【中心简介】
深海和深渊是国家战略的新疆域,是国家安全五维空间之一,是能源资源安全的战略储备地,也是世界各国未来发展必争的战略空间和科技安全的天然实验室。
“上海深渊科学工程技术研究中心”(简称深渊中心)成立于2014年11月,依托上海海洋大学工程学院和海洋科学学院建设。中心以深渊科学技术流动实验室建设为抓手,采用“科学与技术相结合”、“科学与科普相结合”、“国家支持与民间资本相结合”以及“技术攻关与成果转化相结合”的新模式,努力把我国深潜技术发展成为世界领先水平,填补我国深渊科学空白,加快深渊科学学科发展,力争将上海深渊科学工程技术研究中心建设为成一个国际知名的产-学-研一体化的研究机构,攀登世界深渊科学工程技术高峰,将我国深渊科学技术推向国际一流。
目前,深渊中心已形成具有深海装备研制、深渊科学研究、海洋大数据产业、海洋科考调查服务与交流等多功能的综合产学研一体化研发体系,为深海科学与装备领域相关企业的产品升级及产业发展,提供有力的研发和技术支持。经过八年多的建设,深渊科学技术流动实验室一期建设基本完成。深渊中心先后自主研制的5台全海深着陆器和3台复合型无人潜水器完成万米级海试,1台4500米级大深度剖面浮标也完成设计深度的海上试验;深渊中心发起民间投资建造的万米级潜水器科考船“张謇”号和小水线面双体船“沈括”号先后投入深海科考工作中;深渊中心成功地完成了七次远洋科学考察作业,获得了近2万升海水、1400尾宏生物、2500升沉积物及影像资料。成功分离2700余株深渊微生物,发现21个新种属,为研究深渊生物生命过程和药物开发奠定了基础。成果获得了国内外多家主流媒体的广泛报道,同时也引起了国内外的众多科研机构、企业和媒体的极大关注。
此外,2017年6月,深渊中心与上海彩虹鱼海洋科技股份有限公司联合建设的“彩虹鱼”深海科普体验基地成功获批为上海市基础性科普教育基地,连续三年考核优秀,出版了大量科普读物和网络教程,为深海科普教育提供基础服务。2020年1月,为响应长三角一体化科研发展目标,成立了“上海海洋大学--西湖大学深渊技术联合研究中心”,进一步深化推动深渊科学工程技术的发展。2021年,由工程中心骨干力量组建的深渊科学技术团队获上海市工人先锋号荣誉称号。
【人员情况与研究方向】
深渊中心现有固定人员62人,其中国家级人才6人次,研究领域覆盖深渊地质、深渊生物、深渊化学、深渊物理和深渊工程技术,是国内外学科发展最为完善的深渊中心。
【重大实验设施】
1、深海潜水器总装调试水池
中心建有2000平方米的总装车间,20米长×10米宽×7米深潜水器调试水池,桁车起吊能力达到30吨,可进行水下机器人全系统水下功能测试、配平、全系统吊装演练以及水下航行、悬停、爬行等模拟试验。
2、深海压力试验装置
中心建有4台最大工作压力140MPa、内直径180-1000mm压力筒以及一台最大工作压力180MPa,内径为600mm压力筒,可实现全海深压力测试需要。
3、Panorama超高分辨率同位素质谱仪
建成了具有完备研究能力的海洋微生物学、生物地球化学、生物医药创新开发实验室,有世界第二台Panorama超高分辨率同位素质谱仪、微生物高压培养釜以及完善的分子生物学、化学分析仪器。
【标志性成果】
中心主动对接国家和上海市重大战略需求,近五年主持国家级项目25项,省部级项目8项,自主研发的深渊工程装备、关键组件研制成功,通过海试验收,深渊科学与技术流动实验室初步建设完成,中心牵头组织实施了六次大洋科考航次,在深渊科学领域取得了大量原创性成果。
1 组织了6个深渊海沟航次,获得了近2万升海水、1400尾宏生物及2500升沉积物,其中一个宏生物物种(十足目)为国内独有,成功分离2500余株深渊微生物,发现21个新种属,为研究深渊生命过程奠定了基础。
2 建立了深海耐压结构设计与安全评估技术,应用于载人舱、浮力材料、观察窗等结构设计评估,推进了某新型钢材料开发,成果获2020年上海市科技进步二等奖、2021年江苏省科技进步二等奖等多项奖项,相关成果整理的专著获国家出版基金资助。
3 全球首次揭示了以马里亚纳海沟沉积生物圈的完整结构,包括细菌、古细菌、真菌、和病毒;构建了目前国际上最完整的、马里亚纳海沟沉积物微生物宏基因组图谱;揭示了挑战者深渊沉积物生态圈中微生物适应深渊极端环境的分子机制和代谢潜能。
4 在全球尺度上揭示了深渊有机碳和污染物的来源、输送和通量,首次原位测定了深渊沉积物的总氧气消耗速率,发现初级生产力与深渊微生物活动的紧密相关,发现深渊陆源有机碳的富集现象,为解决困扰海洋学界40多年的陆源碳失汇问题提供新视角,首次估算了深渊汞、有机碳和黑碳的埋藏通量,被权威国际学术组织AGU和ACS专题报道。
5 自主研发了5台11000米级深海着陆器,全部下达马里亚纳海沟,最大下潜深度10890米。
6 自主研制了两代11000米级复合型无人潜水器,最大深度6347米,累计30多个潜次。
7 研发了6套深渊原位保压采样、保压转移装置和微生物胞外酶原位分析装置,建立了完整的深渊生物资源获取体系。
8 突破国外技术封锁和高昂成本,自主研制了系列全海深水下部套件。