万米深海，中国“诊脉”

在山东青岛，中国海洋大学实验楼的展厅里，一台亮黄色装备格外醒目——钢架硬朗，探杆精密，四周环绕着橙红色浮体，机体上还留着海水侵蚀的斑驳印记。

它叫“美吉号”，是一台专为深海打造的“体检仪”。

全海深土力学原位测试系统（美吉号）。人民网记者乔姝摄

深海也需要“体检”？这要从深海采矿的“难题”说起。

把实验室“搬”进深海

“深海蕴藏着镍、钴、锰等关键矿产资源，与航天、国防、信息通讯产业紧密相关。”中国海洋大学环境科学与工程学院教授贾永刚介绍，深海资源开发，是保障国家战略性矿产资源安全的重要方向。

但深海采矿没那么简单——

几十吨重的采矿车行驶在“豆腐脑”一样软的海底沉积物上，是否会陷落？搅动起海底的悬浮细颗粒物（羽流）飘向何方？对海洋生态会造成多大影响？

这些问题的答案，取决于对海底数据的精准测量。

长久以来，国际深海科研沿用“取样—运输—实验室测试”的传统模式。可万米海底与陆地环境天差地别，样本出水瞬间，海底超高水压骤降至常压，环境温度迅速攀升，海底沉积物的原生结构彻底损毁、数据全面失真。

要想测得准，必须把实验室“搬”进海底。

“深海底的超高压，相当于几吨的重物压在一根手指上。”贾永刚这样形容。而他的团队要面对的远不止于此：观测点位于底层海水与浅层沉积物交界处，环境复杂、扰动频繁；海水强腐蚀，电磁信号衰减严重……

“传感器如何选型与贯入、怎样实现长期观测、观测结果如何回收，环环都是难关。”

“美吉号”要做的，还不只是单次“体检”，而是一套覆盖采矿全过程的长期监护。

“我们要的是‘ICU’级别的监测——全天候的、动态实时的、多指标综合的、三维立体的监测，把采矿前、中、后全生命周期的变化都盯住。”贾永刚说。

“美吉3号”即将布放入海。受访者供图

踏浪逐海，翻越“三座大山”

深海超软沉积物力学性质“测不准”、工程性质劣化过程“查不清”、海底边界层环境变化“说不明”，成为深海采矿面临的“三座大山”。

翻越这“三座大山”，像一场波澜壮阔的“长征”，贾永刚和团队用了十几年的时间。

“一块儿去南海看看吧。”2010年，物理海洋专家田纪伟向贾永刚发出邀请。2011年，贾永刚首次登上南海科考航次，“那是我第一次真正进入深海，被深深吸引。”

彼时，我国海洋观测装备严重依赖进口，深海原位观测技术与装备几乎空白。而国家“深海进入、深海探测、深海开发”的战略需求日益迫切。

“深海工程地质原位观测，不仅是科学问题，更关系国家资源安全、工程安全和海洋权益。”从南海回来后，贾永刚下定决心，集中攻关。

2014年，团队获批中国海洋大学首个国家自然科学基金重大科研仪器项目，开始研制深海原位长期观测设备。没有成熟技术可参考，从设计到样机，从近海试验到南海长期运行，每一步都是“摸石头过河”。

2018年，目标升级为11000米全海深沉积物力学特性原位测试——压力更大、精度更高、难度成倍增加。团队耗时数年，逐项突破高压密封、精密传感、原位测试、万米通信定位等关键技术。

十余年间，一批又一批年轻学子跟随贾永刚团队走上科考船，团队累计出海超30个航次、1000多个日夜。

“我们这一行，最怕的就是纸上谈兵。你要真正摸过海底的泥，才知道它有多软。”团队成员朱超祁对导师贾永刚的话一直记忆犹新。

贾永刚在海试现场。受访者供图

中国方案，深海破题

坚守与实干，让中国深海观测从“跟跑”走向“领跑”。

2021年，贾永刚团队“国际首套复杂深海工程地质环境原位长期监测装备”研制成功，实现了在水下1500米连续12个月的原位监测。

2022年，“美吉号”攻克万米海深，在国际率先实现了万米深海沉积物力学性质原位精准测试。

凭借“ICU”级别的监测体系，中国向国际海底管理局提交了首份采矿试验环境报告——《东太平洋多金属结核矿区采矿试验环境影响声明》，填补了国际技术空白，为深海采矿装备安全设计与环境影响评估提供了关键科学依据。

2026年7月，贾永刚牵头的“深海矿产开发工程地质环境原位观测技术与装备”项目，荣获国家技术发明奖二等奖，这也是我国深海采矿环境领域首个国家科学技术奖。

“中国作为负责任大国，在《联合国海洋法公约》框架下开展深海资源开发，坚持资源开发与环境保护并重，既维护了国家权益，也展现了大国担当。”贾永刚说，“下一步，我们将在深海矿区打造海底监测物联网，实现矿区环境透明化，为深海采矿商业化应用与海洋工程安全保障提供持续技术支撑。”