溪流笔谈▏我国海洋领域已建、在建或筹建的大科学装置分别有哪些？

国家重大科学工程，亦称国家重大科技基础设施或大科学装置，是由国家统筹布局、投资建设并开放共享的大型复杂科学研究装置、设施或网络系统，如500米口径球面射电望远镜“中国天眼”（FAST）等。它是为探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革提供极限研究条件和公共实验平台，是支撑基础科学前沿研究和取得原创性突破的关键物质技术基础。这些“国之重器”对提升国家原始创新能力、推动高技术发展、培养科研人才及参与国际科技合作具有战略意义。

近年来，我国海洋领域的大科学装置已经或即将密集落地，形成覆盖“远洋考察—海底观测—深海驻留—陆海协同—数值模拟”的完整设施集群。下面就来谈谈海洋领域已建、在建或筹建的大科学装置，供大家参考。如有错漏，敬请读者批评指正。

⒈海底科学观测网：我国首个基于海底建设的国家重大科技基础设施，由同济大学牵头、中科院声学研究所共同建设，总投资逾21亿元，设计运行期25年。在东海和南海铺设光电复合缆，实现从海底到海面实时立体观测，具备长期、实时、立体、连续的观测能力，可实现大气圈、水圈、岩石圈的同步监测，服务于海洋科学研究、环境监测、灾害预警（如地震海啸）、资源开发及国防安全等领域，数据面向多用户开放共享。东海海底观测子网分别从上海临港和浙江舟山入海，向外海延伸路由长度约570公里，承担深海观测任务；南海海底观测子网位于南海北部海域，包含6个海底观测站及锚系浮标主基站，海底缆线总长约1725.35公里；监测与数据中心建设于上海临港，负责对整个观测系统进行实时监控、数据存储与管理，建筑面积约1.18万平方米。

⒉载人潜水器与海上作业母船：“载人潜水器与海上作业母船”是中国科学院的一个重大科技基础设施项目，由中科院深海科学与工程研究所负责建设和运行。其中深潜器为“深海勇士”号4500米级潜水器与“奋斗者”号全海深载人潜水器，引领全球深海深渊载人深潜科技发展，“奋斗者”号已完成国际首次北冰洋加克洋中脊载人深潜任务。

海上作业母船为“探索一号”、“探索二号”和“探索三号”三艘支持母船，为潜水器提供海上的支持、维护和作业保障。其中，“探索一号”于2016年5月交付，由海洋工程船“海洋石油299”改造而成，是4500米载人潜水器母船，具备通用深水科考能力，曾多次搭载“奋斗者”号执行万米深渊科考任务；“探索二号”于2020年6月交付，中国首艘全数配备国产化科考作业设备的载人潜水器支持保障母船，可搭载“奋斗者”号和“深海勇士”号；“探索三号”于2024年12月交付，全球首艘具有破冰能力的载人深潜作业母船，可支持极地科考，2025年在北极完成43个潜次作业。

⒊“梦想”号大洋钻探船：由国家发展和改革委员会、自然资源部申报立项，列为国家“十四五”重大科技创新工程。“梦想”号船长179.8米，宽32.8米，总吨33000，排水量42600吨，续航力15000海里，自持力120天，载员180人，全球海域无限航区，可在6级海况下正常作业、16级超强台风下安全生存，满足全球主要海域桥梁通行及码头停靠条件。“梦想”号钻采系统国际领先，联合研制了全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机，具备4种钻探模式和3种取心方式，可满足大洋钻探取心和深海资源勘探等不同作业需求，综合钻探效率、硬岩钻进能力大幅提升，最大钻深可达11000米，有望助力全球科学家实现“打穿地壳、进入地球深部”的科学梦想。“梦想”号的入列，将为我国深海资源勘探、关键技术装备研发，以及全球科学家开展大洋科学钻探研究提供重大平台支撑，对加快建设海洋强国和科技强国，推动构建人类命运共同体具有重要意义。

⒋“科学”号海洋科学综合考察船：由国家发展改革委于“十一五”期间（2008年批复可研）正式立项建设，2015年通过国家验收，明确列为国家重大科技基础设施，由中国科学院海洋研究所运行管理，纳入中科院重大科技基础设施共享服务平台。“科学”号海洋科学综合考察船型长99.8米，型宽17.8米，型深8.9米，总吨位4711吨，续航力15000海里，自持力60天，抗风力大于12级，采用当今世界先进的全回转电力推进系统，可实现0～15kn无级变速、低速原地回转和横向移动。该船配有高精度的动力定位系统和可控被动式减摇水舱，安装有自主研发的升降鳍板、侧推封盖等科考设施。“科学”号海洋科学综合考察船具备水体探测、大气探测、海底探测、深海极端环境探测以及遥感信息现场印证等长周期、立体交叉、综合同步探测的能力。

⒌地球系统数值模拟装置：是国家重大科技基础设施，于2021年在北京怀柔科学城落成启用。该装置由中国科学院大气物理研究所牵头建设，是我国首个具有自主知识产权、软硬件协同设计的地球系统模拟大科学装置。其核心是中国自主研发的地球系统模式CAS-ESM，能对大气、海洋、陆面、生态等多圈层过程进行超高分辨率模拟，实现对地球系统过去、现在和未来的“数值仿真”。该装置致力于为应对气候变化、防灾减灾、生态环境治理及实现“双碳”目标等国家重大需求提供科学支撑与决策依据。

⒈冷泉生态系统研究装置：该装置是由中国科学院南海海洋研究所牵头建设的国家重大科技基础设施，也是世界首个2000米级坐底式可载人长期驻留的深海实验室。2025年2月28日在广州南沙启动建设，计划通过5年建设周期建成包含海底实验室分总体、保真模拟分总体和保障支撑分总体三部分的研究平台。它是国际首套“深海载人驻守型海底实验室”与“陆基保真模拟设施”相融合的大科学装置，采用“样地实验+陆地模拟，海陆协同、时空互换”的设计思想，实现海陆协同作业。海底实验室最大工作潜深2000米，内部由5个直径5.2米的钛合金球体串联而成（全长33.8米），可支持6名人员在深海原位连续工作30天，远超“奋斗者”号等单次下潜十几小时的作业模式。由海底实验室分总体（水下核心）、保障支撑分总体（9380吨级保障母船及智慧管理中心）、保真模拟分总体（陆地巨型压力容器复刻深海环境）组成，实现从海底原位观测到陆地可重复实验的闭环。海底实验室可长期驻守冷泉区，捕捉其突发性活动节律；保真模拟装置则能将深海样品在温压不变条件下带回陆地，开展长周期推演实验。装置聚焦冷泉生态系统，服务于可燃冰绿色开发、甲烷气候效应评估及极端环境生命起源研究三大前沿科学命题。

⒉远海浮动岛（深远海全天候驻留浮式研究设施）：由上海交通大学承担，2026年3月在上海启动建设，预计2030年建成。远海浮动岛（深远海全天候驻留浮式研究设施）融合科考船与半潜式平台优势，既能以约12-14节航速快速航行，到达任务区后通过压载下沉“扎马步”，实现稳定驻留；可在7级海况下持续作业，17级超强台风中安全自存，填补全球极端海况下的科研空白；甲板面积接近两个足球场，排水量达7.4万吨；配备31米×10米月池和300吨重载系统，可下放装备至6000米深海，支持百吨级装备实海试验及万米全海深科研；自持力达120天，配合保障船可跨季节甚至全年不返港，支持长期连续观测与工程迭代；包含设施平台主体、6个船载实验室和1个海上作业支持中心、岸基保障三大系统，可同时支撑海洋装备、资源、科学等多领域研究。远海浮动岛可以解决传统科考船“远征式”作业（单次航次短、易受恶劣海况中断）与固定平台无机动性的矛盾，实现深远海长期驻留（自持力约120天）＋快速机动部署（航速12–14节）的协同能力。可开展跨季节生态演变、热液/冷泉生命起源、深层水气候响应等长周期研究，为深海采矿、油气、新能源提供真实海况商业化前验证环境。建成后将服务海洋强国战略，推动从“近海防御”向“深远海存在”跃升，保障海洋权益与资源安全。

⒈海洋工程环境实验与模拟设施：由大连理工大学和中国长江三峡集团共同投资建设，建成后将成为世界首座风浪流联合深水实验室，同时也将作为海岸与海洋工程全国重点实验室的重要实验平台。可模拟超过3000米的作业水深和17级大风，为深海油气资源开发、近海可再生能源利用、重大跨海交通基础设施建设等提供预演和研发条件。该提案由辽宁省人大代表于2026年初公开建议，争取纳入国家重大科技基础设施建设规划。

⒉超精密智能加工与测量装置：2026年8月30日，厦门大学新闻网发布的《厦门市委市政府与厦门大学座谈会召开》报道中，校方与厦门市政府共同提出：“建好海洋负排放国际大科学计划、超精密智能加工与测量国家科技基础设施”等高能级创新平台。厦门大学已于2026年5月成立了“厦门大学超精密智能加工与测量技术研究院”，专门负责该国家级大型科研平台的筹建工作。其核心依托是π-Lab（厦门大学信息材料与工业智能实验室）团队建设的亚洲首座“无噪声超精密加工和表征实验室”，该实验室已在振动、声学、电磁干扰隔绝方面达到国际领先水平，能将微纳加工精度提升至亚三纳米，为超精密加工与测量提供了理想的基础环境。

⒊巨型深海高压模拟装置：据央广网报道，东海实验室正在筹划建设两座巨型深海高压模拟装置，其目标为让深海装备不出海就能在陆上完整体验深海高压，完成“全身体检”，弥补我国在“整机级”测试能力上的短板。