渠繼東，周念福，張亦馳，劉樂(lè)

(1.中國(guó)船舶科學(xué)研究中心,江蘇 無(wú)錫 214082；2.深海載人裝備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 無(wú)錫 214082)

0 引言

世界上90%面積的海洋水深超過(guò)1 000 m，深海是對(duì)科學(xué)研究和資源開發(fā)均具有戰(zhàn)略意義的處女地。在深海生物、地質(zhì)、物理海洋等諸多領(lǐng)域存在大量尚未觸及的、研究?jī)r(jià)值極大的科學(xué)問(wèn)題亟待發(fā)現(xiàn)、探索和解決[1–2]。

深海極端復(fù)雜的環(huán)境條件致使深海觀測(cè)與研究開發(fā)技術(shù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陸域。目前深海原位長(zhǎng)周期觀測(cè)、深海原位取樣實(shí)驗(yàn)是制約深海資源開發(fā)利用的薄弱環(huán)節(jié)和瓶頸問(wèn)題，如獲取深海樣品后，航行數(shù)千里帶回實(shí)驗(yàn)室研究，耗時(shí)長(zhǎng)，航行中樣品微環(huán)境容易遭到破壞，樣品很難實(shí)現(xiàn)全程“無(wú)縫”轉(zhuǎn)移，采集上岸的樣品測(cè)定參數(shù)不準(zhǔn)確、深海取樣手段多為“粗放型”等。最好的解決方式是充分利用深?！拜d人”平臺(tái)有選擇性的觀測(cè)、任務(wù)規(guī)劃、判斷決策和應(yīng)急處置等優(yōu)勢(shì)，讓科學(xué)家親臨深海，利用深海環(huán)境條件，開展原位觀測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)取樣和實(shí)驗(yàn)研究，從而全面掌握深海真實(shí)、動(dòng)態(tài)的客觀規(guī)律。本文對(duì)深海原位研究裝備的應(yīng)用需求、技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向進(jìn)行梳理和總結(jié)。

1 應(yīng)用需求

深海載人原位研究裝備可為深海典型生態(tài)系統(tǒng)原位長(zhǎng)周期連續(xù)觀測(cè)、深海樣品保真取樣、深海原位培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)等深海資源研究、開發(fā)和利用提供前所未有的先進(jìn)手段。

1）深海典型生態(tài)系統(tǒng)原位長(zhǎng)周期連續(xù)觀測(cè)

深海中大部分的區(qū)域壓力大、食物少，沒(méi)有光線等，是營(yíng)養(yǎng)匱乏的“荒漠”，在這個(gè)廣袤的荒漠中，也存在一些“生命綠洲”，如深海熱液區(qū)、深海冷泉區(qū)、深海冷水珊瑚區(qū)、海山區(qū)、深淵區(qū)等特殊的生態(tài)系統(tǒng)，這些生態(tài)系統(tǒng)具有與海洋上層不同的生物種類、生物群落和生態(tài)關(guān)聯(lián)方式，具有重要的生態(tài)研究?jī)r(jià)值[3]。

深海典型生態(tài)系統(tǒng)，是由于其自身特殊性質(zhì)引起海底地形、物理化學(xué)因子的變化，進(jìn)而影響海洋動(dòng)力、熱力等過(guò)程而孕育出來(lái)的獨(dú)特的生態(tài)群落[3]。研究深海典型生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育動(dòng)力機(jī)制及其發(fā)育周期和特征，探究影響深海典型生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育的作用機(jī)制和影響因素，需要定點(diǎn)、長(zhǎng)周期連續(xù)觀測(cè)裝備，為基礎(chǔ)科研提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2）深海樣品保真取樣

深海高質(zhì)樣品的獲取、有效保藏和轉(zhuǎn)移是從事深?？茖W(xué)研究與資源開發(fā)的重要需求之一。深海環(huán)境條件主要包括物理環(huán)境條件和化學(xué)環(huán)境條件兩大類，其中物理環(huán)境條件包含壓力、溫度、電導(dǎo)率等，化學(xué)環(huán)境條件包含pH 值、營(yíng)養(yǎng)鹽、甲烷、硫化氫、氨氣等成分和濃度。

深海樣品從深海環(huán)境轉(zhuǎn)移至陸地實(shí)驗(yàn)室的過(guò)程中，樣品很難實(shí)現(xiàn)全程“無(wú)縫”轉(zhuǎn)移，一旦脫離深海的原始環(huán)境極有可能導(dǎo)致樣品活性降低、性質(zhì)變異。例如在使用傳統(tǒng)取樣設(shè)備采集海底天然氣水合物及其上覆沉積物時(shí)，由于其不能保壓保溫取樣、造成沉積物樣品中甲烷以及其他氣相溶解組分由于壓力、溫度等條件的變化而散失，沉積物的原始成分與狀態(tài)難以得到準(zhǔn)確的反映。因此，隨著海洋科學(xué)研究的要求，必須擁有適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段和裝備，以獲得原狀（低擾動(dòng)、保壓、保溫）海底沉積物樣品[4]。

3）深海原位培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)

人工培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)是深海生物資源開發(fā)利用的重要環(huán)節(jié)。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)深海不同環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度和成分對(duì)分離培養(yǎng)的效率具有更關(guān)鍵的影響。但由于缺乏相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)手段，對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的模擬更多地建立在推測(cè)的基礎(chǔ)上，更難以進(jìn)行成分的模擬。因此，進(jìn)行深海原位實(shí)驗(yàn)研究是國(guó)際上發(fā)展的趨勢(shì)[5]。利用深海載人原位實(shí)驗(yàn)研究裝備進(jìn)行深海原位培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)是解決上述問(wèn)題的最佳途徑。通過(guò)深海載人原位實(shí)驗(yàn)研究裝備，科學(xué)家可以開展各種原位實(shí)驗(yàn)，對(duì)樣品進(jìn)行深海原位培養(yǎng)，在其過(guò)程中即時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作。

2 技術(shù)現(xiàn)狀

近年來(lái)，針對(duì)深海載人原位觀測(cè)與研究開發(fā)等方面科學(xué)研究需求，世界上各海洋強(qiáng)國(guó)逐步建立及完善了深海載人原位研究技術(shù)及裝備體系。多種水下實(shí)驗(yàn)室、載人潛水器、深海移動(dòng)工作站等已被國(guó)內(nèi)外海洋研究機(jī)構(gòu)用于深海載人原位科學(xué)研究和探測(cè)。

2.1 水下實(shí)驗(yàn)室

海底實(shí)驗(yàn)室是固定在海底或漂浮于水下一定深度供科學(xué)家和潛水員休息、居住和工作的海底科學(xué)研究平臺(tái)。目前運(yùn)行的水下實(shí)驗(yàn)室主要是運(yùn)用飽和潛水技術(shù)原理設(shè)計(jì)，在水下有效完成海洋地質(zhì)、海洋生態(tài)、海洋污染、海洋考古、湖沼或海洋藥物研究、海洋救助及打撈研究等海洋科學(xué)研究的現(xiàn)代化裝置。

1）“寶瓶宮”水下實(shí)驗(yàn)室

該實(shí)驗(yàn)室建于1986 年，隸屬于美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局（NOAA），位于佛羅里達(dá)群島國(guó)家海洋保護(hù)區(qū)深水珊瑚礁附近的水面以下20 m 左右，如圖1 所示[6]?！皩毱繉m”實(shí)驗(yàn)室的尺寸與國(guó)際太空空間站大小相當(dāng)，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)線纜與水面實(shí)驗(yàn)室控制中心相連，線纜可以提供電源和通信保障。實(shí)驗(yàn)室包括生活區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)，生活區(qū)有6 張床鋪、空調(diào)等生活保障設(shè)施，還有一個(gè)配有熱水器、微波爐和冰箱的小型廚房。通過(guò)飽和潛水技術(shù)，科學(xué)家潛水員可長(zhǎng)期連續(xù)每天24 h 在水下生活和工作。

圖1 美國(guó)的“寶瓶宮”水下實(shí)驗(yàn)室Fig.1 America's Aquarius underwater laboratory

“寶瓶宮”水下實(shí)驗(yàn)室主要參數(shù)如表1所示。實(shí)驗(yàn)室可以在水下不受水面風(fēng)浪環(huán)境、特別是天氣狀況的影響開展海底原位科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)，主要功能為研究氣候變化和海洋污染對(duì)珊瑚礁、魚類、水生植物海洋生態(tài)的影響，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室可以開展飽和潛水技術(shù)訓(xùn)練，研究飽和潛水人員在海底生活的各種生理變化。后期，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)改造可以在海底模擬太空生活，演練太空行走、出艙執(zhí)行維修、作業(yè)任務(wù)等[7]。

表1 “寶瓶宮”水下實(shí)驗(yàn)室主要參數(shù)Tab.1 The main parameters of the Aquarius underwater laboratory

2）“黑?！碧?hào)水下實(shí)驗(yàn)室

“黑海”號(hào)水下實(shí)驗(yàn)室是由蘇聯(lián)科學(xué)院希爾紹夫海洋研究所設(shè)計(jì)建造的海底固定式載人實(shí)驗(yàn)室，由水下實(shí)驗(yàn)室、漂浮基地、岸上觀通站組成。水下實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部空間分為休息區(qū)、工作區(qū)、潛水區(qū)3 個(gè)主要功能區(qū)域。休息區(qū)布置有人員休息的吊床，吃飯用的折疊桌和存放個(gè)人物品的柜子，工作區(qū)布置有2 個(gè)實(shí)驗(yàn)桌用于艙外采集樣品進(jìn)艙原位分析研究，3 個(gè)儀表盤用于監(jiān)測(cè)艙內(nèi)環(huán)境狀況，潛水區(qū)布置存放潛水設(shè)備用的架子和維修裝備的工作臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng)由氧氣生成系統(tǒng)、二氧化碳吸收系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、保暖系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)等組成[8–9]。

“黑?！碧?hào)水下實(shí)驗(yàn)室的主要參數(shù)如表2 所示。

表2 “黑?！碧?hào)水下實(shí)驗(yàn)室主要參數(shù)Tab.2 The main parameters of the Black Sea underwater laboratory

“黑?！碧?hào)水下實(shí)驗(yàn)室主要功能為在水下進(jìn)行原位長(zhǎng)期綜合性海洋調(diào)查，科學(xué)家在水下實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)直接觀測(cè)或者利用各種監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行海洋地質(zhì)學(xué)、海洋生物學(xué)、水下光學(xué)和水下物理學(xué)等方面的長(zhǎng)周期連續(xù)觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)[10]。

3）“赫爾戈蘭”水下實(shí)驗(yàn)室

“赫爾戈蘭”（Helgoland）水下實(shí)驗(yàn)室1968 年建于德國(guó)，工作于赫爾戈蘭島附近的北海，如圖2 所示。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部劃分為休息區(qū)、實(shí)驗(yàn)區(qū)和工作區(qū)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有充足的補(bǔ)給品，可以在不依賴外界補(bǔ)給的情況下能夠保持至少14 天的人員自持能力。實(shí)驗(yàn)室可以不需要輔助起重設(shè)施的幫助下自主下潛和上浮，并且能夠在水面異常氣候環(huán)境下在水下正常運(yùn)行[11–12]。

圖2 “赫爾戈蘭”水下實(shí)驗(yàn)室Fig.2 Helgoland underwater laboratory

“赫爾戈蘭”水下實(shí)驗(yàn)室主要參數(shù)如表3 所示。水下實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)初衷是為了水下海洋醫(yī)學(xué)研究及北海海洋生物研究，在后續(xù)的使用中不斷擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室的海洋生物研究計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)室在飽和潛水減壓方面的研究為世界飽和潛水技術(shù)的進(jìn)步做出了極大的貢獻(xiàn)，水下實(shí)驗(yàn)室研究了艙內(nèi)空氣壓力不斷增大的情況下，不同氣體組分對(duì)人體心理、生理機(jī)能的影響，這些研究對(duì)于指導(dǎo)潛水員進(jìn)行飽和潛水訓(xùn)練具有很好的指導(dǎo)意義[13]。

表3 “赫爾戈蘭”號(hào)水下實(shí)驗(yàn)室主要參數(shù)Tab.3 The main parameters of the Helgoland underwater laboratory

2.2 載人潛水器

載人潛水器是指可以攜帶海洋科學(xué)家進(jìn)入海洋深處執(zhí)行水下作業(yè)與觀察任務(wù)的潛水裝置。載人潛水器可以在海底現(xiàn)場(chǎng)直接觀察、分析和評(píng)估作業(yè)對(duì)象，還可以操縱機(jī)械手進(jìn)行水下取樣。載人潛水器是科學(xué)家親臨深海進(jìn)行原位科學(xué)考察的重要裝備[14]。

1）“蛟龍”號(hào)載人潛水器

“蛟龍”號(hào)載人潛水器是我國(guó)自主設(shè)計(jì)、自主集成的深海載人潛水器，為深?？茖W(xué)研究取得重要發(fā)現(xiàn)和進(jìn)展提供了裝備支撐，如圖3 所示。2012 年6 月“蛟龍”號(hào)海試最大下潛深度達(dá)到7 062 m，創(chuàng)造了作業(yè)型深海載人潛水器的最大潛深記錄[15]。

圖3 “蛟龍”號(hào)載人潛水器Fig.3 Jiaolong manned submersible

“蛟龍”號(hào)載人潛水器主要參數(shù)如表4 所示。“蛟龍”號(hào)主要使命任務(wù)為攜帶科學(xué)家進(jìn)入深海復(fù)雜地形（熱液噴口、海山、洋脊、盆地）執(zhí)行海洋生物、海洋地質(zhì)、海洋地球環(huán)境、海洋物理化學(xué)等科學(xué)考察任務(wù)，實(shí)施深海典型環(huán)境沉積物定點(diǎn)取樣操作，進(jìn)行深海礦產(chǎn)資源勘查采樣操作等海洋開發(fā)研究工作[16]。

表4 “蛟龍”號(hào)載人潛水器主要參數(shù)Tab.4 The main parameters of the Jiaolong manned submersible

2）“阿爾文”號(hào)載人潛水器

“阿爾文”（Alvin）號(hào)載人潛水器為美國(guó)1964 年建造，服務(wù)于美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所（WHOI），1974 年經(jīng)過(guò)換裝之后最大潛深可達(dá)4 500 m，2012 年又進(jìn)行一次改造，耐壓殼體最大承壓深度可達(dá)到6 500 m，如圖4 所示?！鞍栁摹碧?hào)從建造完成至今是世界上使用效率最高的深海載人潛水器[17]。

圖4 “阿爾文”號(hào)載人潛水器Fig.4 Alvin manned submersible

“阿爾文”號(hào)載人潛水器主要參數(shù)如表5 所示?！鞍栁摹碧?hào)主要功能為進(jìn)行深海生物、地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等方面研究。在其從事作業(yè)任務(wù)50 多年來(lái)，進(jìn)行過(guò)很多具有國(guó)際影響力深海原位探測(cè)作業(yè)。例如，1977 年在2 500 m 海底深處首次發(fā)現(xiàn)深海熱液及其周圍生物群落，1979 年首次發(fā)現(xiàn)海底黑煙囪。“阿爾文”號(hào)載人潛水器的應(yīng)用為深?？茖W(xué)研究做出了卓越貢獻(xiàn)[18]。

2.3 深海移動(dòng)工作站

深海移動(dòng)工作站為滿足水下長(zhǎng)時(shí)間大功率探測(cè)、作業(yè)需求而研制的水下載人平臺(tái)。深海移動(dòng)工作站通過(guò)配置先進(jìn)的聲、光、電磁探測(cè)儀器及多功能作業(yè)機(jī)械手、起吊布放裝置等載荷進(jìn)行水下特種作業(yè)、物理海洋調(diào)查研究等工作。

1）NR-1 深海移動(dòng)工作站

美國(guó)早在20 世紀(jì)70 年代就裝備了潛深914.4 m、排水量372 t的NR-1 型深海移動(dòng)式工作平臺(tái)，如圖5所示。NR-1 自持力30 d、最大載員13 人，采用核動(dòng)力裝置，主要用于完成深?？茖W(xué)研究、深海特種作業(yè)等水下任務(wù)[19]。

圖5 美國(guó)NR-1 深海移動(dòng)工作站Fig.5 US NR-1 deep sea mobile workstation

NR-1 于2008 年11 月退役后，美國(guó)論證研制功能全面提升的NR-2 深海工作站，提出了潛深914.4～1 524 m、排水量828～2 062 t的NR-2 深海載人平臺(tái)的方案，其任務(wù)使命更為廣泛。

2）10 831 型深海移動(dòng)工作站

10 831 型深海移動(dòng)工作站是俄羅斯新型核動(dòng)力移動(dòng)工作站，服役于2003 年。其耐壓殼體采用鈦合金建造，由數(shù)個(gè)球殼串聯(lián)組成，所有球殼相互之間有通道相連，工作潛深3 000 m[20]。該型工作站因耐壓結(jié)構(gòu)型式酷似俄羅斯動(dòng)畫片“小馬駒”中的主角，因而獲得了“小馬駒”的昵稱，如圖6 所示。

圖6 10831 型深海移動(dòng)工作站Fig.6 Model 10831 deep-sea mobile workstation

10831 型深海移動(dòng)工作站主要參數(shù)如表7 所示。10831 型深海移動(dòng)工作站使命任務(wù)為深海能源資源調(diào)查、國(guó)土權(quán)益保障、海洋環(huán)?？蒲屑八绿胤N作業(yè)等。據(jù)《消息報(bào)》報(bào)道，10831 型深海移動(dòng)工作站參與了2012 年9 月底進(jìn)行的“北極-2012”研究考察。在長(zhǎng)達(dá)20 晝夜的水下考察作業(yè)中，“小馬駒”在北冰洋門捷列夫大陸架上開展了大量的水下作業(yè)，在2 500～3 000 m 深度獲得了大量地質(zhì)資料，通過(guò)深海鉆探獲取了3 塊長(zhǎng)度分別為60 cm，30 cm 和20 cm的巖心樣本，以及重達(dá)500 kg的深海礦石和泥土樣本[19]。這些科考結(jié)果直接、有效地支撐了俄羅斯對(duì)萊蒙諾索夫和門捷列夫山脊等北極海底地區(qū)領(lǐng)土主權(quán)所有權(quán)的主張。

表6 美國(guó)NR-2的主要任務(wù)使命Tab.6 The main mission of the US NR-2

3 發(fā)展方向

隨著新材料、新技術(shù)的不斷發(fā)展和變革，不同形式的深海載人原位研究裝備（水下實(shí)驗(yàn)室、載人潛水器、深海移動(dòng)工作站）將呈現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展方向。

3.1 水下實(shí)驗(yàn)室

水下實(shí)驗(yàn)室為固定式深海載人原位研究裝備。目前世界上已建和運(yùn)行的水下實(shí)驗(yàn)室潛深均在300m 以內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室是運(yùn)用飽和潛水技術(shù)原理設(shè)計(jì)，艙內(nèi)氣壓與所處深度水壓力相同，人員可以通過(guò)閘室自由進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室的呼吸氣體、淡水、食物、電力等均是通過(guò)“臍帶”補(bǔ)給供應(yīng)。隨著新技術(shù)和新裝備的應(yīng)用和發(fā)展，水下實(shí)驗(yàn)室將呈現(xiàn)以下幾個(gè)趨勢(shì)：

1）大潛深、長(zhǎng)自持力。世界上90%面積的海洋水深超過(guò)1 000 m，典型的海洋的生態(tài)系統(tǒng)，例如冷泉、熱液等也都存在于1 000 m 以上的海洋深處。鈦合金、陶瓷材料、碳纖維復(fù)合材料等深海高強(qiáng)度耐壓材料的應(yīng)用，可為水下實(shí)驗(yàn)室人員和設(shè)備在深海提供常壓的工作環(huán)境。大容量電池技術(shù)和水下密閉空間環(huán)控生保技術(shù)的發(fā)展為科學(xué)家在深海長(zhǎng)時(shí)間駐留進(jìn)行長(zhǎng)周期觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)作業(yè)提供了可能。

2）有人、無(wú)人協(xié)同作業(yè)。固定式水下實(shí)驗(yàn)室通常僅能滿足在點(diǎn)域內(nèi)進(jìn)行觀察和采樣作業(yè)，通過(guò)搭載ROV，AUV 等無(wú)人研究系統(tǒng)，協(xié)同開展取樣、樣品分析和原位實(shí)驗(yàn)研究可以有效地拓展固定式水下實(shí)驗(yàn)室的觀測(cè)和取樣范圍。

3.2 載人潛水器

載人潛水器一般為小型化的深海載人原位研究裝備，載人潛水器發(fā)展方向?qū)⒊尸F(xiàn)以下幾個(gè)方面：

1）小型化的載人潛水器耐壓結(jié)構(gòu)為承受更大深度的海水壓力提供了可能。海洋深度范圍6 000～11 000 m的“海斗深淵”海洋生態(tài)學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)研究是目前國(guó)際海洋科學(xué)的研究前沿。因此，挑戰(zhàn)和探索全海深，拓展人類認(rèn)知海洋、開發(fā)海洋的范圍是載人潛水器的一個(gè)重要發(fā)展方向[21]。

2）載人潛水器的深海作業(yè)方式主要是依靠機(jī)械手、探測(cè)傳感器、取樣器、生物捕捉器等作業(yè)工具實(shí)現(xiàn)。由于載人潛水器本身排水量較小，其單個(gè)潛次的作業(yè)能力比較有限。隨著載人潛水器作業(yè)任務(wù)類型的不斷拓展，為提高載人潛水器作業(yè)適應(yīng)性和通用性，潛器作業(yè)工具負(fù)載模塊化技術(shù)將作為未來(lái)的重要發(fā)展方向。隨著作業(yè)功能模塊化技術(shù)的應(yīng)用，載人潛器可根據(jù)不同的作業(yè)任務(wù)，選擇裝備不同的作業(yè)工具模塊，不僅增強(qiáng)了載人潛水器的多功能性、多用途性，而且提高了潛器的利用率的費(fèi)效比[22]。

3.3 深海移動(dòng)工作站

深海移動(dòng)工作站屬于大型化的深海載人原位研究裝備，其具備較強(qiáng)的負(fù)載能力和大深度進(jìn)入深海并長(zhǎng)時(shí)間駐留的能力。深海移動(dòng)工作站的發(fā)展方向?qū)⒊尸F(xiàn)以下特點(diǎn)：

1）深海移動(dòng)工作站水下作業(yè)人員適居性提升。深海移動(dòng)工作站水下作業(yè)任務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，長(zhǎng)期晝夜節(jié)律變化會(huì)導(dǎo)致失眠、生物鐘紊亂，進(jìn)而使得作業(yè)人員情緒低落、身心疲勞等，對(duì)人員作業(yè)能力的發(fā)揮造成嚴(yán)重的影響。因此，提高深海移動(dòng)工作站的適居性水平是大勢(shì)所趨，對(duì)于提高深海移動(dòng)工作站作業(yè)人員的工作效率和延長(zhǎng)水下駐留時(shí)間起到非常重要的作用[23]。

2）深海智能探測(cè)作業(yè)技術(shù)。深海移動(dòng)工作站相較于水下實(shí)驗(yàn)室和載人潛水器具有水下大范圍走航式探測(cè)作業(yè)的能力。隨著以深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等為代表的人工智能技術(shù)的發(fā)展，深海移動(dòng)工作站基于信息融合的分布式智能探測(cè)作業(yè)技術(shù)將得到發(fā)展[24]。深海智能探測(cè)作業(yè)技術(shù)將感知、處理、學(xué)習(xí)和反應(yīng)密切結(jié)合，形成基于知識(shí)反饋信息融合的探測(cè)與作業(yè)架構(gòu)和處理形式，為深海原位探測(cè)作業(yè)研究提供了新的思路和方法[25]。

4 結(jié)語(yǔ)

深海載人原位研究裝備是人類“深海進(jìn)入、深海探測(cè)、深海開發(fā)”必不可少的手段。我國(guó)雖然在深海載人原位研究裝備上面起步較晚，隨著“蛟龍”號(hào)、“深海勇士”號(hào)和11 000 m 全海深載人潛水器的研制和應(yīng)用，目前已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。隨著新材料、新技術(shù)的不斷發(fā)展，深海載人原位研究裝備將進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，適合未來(lái)海洋科學(xué)考察研究的高效能深海載人原位研究裝備將繼續(xù)扮演重要的角色。