、魚類等後生動物，形成一套完整的化能營養為基礎的深海生態系統。目前，科學家已經在冷泉生態系統中發現了600多種生物。

對冷泉及其生態系統的研究一直是國際上的關注熱點。冷泉生態系統承載着地球深部碳循環的密碼，是研究極端環境生命適應機制、探索新型生物資源的戰略要地。開展冷泉生態系統研究是可燃冰等深海資源綠色開發與深海科學研究的最佳切入點。

十大產業化應用前景

▶服務於深海天然氣水合物開發利用

▶培育海洋碳匯產業化新技術

▶深海冷泉區活性天然產物的開發及產業化利用

▶助力海底礦產資源勘探與產業化開發

▶打通大尺度鈦合金球形結構的工藝路線

▶推動海底極端環境材料防腐技術的產業化

▶促進海水驅動的深海液壓作業裝備產業應用

▶服務海底大型基礎設施工程建設

▶提供海底文物挖掘與原位研究手段

▶深海儲能設備的產業化應用