趙洋：探索萬米深海的秘密

操縱著自己帶領團隊設計的控制系統，深潛入人類已知最深的萬米海底，是怎樣一種體驗？

能夠回答這個問題的人，在全世界都屈指可數。趙洋就是其中之一。

作為“奮斗者”號項目副總師、控制系統負責人，他帶領團隊研制了大國重器的“智慧大腦”，與其他兩位潛航員駕乘“奮斗者”號，下潛到10909米的深淵海底，驗證了潛水器及控制系統的優異性能。一句“萬米海底，妙不可言”的感言背后，是無數日夜的攻堅克難，是團隊精誠協作的深厚情誼，也是一位科學家對探索未知的渴求、對祖國的莊嚴承諾，彰顯了科研工作者以親身實踐推動創新的擔當。

以下是趙洋特別為中國科協官微“中國科協之聲”講述的他的故事：

“萬米深海，妙不可言”

2020年11月10日，我駕乘“奮斗者”號，在馬里亞納海溝下潛，到達10909米深的海底。5年多過去了，那一天的經歷，我還是歷歷在目，永生難忘。

馬里亞納海溝最深的區域叫挑戰者深淵，一共有西部、中部、東部三個比較凹陷的地帶。這次任務中，我們先是在西部凹陷做了四次下潛。第五次，也就是我下潛的這次，是在東部首次下潛。

每次下潛，艙內一共3名潛航員。我的任務角色是“右舷科學家試航員”，主要關注極限深度下潛時控制系統相關設備的功能性能，并擔負萬米海底作業時右側舷窗的對外觀測和科學考察。

趙洋在水下試驗載人潛水器控制系統。

總有人問我，萬米下潛緊不緊張？其實經歷了長時間的研發、試驗，真正下潛時已經完全不緊張了，取而代之的是探索未知世界的興奮和希望了解萬米海底奧秘的渴望。

“奮斗者”號入水后，很多氣泡環繞著潛水器，好像掉進了一杯碳酸飲料里。隨著快速潛入海底，光線不斷變暗，到200米深，就漆黑一片了；深度超過1000米，隔著舷窗能看到很多發光的生物，像流星劃過夜空；到2000米深，發光生物也看不到了，艙內也非常安靜，只能看到深度計數值不斷增長。最后，當聽到語音“長程高度計已探測到海底，請關注離底高度”時，就知道快到海底了。我們打開燈光，通過觀察窗尋找海底。落地激起煙塵飛揚，就像坐著飛船在外星球著陸。

非常幸運的是，這個地方下潛深度達到了10909米，刷新了我國載人深潛的新紀錄。

著陸之后，我們逐漸看清了海底的景象，酷似荒涼孤寂的外星球表面。這種震撼、壯美，現在想起來仍然讓人激動不已。再好的傳感器、攝像機，也比不了人類的親自抵達、親眼看到。當時央視記者通過水聲電話采訪我們，我的同事說了一句傳播度很廣的話：“萬米海底，妙不可言！”這是我們共同的感觸。

在萬米海底，我們進行了長時間的巡航觀察，使用機械手采集了沉積物、生物標本、巖石樣本，觀測了地形地貌，看到了蔚為壯觀的海底俯沖帶。6個小時的作業時間轉瞬即逝，我們按照計劃回到返航坐標點，然后拋載、上浮，安全返回。任務勝利完成，興奮感稍微褪去，眼前開始像過電影一樣閃過一幕幕情景：有萬米海底的震撼，有對研發過程艱辛付出的感慨，有虧欠家人的愧疚，有對同事們團結奮戰的感念。從甲板回到住艙，關起門，我已經是止不住地淚流滿面，這種復雜又激蕩的心情，很難言表。

潛水器的“智慧大腦”是如何煉成的

在這次深海挑戰中，我不僅是潛航員，更重要的職責，是“奮斗者”號控制系統負責人、項目副總師。

我們載人潛水器研發團隊有一個不成文的傳統，就是總師要親自下潛、親身驗證裝備的性能。這既是出于技術人員對裝備的負責態度，也體現出我們對裝備可靠性的信心。所以在設計之初，我就已經抱著要親自驗證裝備性能的決心去開展工作。

承擔這么重要的任務，心理壓力確實也很大。雖然在此之前，我一直在從事水下機器人控制技術研發工作，是研發7000米級載人潛水器“蛟龍”號時的科研技術骨干，在研制4500米級自主研制載人潛水器“深海勇士”號時擔任系統主任設計師，積累了比較豐富的經驗。但完全由自己掌舵，獨自決策、獨立負責，這是頭一次。當時的想法，就是覺得國家下決心搞這樣一個大國重器的研發，一定得竭盡全力把工作做好，才能不辜負重托。

載人潛水器的控制系統，我們可以把它理解為潛水器的“智慧大腦”，要采集各種傳感器的數據，進行各種設備的控制，執行潛水器的運動操控，此外還包括水面監控、應急航行、系統仿真等等功能。

與之前的“蛟龍”號載人潛水器相比，“奮斗者”號研發面臨著許多新挑戰。比如，“奮斗者”號載人球艙比“蛟龍”號縮小了近三分之一。為什么不能做大一點？因為到了海底，指甲蓋大小的面積上會承受一輛小轎車的壓力。在這種壓力下，體積過大，厚度就要增加，浮力材料也要增重，整個重量就會大大超過設計指標。球艙體積雖然縮小，但載員人數仍然不變，為了保證人員在艙內工作的舒適性，控制系統的體積就需要大幅縮小。這就造成一個問題：過去成熟的工業設備，在“奮斗者”號上都不能用了，需要我們自己研發。以信息采集模塊這個核心設備為例，我們最終研發的模塊體積縮小為工業模塊的五分之一，重量為三分之一，而且表現非常穩定。

海試期間，趙洋在萬米級載人潛水器“奮斗者”號前留影。

萬米級的載人潛水器，既要克服深海環境下的環境復雜性，又要實現精確的定點作業能力，還要有一定的智能化能力，能協助潛航員在深海中實現長時間水下航行、作業。為了實現這些目標，我們把控制系統的性能指標定得非常苛刻，對試驗過程也提出了更高的要求，除了理論推算，還要做大量的實航試驗，采集數據、優化控制性能參數。海底科考對精準性要求很高，要抓取各種樣本。傳感器分辨率不變的情況下，量程越大，誤差就會越大。“奮斗者”號比“蛟龍”號的下潛深度增加了3000米，即使要保持同樣的控制精度，都是個很大的難題。

科研過程曲折反復。從確定所有研發目標，到整定控制參數，實現樣機的裝調測試，過程不可能是一帆風順的。我稱之為“掉坑理論”：從“坑”里爬出來時，設備終于成熟可用了。控制精準性上的成果更是給了我們很大的驚喜：萬米下潛時，控制系統的實測精度提升了一個數量級。

對于困難與艱辛，我還是有心理準備的。挫敗感偶爾也會有，通常發生在方案設計階段。經過幾番推演，還是拿不出令人滿意的方案，這時我們會停下來，喘口氣，換換腦筋，從頭來過。緊急時加班加點，有的同事甚至帶病趕進度，有時無法照顧家人。

最緊張的時刻，主要是在設計階段，感覺就好像是在考試時答一張試卷，要把全部的精力投入到題目和思考答案中去。尤其是在臨近交卷前，要全力以赴保證把試卷答好，把自己的專業知識全部傾注進去。總裝聯調完成后的海試過程，我心態反而要輕松些，這也是基于我們對設計過程的充分自信。

最重要的是，最終的結果是令人滿意的：我們完成了萬米深潛，潛水器控制性能指標得到了充分驗證。“奮斗者”號研制成果獲得了中國造船工程學會科技進步特等獎，還入選了世界工程組織聯合會公布的“2025全球十大工程成就”。能夠參與這樣一項國家任務，我認為我們的一切付出都是值得的。

科研和探索沒有止境

當個科學家，是我從小就有的夢想。

我父親是一名橡膠行業的技術人員，小時候我在職工宿舍住過一段時間，能看到各種工業生產設備，耳濡目染，對科學技術非常感興趣，經常問各種稀奇古怪的問題。父親就給我買了《十萬個為什么》《當代科學之門》等科普書籍，還訂閱了一些科幻雜志，比如《奧秘》《飛碟探索》，我都看得津津有味。

趙洋應邀在之江實驗室進行萬米深潛科學演講。

考大學時，我覺得在未來的社會，機器一定會逐漸取代人類的手工作業，工業自動化技術會有非常多的用武之地，就堅定地選擇了這個專業。

讀書階段學到的知識、技術對研究工作非常有幫助。我上大學時，工控領域仍然普遍使用匯編語言進行嵌入式控制程序開發。在學校，我們學到了當時剛剛興起的C語言編程，我最喜歡的就是這門課，每天如饑似渴地學習。再加上控制理論原理、微機控制原理、傳感器采集控制技術等專業課，讓我建立了工業控制技術方面從理論到方法、從原理到設備的系統知識。到了工作崗位以后，完全發揮出了自己的技術專長。

這種好學和求知欲，加上鑄造大國重器的責任與使命，是一直推動著我不斷向前進的動力源泉。

親自下潛到深海的經歷，對我來說意義非凡。我對深海中的流場影響、聲光特性、溫度、生物、地質資源都有了最為直觀的感受，這些對于新的科技研發都非常有幫助，有助于設計出更符合深海應用需求的大型科研裝備。

我想，載人潛水器未來在技術上突破有幾個維度：一是海底作業范圍的廣度，要實現長航程；二是海底駐留實現長周期，要能持續進行科考觀測；三是要有高智能性，具備自主作業、航行等功能，能實現有人、無人潛水器聯合作業、探測。

完成萬米深潛是我們探索海洋的一個里程碑。但人類認識海洋，抵達上千米深海的時間也只有幾十年。海洋是人類資源的寶庫，是孕育地球生命的地方，它還有太多未解之謎。我有時會感嘆，需要做的事實在太多了。面對如此浩瀚的海洋，科研和探索沒有止境，每一次突破，都是下一個新征程的起點。

科技答卷人

在科技強國的新征程上，總有人在默默耕耘。我們推出“科技答卷人”專欄，走近科研攻關一線，記錄那些將個人理想融入時代洪流的身影，聆聽他們關于抉擇與擔當、堅持和熱愛的答案。