若将珠穆朗玛峰倒插入海,其峰顶仍无法触及马里亚纳海沟的深渊。这片占据地球表面积65%的深蓝疆域,曾因高压、低温、无光的极端环境,长期被神秘面纱所笼罩。
2025年,我国一系列深海科技的重大突破,如探照灯般穿透黑暗,让我们得以窥见一个充满生机与无限可能的深海新世界。
发展深海科技,正如建造一座通往未知的宏伟桥梁,每一步突破都在拓展人类认知的边界。
深海驻留里程碑:2000米级可载人实验室启动建设
深海长期驻留领域,取得里程碑进展。
2月,世界首个2000米级坐底式可载人深海实验室——冷泉生态系统研究装置,在广州全面启动建设。由中国科学院南海海洋研究所牵头打造的这一“深海利器”,是我国首个海陆结合的国家重大科技基础设施,承载着推动深海工程技术从“跟跑”向“领跑”跨越的使命。
该装置由“海底实验室、保真模拟、保障支撑”三大分总体构成,采用“样地实验+陆地模拟,海陆协同、时空互换”的创新设计。它既能将6名科研人员送达2000米深的冷泉生态样地,进行30天连续实时观测与原位实验;又能在陆地通过高精度模拟系统复刻深海环境,实现海底研究与陆地分析的无缝衔接。
其研究对象“冷泉”,是海底甲烷、硫化氢等气体溢出形成的特殊环境。“冷泉”其形态酷似陆地的泉口,且温度(2-4℃)远低于早期发现的深海“热泉”,其孕育的化能合成生态系统被誉为“深海绿洲”,目前已发现600多种独特生物。
冷泉因其蕴藏着一种独特的天然气水合物“可燃冰”,而成为探寻天然气水合物的重要标志之一。随着5年建设周期的推进,研究装置将破解冷泉与可燃冰耦合关系等科学难题,为深海资源绿色开发提供核心技术支撑。
“移动实验室”:让深海装备告别“水土不服”
深海装备研发始终面临一个棘手难题:实验室里性能优异的设备,进入真实海洋环境后往往“水土不服”。7月正式投用的我国首艘深远海绿色智能技术试验船“未来”号,正成为破解这一困境的“海上变形金刚”。
这艘总长110.8米、满载排水量7000吨的“移动海上实验室”,最大续航力超10000海里,可在全球任意海域连续作业60天以上。与传统科考船“专用工具箱”的定位不同,“未来”号更像一个“万能工作台”,其模块化设计能像搭乐高般快速接入各类深海装备,无需大规模改造即可完成适配。船上搭载的智能信息系统MarineNet,可实现全船数据的实时采集、存储与分析,并同步至岸基中心,为深海装备搭建起从实验室到真实海况的完整测试链条。
11月,“未来”号完成首次深远海试验,成功验证智能雷达、水下通信装置等20余项关键技术,成为深海科技的“试金石”与“加速器”。未来,它还将为智能中速机、导航雷达等设备迭代提供数据支撑,推动船舶工业向绿色化、智能化方向升级。

“未来”号试验船(央广网发 深海技术科学太湖实验室连云港中心供图)
9533米深渊:发现绵延2500公里的“生命绿洲”
在超过1000个大气压、温度接近冰点的深海,生命能否繁茂生长?
7月,《自然》杂志发表的一项研究给出了震撼答案。我国“奋斗者”号载人潜水器在千岛-堪察加海沟9533米深处,发现了一个绵延2500公里的化能合成生命群落,宛如一片隐藏在黑暗中的“深海绿洲”。
这片“绿洲”的主角是纤细的管状蠕虫,它们体长20-30厘米、体径仅1毫米,鲜红的触须在探照灯下格外醒目。这些触须富含血红蛋白,专为捕获深海化学物质而设计。蠕虫周围栖息着大量双壳类软体动物,它们紧贴蠕虫管壁形成复杂共生系统。令人惊叹的是,这些生物完全脱离阳光依赖,依靠海底渗出的硫化氢和甲烷获取能量。
“这就像深海中的‘化学厨房’。”研究团队成员形象地解释。管状蠕虫体内共生的化能合成细菌,能将硫化氢氧化产生的化学能转化为有机物质,为宿主提供营养——这种共生关系如此紧密,成年蠕虫已完全退化消化道,终生依赖细菌生存。更关键的发现是,支撑该生态系统的甲烷并非来自地球深部地质活动,而是源于沉积层中微生物分解二氧化碳的代谢活动,这一结论彻底改写了人类对深海碳循环的传统认知。
基于这些发现,科研人员提出“化能生命走廊”假说:全球构造活跃的深渊海沟中,可能存在一条连续的、不依赖阳光的生命带。这一假说挑战了“深渊生态靠表层沉降有机物维持”的经典理论,为探索生命起源与极端环境适应机制提供了全新视角。
智能革命:AI大模型当起“深海翻译官”
深海数据获取难、分析效率低,一直是制约研究的核心瓶颈。
11月,全球首个面向深海典型生境的多模态大模型DePTH-GPT在厦门市国际海洋周发布,标志着深海探索正式迈入智能时代。
这款由自然资源部第二海洋研究所、之江实验室联合研发的大模型,堪称“深海智能翻译官”。它融合深度学习、视觉识别与知识推理等前沿技术,能协同处理视频、地形、生物声学、水动力等多源异构数据,具备生境动态推演、智能决策支持等核心能力。例如,其生物智能识别模块未来搭载“蛟龙”号后,可通过智能芯片实时识别深海生物并标注信息,让潜水器的“眼睛”更敏锐。
目前,DePTH-GPT已完成一座深海海山和一处热液区的智能认知系统构建,能将传统需数月完成的数据分析工作压缩至数小时。
作为联合国“海洋十年”数字化深海计划的核心成果,它将向全球科研机构开放,推动深海研究从定性描述迈向可预测、可解释的智能阶段。
巨浪生电:“南鲲号”敢与台风“掰手腕”
巨浪变电能,确实很酷!
当台风“摩羯”的巨浪席卷珠海以南海域,一座银灰色三角形装置却从容下潜至海水中的安全深度,风暴过后迅速浮起恢复发电。这是我国2025年波浪发电领域明星装备“南鲲号”的日常作业场景。
由南方电网牵头研制的“南鲲号”,是全球领先的兆瓦级漂浮式波浪能发电装置,经中国船级社权威检验认证,展现出卓越的性能与可靠性。
这座排水量达15000吨的“海上巨无霸”,高27米、平面面积超3500平方米(相当于8个篮球场),满负荷运行时日均发电量可达2.4万千瓦时,足以满足3500户家庭一天的用电需求。
其核心突破在于攻克了波浪发电的两大世界性难题:能量转换效率方面,三角形仿生设计能最大化捕捉不同方向海浪,配合液压储能系统将波动无序的波浪能转化为稳定电能,能量捕捉效率达28%,远超国际平均水平;可靠性方面,它具备一键下潜抗台风能力,已成功抵御“摩羯”“银杏”等台风侵袭,可承受5.5米高巨浪,船舶级防腐技术确保其在恶劣海况下长期服役。
资源勘探新突破:“深海探宝”与“地球CT”双丰收
在资源勘探领域,2025年捷报频传。
12月,“海洋地质六号”科考船完成历时95天的深海调查,通过自研6000米级遥控潜水器与水下机器人协同作业,在太平洋新发现一处多金属结核富集区。这些直径3-10厘米的“深海矿石”富含钴、镍等关键金属,是陆地资源的重要接替,对保障国家资源安全意义重大。
同时,科考船首次完成太平洋深渊电磁剖面测量,获取的7663米深高质量数据,如同给地球做了“CT”,为大洋钻探选址提供关键支撑。
海水制氢新突破:联产技术破解成本难题
12月深海资源利用领域再添重磅成果。海南大学联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所,突破直接电解天然海水制氢提镁技术,实现氢气与氢氧化镁联产,大幅降低“绿氢”生产成本,相关研究于12月12日发表在国际学术期刊《自然·通讯》。
电解水制氢的核心难题在于:淡水制氢成本高,而海水含有的镁离子易在电解时沉积导致电极失效。科研团队的解决方案是“不粘锅”式新型电极,在铂电极表面添加碘离子,借静电排斥力让氢氧化镁远离电极沉淀,从根源解决结垢问题。目前工程样机已在天然海水中稳定运行超5000小时,远超传统装置。
该技术常温即可产出高纯度氢气,每生产1公斤氢气还能同步提取约15公斤高纯度氢氧化镁。据项目负责人表示,这让低价量产“绿氢”成为可能,为深海能源开发与海洋经济融合开辟了新路径。
深海逐梦:从认知突破到未来可期
从“未来”号劈波斩浪验证核心技术,到“奋斗者”号在万米深渊发现生命奇迹;从DePTH-GPT用AI解码深海数据,到“南鲲号”让海浪转化为绿色电能,再到冷泉装置构筑深海驻留平台,2025年的中国深海科技,在探测、生命、智能、能源等领域实现一系列突破性成果,打破了人们对深海“荒芜一片”的固有认知,也让深海变为可探索、可利用的“未来空间”。
当深渊的黑暗被科技之光照亮,当海浪的动能转化为发展的电能,人类与深海的关系正从“敬畏观望”转向“和谐共生”。
未来,随着更多核心技术的突破,这片蓝色疆域将为人类提供更丰富的科学答案、更充足的资源保障,为海洋强国建设注入澎湃动力,也为全球海洋可持续发展贡献着中国智慧。
参考资料:
科技日报 冷泉生态系统研究装置全面启动建设
光明网 海底 9533 米!“奋斗者”号发现巨大“生命绿洲”,绵延 2500 公里
中国新闻网 全球首个深海生境多模态大模型发布
台海网 全球两大海洋前沿模型在厦发布 2025厦门国际海洋周开幕
中国科学报 9533米!这里有全球最深“化能生命”
人民日报 海浪变身“移动充电宝”
新华社 一电两用、一水双收 我国科研人员突破海水制氢提镁联产技术
中国自然资源报 冷泉:奏响深蓝世界的生命交响曲
来源: 齐亚凤
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