全球首个 2000 米级可载人长期驻留的海底实验室“冷泉生态系统研究装置”在广州启动建设

IT之家 2 月 28 日报道，国家重大科技基础设施项目“冷泉生态系统研究装置”（简称“冷泉装置”）在广州市正式启动建设。这一装置的启用将为冷泉生态系统研究提供全新的视角和手段。

根据IT之家介绍，“冷泉”是指在海底下方，甲烷、硫化氢与二氧化碳等气体在地质结构或压力变化的作用下，从海底溢出海水的现象。而冷泉生态系统则是指海洋生物通过利用这些化学物质进行化能合成，形成了独特的生态系统，被誉为“深海绿洲”。

该项目计划在5年内建成全球首个2000米级坐底式深海载人实验室，这将成为世界上第一个专注于海底冷泉系统的大科学设施。预计此装置将推动冷泉形成机制、极端生命演化以及可燃冰的生态效应等海洋科学的跨越式发展，并促进深海科技的进步。

该装置由中国科学院南海海洋研究所主导申报并承担建设，标志着我国首个海陆结合的重大科技基础设施的研发成功，旨在实现我国深海长周期载人驻留实验装备的工程化应用，推动深海工程技术及设备在国际上的领先地位的实现。

冷泉装置采用“样地实验 + 陆地模拟，海陆协同、时空互换”的设计理念，计划在5年内构建一个国际领先的深海载人实验室与陆基保真模拟设施相结合的研究平台，支持冷泉生态系统发育、化能合成生物演替及甲烷物态演化与环境影响的研究。

冷泉装置的组成包括水面保障母船、海底实验室、保真模拟系统，其中海底实验室长33米，宽高均在7至8米，内部体积相当于三个中国空间站的大小，能够承受2000米水深的压力（约200个大气压），支持6名科学家在深海进行长达30天的原位实验。

此外，冷泉装置还将在陆地实验室中建立深海环境模拟系统，以便将海底实验“转移”到陆地进行复刻实验研究。

冷泉装置总指挥李超伦表示，海底实验室将实现载人和无人技术的高度整合，设计包括科学实验舱、航行与作业控制舱、多功能探测舱、生活舱和电力辅助舱等不同功能区域，配备载人移动观测平台、水下航行器、遥控潜水器及绞车等探测设备。

冷泉装置中的保真模拟部分位于陆地，保真模拟舱的球形舱内径达到5米、柱舱内径3米、总体水体高度15米，最大工作压力高达20兆帕，相当于海底2000米的压力。

该模拟系统基于观测数据，全面模拟可燃冰形成的物理、化学与生物过程，以及冷泉生态系统的生命周期演化过程。

根据李超伦的介绍，保障系统包括水面保障母船和研发与管理中心，水面保障母船设计排水量9380吨，具备600吨级的海底实验室收放及保障作业能力。

保障支持系统的功能为日常运维管理和科学研究提供支持。“三个核心部分相互配合，完美融合，构成了全球首个专注于冷泉生态系统的巨大科学生态装置。”李超伦称。

整个冷泉装置建设周期预计为5年，预算超26.6亿元。包括第一阶段的设计与建造周期为4年，第二阶段的设备集成调试和海上试验周期为1年。

这一设施的建成将加快冷泉形成机制、极端生命演化与可燃冰生态效应等海洋科学的突破，增强海洋领域的核心技术创新能力和自主装备研发能力，推动深远海科技的进步。

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