全球首次“深海采火”！揭秘十五運會“源火”背后的黑科技

2025年10月9日，第十五屆全國運動會和全國第十二屆殘疾人運動會暨第九屆特殊奧林匹克運動會火種采集儀式，在廣州市南沙區的廣州海洋地質調查局科考碼頭舉行，源自南海1522米深的十五運會和殘特奧會“源火”正式揭開神秘面紗。

圖源南方+

燃冰成炬，十五運會和殘特奧會“源火”來自南海深處的海馬冷泉口。9月18日，廣州海洋地質調查局牽頭自主研發的“海馬”號深海遙控潛水器（ROV）下潛至1522米深的海底。科研人員通過遠程操控“可燃冰原位采集分解及引燃裝置”采集海底滲漏的甲烷氣體，合成可燃冰后通過降壓裝置獲得分解氣體，利用太陽能光伏發電裝置供電實現“燃燒室”內深海引燃，呈現引“天之光”燃“海之火”的“水火交融”奇觀。

點火創意：

用清潔能源呈現“水火相濟”海底奇觀

廣州海洋地質調查局海洋技術方法研究所副所長陳宗恒說，為貫徹“綠色、共享、開放、廉潔”的辦賽理念，展現粵港澳大灣區的創新元素、科技含量和文化軟實力，2024年6月，廣州海洋地質調查局（以下簡稱“廣海局”）聯合廣州賽區執委會，經多次研究論證，決定將戰略性清潔能源、深海探測關鍵技術及核心裝備等元素有機融合，提出“深海采火”的創意設想。

科研人員正在安裝“海馬”號深海遙控潛水器（ROV）上的采火裝置。圖源廣州日報新花城

創意依托我國“海洋地質二號”科考船搭載自主研發的“海馬”號深海遙控潛水器，于南海水深1500多米處采集冷泉口溢出的可燃冰及伴生氣，利用太陽能轉化而成的電能深海引燃可燃冰，呈現“水火相濟”的海底奇觀，實現可燃冰、太陽能等戰略性清潔能源和深海探測關鍵技術、核心裝備等元素的有機融合，實現了全球大型綜合運動會歷史上的突破，即首次利用深海遙控潛水器集成搭載“可燃冰原位采集分解及引燃裝置”（以下簡稱“源火”采集裝置），在超深水海底遠程精準引燃可燃冰獲取“源火”，并以超高清設備記錄展示采集過程。

攻克難點：

在高壓、黑暗環境下完美記錄“源火”引燃

“‘源火’采集要走四步關鍵流程。”廣州海洋地質調查局方法所副所長陳宗恒解釋：先在冷泉口采可燃冰及伴生氣，降壓分解出甲烷；再用科考船光伏發電轉化的電能，遠程到海底引燃甲烷；最后由“海馬”號無人潛水器帶“源火”回甲板，移入源火盒保存。

而要在深海采集源火，需要攻克眾多難關。陳宗恒解釋：“一是壓力，‘海馬’號最多可以下潛到水深4500米處，在那樣的深海，我們一個小手指甲上，就要面臨一噸多的壓力，而即使在1522米的深海，強大的水壓同樣不容小覷，我們所有的采火設備和攝像、光源都必須要有強大的抗壓能力；二是低溫、黑暗的海底環境，我們既要自己帶光源，還要用經過耐壓封裝高清攝像機完美、精細地記錄整個采火過程，這對水下拍攝是一個很大的挑戰；三是如何在水下實現可燃冰的采集、降壓，并保證它能在水下密閉設備內穩定燃燒。設備采集足量可燃冰后要降壓使其分解，產生的甲烷氣體與我們帶下去的氧氣混合后，在密閉艙內通過太陽能加熱燃燒。但‘源火’從海底上升到水面需要40多分鐘，甲烷燃燒還會產生水和二氧化碳，如何把這些燃燒產物排掉，實現穩定的燃燒，同樣需要進行技術攻關。”

“海馬”號深海遙控潛水器（ROV）準備就緒。圖源廣州日報新花城

多輪驗證：

實現深海采集和穩定燃燒

為了攻克這些難點，2024年7月，廣海局牽頭成立科技攻關團隊，聯合浙江大學、東海實驗室、廣東萬家樂燃氣具有限公司以及高景太陽能股份有限公司等多家優勢力量，制定了詳細的實施方案和清晰的技術路線，研發了基于“海馬”號的“源火”采集裝置，先后完成水池試驗及搭載平臺碼頭聯調。

科研人員遠程精準操控機械臂持采集艙，采集滲漏點溢出的可燃冰及伴生氣。圖源廣州日報新花城

陳宗恒說：“去年8至10月，我們把深海采集可燃冰并點火的關鍵技術難點進行逐個梳理，并逐個研究攻克。去年10至12月，我們進行了相關樣機的研制，在水池里做了大量的測試，根據測試情況，不斷進行主要技術的優化，特別是針對氣體流量的控制、燃燒產物處理等相關技術。今年1月，隨著第二代樣機研制成功，我們在今年3月將之集成到‘海馬’號水下機器人上，進行了進一步的測試和關鍵技術逐個驗證。”

2025年5月3日~4日，“海洋地質二號”船搭載的“海馬”號集成“源火”采集裝置兩次下潛至南海北部海域水深1500多米處，成功實現了深海“源火”引燃，驗證了“源火”引燃方案的可行性和裝備的可靠性。

引燃解密：

采集可燃冰生成甲烷 利用太陽能將其引燃

萬事俱備，依托廣海局開展科考任務之機，“源火”采集團隊搭乘“海洋地質二號”科考船出海，于9月18日到達海馬冷泉區開展“源火”采集作業。

14時26分，“海馬”號深海遙控潛水器（ROV）集成搭載“可燃冰原位采集分解及引燃裝置”下潛到1522米深的海底，抵達冷泉滲漏點。“海馬”號坐底后，科研人員遠程精準操控機械臂持采集艙，采集冷泉口溢出的可燃冰及伴生氣，沉睡的可燃冰在降壓作用下被“喚醒”，分解產生的甲烷氣體成為“源火”氣源。

“海洋地質二號”科考船在南海北部海域“海馬冷泉區”準備作業。圖源廣州日報新花城

16時48分，船上的光伏發電裝置將太陽能轉化為電能并傳輸到海底，在1522米的深海成功將這股來自地球“藍色血脈”中的氣體引燃。“海馬”號在海底采集點位放置“十五運會與殘特奧會‘源火’采集點”永久基點定位標。

“源火”采集成功后，科研人員通過“海馬”號在海底采集點位放置“十五運會與殘特奧會‘源火’采集點”永久基點定位標，紀念這次具有開創性的“源火”采集行動。圖源廣州日報新花城

隨著“源火”穩定燃燒，“海馬”號開始上升返航，于17時30分出水，回到“海洋地質二號”甲板。

18時08分，科研人員利用引火棒將“源火”轉移至“源火”盒，“源火”采集成功。

2025年9月28日，“海洋地質二號”科考船順利靠泊廣州海洋地質調查局科考碼頭，科研人員把“源火”盒轉移至岸上特定區域保存。

此次“源火”采集，創下了全球體育運動史的新紀錄——首次在深海海底直接獲取“源火”。它不僅讓“水火相濟”的海底奇觀照進現實，更將可燃冰、太陽能等戰略性清潔能源，與深海探測關鍵技術、核心裝備深度融合，生動詮釋了廣東“向海而興、向海圖強”的發展決心，也讓世界看到粵港澳大灣區的科技實力與創新底氣。

圖源新華社

“遠程精準引燃可燃冰，獲取十五運會和殘特奧會圣火的‘源火’，還要用超高清設備記錄全過程，每一步都需要技術和裝備的雙重支撐。”廣州海洋地質調查局科技處副處長王偉巍揭開了深海采火背后的“科技密碼”。

技術突破先“探路”。采火地南海海馬冷泉，是我國最大冷泉生態系統，周邊富集的可燃冰是天然“燃料”。而要精準定位、安全采氣，靠的是多年技術積累：高精度三維地震探測鎖定冷泉位置，流體地球化學探測分析可燃冰成分，近海底探測實時掌握環境，再加上樣品保壓轉移、在線檢測等技術，為采火搭建起“安全通道”。

裝備迭代再“筑盾”。技術落地離不開“硬核”裝備：4500米級“海馬”號無人潛水器扛住高壓靈活作業，保壓取樣裝置確保可燃冰不分解，地震探測、電磁探測系統提供全方位數據；而承載這一切的 “海洋地質二號” 科考船，更是本次采火的 “移動實驗室”。作為“夢想”號大洋鉆探船的保障船，它配備了 DP-2 動力定位系統（可在深海精準定位，不隨波漂移）、150 噸主動深沉補償海工吊（能穩定吊裝“海馬”號等重型設備）、萬米光纖絞車、730 平方米甲板作業區及直升機平臺，不僅能獨立完成地質取樣、物探調查，還能承擔海底電纜敷設、深水打撈等海工作業 —— 正是這樣的 “全能型”科考船，讓深海采火從“不可能”變成了“可能”。

“海馬”號：

可在4500米深海作業

高端無人深海裝備、超深海能源探測及采集引燃關鍵技術、戰略性清潔新能源……本次“源火”采集的背后是“中國理論”“中國技術”“中國裝備”的凝結，是“中國智慧”“中國制造”“中國力量”的彰顯，也是海洋科技高水平自立自強的生動實踐，展現了我國海洋強國建設的矚目成果。

“海馬”號是“十二五”國家863計劃海洋技術領域的標志性成果，實現了我國在大深度無人遙控潛水器自主研發領域“零”的突破。“海馬”號整體重量為6噸左右，長3米，高2.2米，寬1.8米。在水下，“海馬”號能基本保持零浮力狀態，它共有4個垂直推進器，4個水平推進器，來幫助“海馬”號在深水中游動。此外，“海馬”號的前端有兩個機械手，同時還配有廣角攝像機、高清攝像機和照明設備。

“海馬”號深海遙控潛水器（ROV）入水瞬間。圖源廣州日報新花城

“海馬”號的頂端有一個“蘑菇頭”，“蘑菇頭”可外接一條長長的纜繩，這條纜繩用于連接船舶和“海馬”號，可以給“海馬”號提供電力和指令，通過纜繩內的光纖，船舶上的科研人員還能看到“海馬”號攝像機拍攝的實時海底畫面，人們也形象地稱呼這條纜繩為“臍帶纜”，正因如此，“海馬”號可以實現24小時不間斷的海底作業，已成功執行700多次科考下潛任務，可謂“勞模”。

“服役”10年來，“海馬”號最有名的發現則是“海馬冷泉”，這一冷泉生態系統位于南海北部陸坡100多海里，于2015年3月首次被“海馬”號發現，故將該“冷泉”命名為“海馬冷泉”。

陳宗恒介紹，本次任務，“海馬”號集成了“源火”采集裝置，發揮了中流砥柱的作用。一是發揮了“海馬”號功能擴展和集成能力強的優勢，為“源火”采集裝置提供了機械、電氣和液壓接口，實現了不同類型的保壓和耐壓單元的集成和控制；二是發揮了“海馬”號精準精細的作業特點，準確找到海底冷泉滲漏點，再通過機械手精細操作，實現“源火”采集；三是“源火”采集裝置克服深海耐壓性和密閉性難題，重點突破深海可燃冰原位收集技術、多通道氣體流量精確控制技術、燃燒環境維持及燃燒產物處理技術等三大技術，利用“海馬”號的“大腦”精確控制，實現在1522米的深海采集“源火”。四是自研了深海專用的超高清設備，將“源火”采集整個過程進行記錄；五是同時開展多潛水器協調作業，通過不同超高清設備的不同視角，對“海馬”號下潛及作業過程進行不同角度拍攝，為普通大眾錄制了一場生動的科普課。

“夢想”號

國之重器見證火種采集

本次火種采集儀式在“夢想”號大洋鉆探船的見證下舉行。

“夢想”號在去年11月17日正式入列時，習近平總書記曾親致賀信。賀信中說：“‘夢想’號海試成功并正式入列，標志著我國在深海進入、深海探測、深海開發上邁出了重要一步，是建設海洋強國、科技強國取得的又一重大成果。你們發揮新型舉國體制優勢，發揚開拓創新、團結協作、攻堅克難、勇攀高峰的精神，攻克了多項世界級技術難題，充分展現了新時代中國科技人員的自信自強和使命擔當。”

廣州海洋地質調查局深鉆中心科學規劃室主任孫珍介紹，“夢想”號是我國首艘自主設計建造的大洋鉆探船，在2024年11月建成并入列。該船首次創新集成大洋科學鉆探、深海油氣勘探和可燃冰勘查試采等多種功能，擁有DP3級動力定位系統，最大排水量42600噸，可以在全球海域無限航區進行作業，具備海域11000米的鉆探能力，主要承擔國家重大科技項目和國際大洋科學鉆探任務，成為保障國家能源安全的“國之重器”和支撐海洋強國建設的“核心利器”。

“未來，這一重大科技裝置，將在海洋科技創新、國際海洋合作等領域發揮重大作用，為推進中國式現代化、推動構建人類命運共同體作出更大貢獻。而十五運會和殘特奧會火種采集儀式在‘夢想’號的見證下完成，奏響了這場體壇盛會強有力的前奏，預示著中華兒女的‘夢想’從‘灣區之心’南沙出發，協同港澳、面向世界，無國界的科學精神與體育文化交相輝映，發出了構建人類命運共同體時代強音。”孫珍激動表示。

承擔十五運和殘特奧會深海“源火”采集任務的“海洋地質二號”科考船在廣州南沙科考碼頭啟航。圖源廣州日報新花城

可燃冰：

兩次可燃冰試采均破世界紀錄

本次“源火”的引燃以可燃冰為燃料。

廣州海洋地質調查局教授級高級工程師張偉介紹，可燃冰學名為天然氣水合物，是一種由天然氣（主要是甲烷）和水在低溫高壓條件下形成的類冰狀結晶物質，形似冰雪，遇火可燃燒，燃燒產物為二氧化碳和水，是一種清潔高效的能源。因此，引燃深海可燃冰獲取十五運會和殘特奧會“源火”的創意，完美契合了本次全運會的理念和宗旨。

自研核心裝置利用太陽能引燃甲烷氣體獲取“源火”。圖源廣州日報新花城

張偉介紹，我國自20世紀90年代啟動海域可燃冰的資源調查研究，歷經近30年，初步摸清了我國海域的可燃冰資源分布狀況，預測其遠景資源量約800億噸油當量，證實了我國可燃冰資源豐富、潛力巨大。在此期間，我國創新形成可燃冰系統成藏理論，基于我國南海可燃冰“源—運—聚—儲”成藏要素及其動態演化特征，提出可燃冰成藏系統淺、中、深的空間疊加結構和多模式成藏機制。

張偉介紹，在前期勘查研究基礎上，廣海局于2017年和2020年取得全球首次和第二次海域可燃冰試采的成功，創造了“產氣總量”和“日均產氣量”兩項世界紀錄，實現了從“探索性”試采到“試驗性”試采的歷史跨越。科研人員還基于前兩輪試采現場數據及室內模擬實驗認識，提出可燃冰降壓開采“三相控制”理論，揭示了以降壓誘導可燃冰分解的固、液、氣三種相態轉化、運動和控制機理，厘清了可燃冰相變與溫度、壓力、濃度等多場耦合過程。這兩項基礎理論認識，為本次“源火”成功采集提供了理論支撐。

張偉介紹，廣海局目前已形成了針對可燃冰的高精度勘探技術及裝備體系，為可燃冰成礦有利區的圈定及礦體精細刻畫、冷泉生態系統的發現和研究提供了有力支撐。

海洋地質二號：

為深海“源火”采集作業提供高效實施平臺

陳宗恒介紹，近年來，廣海局圍繞海洋地質工作需求，持續實施海洋地質精兵加現代化裝備建設，目前已擁有“夢想”號、“海洋地質二號”“海洋地質四號”“海洋地質六號”“海洋地質八號”“海洋地質十號”“海洋地質十二號”“海洋地質二十號”等8條科考船，涵蓋大洋鉆探、海洋地質、地球物理、鉆探科考等功能，可執行包括地質勘查、技術服務、科研共享和應用等任務，海洋地質綜合調查能力位居國際前列。

其中，實施本次“源火”采集任務的科考船——“海洋地質二號”是一艘多功能新型科考船，也是“夢想”號大洋鉆探船的保障船。該船舶配備有DP-2動力定位系統、150噸主動深沉補償海工吊、A型架、萬米光纖絞車和地質絞車等設備，具備730平方米甲板作業面積及直升機平臺，滿足多個大型設備同船布放,可獨立完成環境評價、地質取樣、物探調查等海洋科考調查作業，并具備承擔海底電纜敷設、深水打撈、飽和潛水、風電工程勘察等海工作業的能力，因此成為本次深海“源火”采集作業提供高效實施平臺。

廣州助力海洋科技成果在全運超級場景落地

近年來，廣州大力推進海洋科技創新與產業創新深度融合，并以“全運年”為契機，圍繞“辦賽事就是辦城市”的目標，積極推動優勢領域，特別是海洋科技領域的優秀科技成果在全運會超級場景中落地應用，著力打造“精彩”的全運盛會，助力城市能級實現新躍升。

十五運和殘特奧會“源火”采集圓滿成功。圖源廣州日報新花城

當前，廣州正積極培育海洋新質生產力，建設海洋創新發展之都。在戰略科技力量方面，“夢想”號大洋鉆探船正式入列，全國首座深水科考專用碼頭和全球最大的大洋鉆探巖心庫建成使用，冷泉生態系統等重大基礎設施啟動建設，南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）開啟高標準建設。中國科學院廣州能源研究所研發的世界首臺兆瓦級漂浮式波浪能發電裝置“南鯤”號投入試運行。7000米級深海遙控潛水器“海星7000”遙控水下機器人突破多項關鍵技術被國外壟斷的局面，核心零部件國產化率成功超過90%。

廣州致力打造世界海洋科技創新中心，大力吸引眾多優秀科研機構和人才，培育出深海智人等“明珠”企業，開辟一條“科研轉商用，從聚焦實驗到貼近市場”的高端海洋智能裝備產業新賽道，助力廣州海洋經濟加速發展。

如今，廣州的船舶建造全球領先，中船集團廣船國際聚焦高端船舶建造領域，2024年交付國內首艘大型綠色豪華客滾船“GNV POLARIS”號、深遠海科考船“探索三號”及極地破冰調查船“極地”號，具備完全自主知識產權和國產化配套能力，彰顯我國在高附加值船舶設計、建造與配套領域的全球領先地位。

廣州“海洋牧場”有新建樹，中船黃埔文沖建造的全球首艘自航封閉式三文魚養殖工船“蘇海1號”集養殖、捕撈與加工于一體，具備智能環境監控、移動避災和全年連貫生產能力，年養殖量達8000噸，為我國深遠海養殖和“藍色糧倉”建設提供新模式。中國科學院廣州能源研究所研發的半潛式波浪能養殖旅游平臺已承接國內7個沿海省商業訂單33臺套。海洋牧場關鍵裝備“魚探儀（XYT3000）”填補了國內海洋牧場智能化監測空白。

如今，廣州集聚了海洋領域66家科研機構、34個省部級以上重點實驗室、27個省級以上工程技術中心，海洋新興產業指數位居全國第一梯隊。2024年，廣州海洋生產總值近5000億元，占廣東省海洋生產總值25%，海洋經濟發展不斷取得新成效。

參考來源

廣州日報新花城《“水火相濟”海底奇觀如何煉成？解密十五運會和殘特奧會深海“源火”采集中的黑科技》

https://huacheng.gz-cmc.com/pages/2025/10/08/SF145104501e1bc40402aa4a51b29149.html?channel=weixin

廣州日報《這些“深海黑科技”，好犀利啊！》

https://mp.weixin.qq.com/s/6L21N5GmQiuPZOyw0zv3sA

廣東發布《源自海底1522米！這點“火”不簡單》

https://mp.weixin.qq.com/s/7ASFmhwx2J1Ev_9b1cehdw

新華網《燃冰成炬——十五運會和殘特奧會“源火”成功從南海可燃冰中采集》

http://www.xinhuanet.com/20251009/2f4f1f91e6884a16a4a1a79cf4e2d8b9/c.html

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