党旗在基层一线高高飘扬｜研发出6000米深海自主探查机器人！海地所研究员孙治雷深耕深海勘查，助力海洋强国

深夜，中国地质调查局青岛海洋地质研究所（以下简称“海地所”）天然气水合物地质研究室的灯依旧通明。那盏属于孙治雷的灯，常常亮到午夜。

“我的求学之路比较坎坷，中间换过多个专业，工作五年后又去考研，博士毕业时已经35岁了。”1975年出生的孙治雷，常说“总觉得时间不够用”。

作为海地所天然气水合物地质研究室副主任，孙治雷的生活几乎被科研填满。他没有双休日，少有节假日，只要身体撑得住，每天伏案到深夜12点。身为党员科研工作者，他始终以更高标准要求自己，把个人理想融入国家深海事业，用行动践行报国初心。

如今，他是研究员、博士生导师，享受山东省政府特殊津贴，先后入选自然资源部科技创新领军人才、青岛拔尖人才，并担任自然资源部海洋甲烷监测工程技术创新中心常务副主任、深海极端环境探测技术山东省工程研究中心副主任。就在前不久，他又获得青岛市2026年“十佳科技工作者”称号。

荣誉加身，但他依旧保持着埋头耕耘、向深而攀的节奏。

一台机器人，一双深海之眼

在海地所水合物地质室实验室，孙治雷正带领团队测试一台水下机器人。这是他们最新自主研发的6000米级深海极端环境自主探查机器人。

“深海矿产资源勘查是一项综合性海洋地质工作，其主要任务是逐一查明矿产的种类、分布、储量与品质，还要结合地质条件、开采技术、生态影响和国际法规，综合评估开发价值。”孙治雷说。

深海富集大量矿产资源，系统勘查不仅能摸清国家“深海家底”，弥补陆地资源不足，更能打造蓝色经济的新增长极。“更重要的是，这是我们依法行使国际海底区域权利的实际行动，能持续提升我国在深海领域的话语权。”孙治雷说。

这些使命的落地，离不开眼前的钢铁伙伴。这台机器人兼具“高速推进—贴地观测”混合运动模式，具备深海极端环境喷口和矿体的自主识别与原位监测作业能力，是当前国际上工作水深最大，整体水平最先进的多运动模式机器人。

除此之外，团队还自主研发了3000米级海底智能探矿爬行车、深海高清水下双目相机、声光融合探测装置等一系列装备。这些设备，就是孙治雷和团队伸向深海的眼睛与双手。

一次差点放弃的深潜

孙治雷与深海的缘分，始于2008年。那时他还是中国科学院广州地球化学研究所的博士生，因导师周怀阳教授主持大洋协会项目，他与几位同门分批登上承担中国大洋协会第19航次任务的“大洋一号”科考船。

他从新西兰奥克兰登船启航，横穿太平洋，跨越印度洋，先后在南非、毛里求斯靠港补给。标准航段周期45天，孙治雷一连参加了三个航段，在海上整整漂泊了四个月。

彼时，“大洋一号”是国内首屈一指的深海综合考察船，搭载着当时各类先进探测设备。此次任务的核心，是搜寻深海热液喷口。初入深海领域的孙治雷，面对全新的装备和任务，满心好奇，从零学起，一点一点摸索。

“那四个月，让我系统了解了深海探测工作的流程，真正读懂了深海探测工作的分量，也坚定了我深耕这条路的初心。”他说。

那次航行，他还结识了国内众多深海探测领域的专家，在海上工作的日子，他虚心向这些颇有经验的前辈以及青年科学家学习，收获了很多。这些人后来成为他科研路上重要的同行者。

2017年，进入海地所工作7年之后，孙治雷已经成长为深海环境效应评价团队的负责人，牵头启动本单位历史上首次水下遥控机器人（ROV）深潜调查。这对他率领的团队来说，是一次前所未有的挑战。

当时团队对水下机器人的实操经验几乎为零，只知道它的作业能力远超传统抓斗、拖网，却对如何操控、如何现场应用一无所知。他们联合多方单位，租用“张謇号”科考船、上海交通大学的“海狸号”ROV及配套设备，多方协同作业，光是人员统筹就费了很多心血。

由于缺乏经验，科考过程波折不断。仅完成ROV正常布放入水，就耗费了两周时间，接连遭遇信号中断、绞车电瓶烧毁等问题。好不容易将设备送至海底，又因操作手与绞车人员配合失误，ROV脐带缆缠绕海底岩石，断裂丢失。

事故发生后，负责设备运行的上海交通大学的王猛老师情绪低落，孙治雷也一度心力交瘁，甚至萌生了退意。“那是我职业生涯中唯一一次想放弃。”孙治雷说，“但我看到一向乐观开朗的首席助理张喜林为此落泪，心里猛地一震。我意识到，这次任务不仅关乎项目成败，更关乎整个团队的未来。”

他迅速调整心态，主动承担全部责任，安抚每一位工作人员，召集各团队负责人复盘事故、总结经验。众人放下分歧、凝心聚力，临时调整方案——返航后重新租用一台性能更强的工程级ROV，重返作业海域完成设备打捞。

历经40余天煎熬和坚守，当他们再次将海狸号ROV投放到海底之时，竟惊喜地发现了一处规模庞大的海底冷泉。“这是该海域有史以来首次发现海底活动冷泉，也是我们团队首个重大发现。”孙治雷说。

从依赖到自主，一场深海翻身仗

2024年，孙治雷以首席科学家身份，带领团队首次利用载人深潜器开展深海地质调查工作，和2017年首次利用无人机器人相比，团队如今变得更加从容和自信。经过全体队员的一番努力，成功发现多处兼具极高经济与科研价值的海底金属矿床。

2024年10月，孙治雷（右二）作为首席科学家开展深海勇士号载人深潜调查。

最让他自豪的，不是发现本身，而是装备的全部国产化。

“科考母船、载人潜器、探测仪器……全套装备都是我国自主设计、自主制造的。”他说，“所用的原位探测的激光拉曼设备、双目相机、甲烷与二氧化碳传感器等，也都是我们团队联合中国海洋大学等合作伙伴自主研发。”

回望2008年第一次出海时，考察船还是引进改装的，核心装备几乎完全依赖外部。十几年间，恍如隔世。团队自研的装备经历了深海极端温度、强腐蚀性和超高压的考验，获得了一系列宝贵数据。并且，经权威院士专家鉴定，这些装备“整体上达到国际先进，部分达到国际领先水平”。

“具有完全知识产权的装备让我们操作更得心应手，探测效率大幅提升，一系列重大发现也得到上级各部门高度认可。”孙治雷说，“这次航次证明，依靠国产自研装备，我国已经具备自由探索深海、开发深海资源的完整能力。”

四年磨一剑，跨界的突围

四年前，由于所在团队的业务领域发生了重大调整，孙治雷决定入局深海机器人研发。深海机器人是一项极其复杂的系统工程，他们过去只是作为用户接触过，要想吃透其中的核心技术，短时间建立起一支像样的团队，谈何容易？他们甚至连装配测试的专用水池都没有。

但他认定，深海机器人是国家海洋科技发展的战略方向，是下一个深海开发的风口，也是团队长远发展的关键。“即便困难重重，也必须迎难而上。”孙治雷说。

团队首款自研设备，是面向深海极端环境探测的海底“爬—游”混合模式机器人。孙治雷本是地球化学出身，对机械结构和算法编程并不精通，但他有一线深海作业的实战经验，清楚行业的痛点和实际需求。

他大胆整合多方力量联合攻关。凭借2017年科考结下的情谊，孙治雷邀请上海交通大学的王猛老师加盟；随后，中国海洋大学传感器专家郭金家教授、水下机器人专家刘贵杰教授、山东大学郭磊副教授相继加入；国内浅海机器人明星企业青岛森科特智能仪器有限公司也参与整机总装与海试验证。一支跨高校、企业、科研院所的专业团队就此成功组建。

在产品设计上，他们借鉴火星探测机器人的设计思想以及深海探测和处置一体化作业的理念，打造“可爬可游、双模切换”的全新作业形态。爬行模式时，可搭载钻机、机械臂、摄像设备，进行定点原位作业，成像清晰、运行稳定；巡游模式下，则化身自主水下航行器，搭载多波束、浅地层剖面仪、重力磁力仪等，对大范围海域进行移动扫测，探测效率翻倍。

2025年6月，孙治雷作为首席科学家开展“蛟龙”号调查场景。

放眼国内外，同类爬行机器人的作业水深多在300至1500米，搭载能力偏弱，鲜有成熟的海底作业案例。孙治雷团队对第一款产品定下目标：3000米水深、200公斤载荷，重点攻克双模式自主切换技术，有效解决传统水下机器人环境适配性弱、作业场景单一、高底流况适应性差的瓶颈问题。同时，所有传感器和配套的7功能机械臂、海底凿岩机等全部自研。

研发之路充满坎坷，调试失败、部件故障、系统联调出问题，他们不断试错、持续改进。在本单位领导和合作伙伴的大力支持下，孙治雷和张喜林等同事们从海洋地质科研人员“跨界”成了深海机器人的技术钻研者。

历经多轮打磨，“爬—游”混合模式探查机器人顺利下水，先后成功开展两次海上试验，各项指标均达设计标准，团队也基本掌握了深海机器人全套核心技术。

四年间，他们保持每年迭代一款新型深海机器人的节奏，在混合模式机器人的设计研发方面闯出了一条新路，产品性能持续升级，团队分工愈发合理，协作愈发默契，已经成为国内深海探测机器人赛道上一支不可忽视的创新型队伍。

作为党员科研工作者，孙治雷始终以高标准要求自己。

“锚定国家需求，践行报国初心。”他说，“要做到这些，必须紧跟国家海洋发展战略，把个人科研理想融入国家发展大局。”所以。他坚持严谨务实的科研作风，恪守科研底线。

从2008年初登“大洋一号”的青涩学子，到如今带领团队自主研发深海机器人、屡获深海科考重大发现的首席科学家，孙治雷用近20年光阴，走出了一条崎岖而壮阔的深海征途。

（半岛全媒体记者 王丽平）