海上新山东丨从一穷二白到为万米海底精准“把脉”!中国海洋大学教授贾永刚获国家技术发明二等奖后,要完成6000米级观测研究站建设

大众新闻·半岛新闻 王丽平   2026-09-16 19:05:30独家

“山东、青岛在海洋人才方面最大的特色是集聚效应。全国近三分之一的海洋领域院士在青岛,一大批国家级海洋科研机构聚集在这里,形成了国内强大的海洋科技人才高地。”今年7月刚获得2025年度国家技术发明二等奖的中国海洋大学环境科学与工程学院教授贾永刚,对青岛的海洋人才培养感触颇深。

9月16日,贾永刚告诉记者,获奖之后,团队步履不停,正持续推进“美吉号”系列装备向更长时序、更高精度、更智能化方向升级,“目标是建设深海多金属结核矿区野外科学观测研究站,实现矿区环境原位长期连续实时物联网监测,打造透明矿区”。

完成6000米级观测研究站建设

近期,贾永刚出差频繁。“前不久中国海洋大学与中国五矿长沙矿冶研究院共建了‘深海矿产开发环境协同创新研究院’,我们正逐步推进研究院的落地运行和深海矿产资源开发利用技术全国重点实验室的重组工作。近期出差主要是围绕矿区观测方案论证和野外站建设。”9月16日,贾永刚在参加完深海矿产资源开发利用技术全国重点实验室重组工作推进会后,接受了记者采访。

贾永刚教授和深海沉积物工程性质劣化原位长期观测装备

就在前不久,由贾永刚教授作为第一完成人的“深海矿产开发工程地质环境原位观测技术与装备”项目获得2025年度国家技术发明二等奖。这项成果在国际上率先实现了万米海底沉积物力学性质的原位精准测试,为我国深海采矿环境评估提供了关键核心技术支撑。

“我们正在依托中国大洋航次和五矿矿区航次,推进组网观测系统的海区示范。同时,正在推动《深海工程地质环境原位监测技术规程》国际标准建立。”说起这个项目,贾永刚不无自豪。他介绍,根据国际规则,公海采矿须向国际海底管理局提交环境评估报告。报告需要回答采矿车作业搅起的沉积物“羽流”会扩散多远、持续多久、对生态系统造成何种影响等问题,不过回答这些问题的前提是精确掌握海底沉积物的力学性质。

但这一基础数据长期“测不准”。“从万米海底取样带回实验室,压力变了、温度变了、结构也变了,难以反映海底沉积物的原位力学状态。”贾永刚说,这是困扰国际学界数十年的难题。

贾永刚和团队在海上

历经十余年攻关,贾永刚团队联合国内相关科研力量研发出“美吉号”全海深原位测试装置。贾永刚介绍,“美吉号”在国际上率先实现万米海底沉积物力学性质原位精准测试,贯入阻力测试精度达0.2千帕,与万米海底110兆帕压力相差6个数量级。

单说数据没有概念,贾永刚打了个比方。“要在110兆帕背景压力下捕捉0.2千帕的信号,相当于在一架满载的波音747客机的重压下,捕捉一根羽毛飘落的力量。我们发明了基于光纤压差的超静孔压高精度传感技术,从根本上解决了这个难题。”

攻克最大难题后,另一问题又来了。深海底沉积物软硬差异极大,单一探头无法适应。对此,团队发明了“锥形静力触探-球形全流动贯入-十字板循环剪切”多探头组合智能施测方法,“灵敏度比单一探头提高10倍。”

此外,针对主流科考船不具备万米有缆作业条件,团队发明了全海深路径跟踪及无缆操控技术,“实现了全海深无缆收放与通信定位。”贾永刚说。

目前,“美吉号”已在东太平洋多金属结核矿区、西太平洋多金属结核及稀土矿区、南海天然气水合物试采区、菲律宾海等区域应用,并推广至近海油气、风电等工程领域。

“下一步,我们重点推进两件事:一是完成6000米级分布式组网观测系统的海试应用与深海多金属结核矿区野外科学观测研究站建设;二是推动中国深海监测技术标准走向国际,为全球深海采矿环境监测提供中国方案。”说到这里,贾永刚满怀信心。

从一穷二白到拿下国家科技奖

“7月8日,当我从国家领导人手中接过国家技术发明二等奖证书时,心情非常复杂。手捧证书的那一刻,脑海中浮现的不是成功的喜悦,而是团队十几年来那些反复失败又重新来过的日日夜夜。”在9月10日,刚刚举办的中国海洋大学教师节表彰大会上,贾永刚在发言中这样感慨。

其实这样的“反复失败又重新来过”贯穿着贾永刚的整个成长历程。

贾永刚出生于吉林伊通,“小时候对地质没有什么特别的概念。”1982年考上长春地质学院(现吉林大学),学习水文地质工程地质专业。贾永刚说,没读过多少书的父母对他最大的影响是塑造了他朴实、坚韧的性格。

1989 年,硕士毕业后贾永刚来到中国海洋大学工作。1988年刚刚创建的水文地质与工程地质专业,可以说是“一穷二白,没有实验室、没有设备、没有行业影响力”。

初到海大后的第一学期,贾永刚就被安排为本科生讲授环境工程地质课。“但当时没有教材啊,我们就自己编讲义、刻钢板、油印。”2002年主编出版了《环境工程地质学》。

说到与深海的结缘,贾永刚的首次深海出海是2011年参加田纪伟老师的南海考察航次。“南海对我来说意义特殊,它是我从浅海研究走向深海研究的起点,也是我第一次真正感受到深海观测装备依赖进口的切肤之痛。”贾永刚说,中国要走向深海开发,没有自己的观测装备是不行的。那次经历,让他下定决心申报国家基金委重大仪器专项,2014年终于成功获批“复杂深海工程地质原位长期观测装备研制”项目,这是国内首个海洋工程地质领域的国家基金委重大仪器专项。

2017 年,团队申报国家重点研发计划“全海深海底沉积物力学性质原位测试装备”,指南要求,在 11000米的海底进行沉积物力学性质精准测试,设备无缆布放回收、智能精准施测,难度极大,国际上没有先例。“全国4个团队、近40家单位竞争,几乎没有人看好我们。”贾永刚团队就联合了 9 家单位,前后开了 14 次集中办公会,最后成功拿下了,“那是学校历史上第一个国家重点研发计划深海极地专项项目。”进入“十四五”,团队又获得了国家重点研发计划深海极地专项“深海采矿羽流原位监测模拟关键技术装备”项目,“正是基于这些项目的成果,我们才有了后来的国家奖、国际金奖。”

青年海洋科研人才要耐得住寂寞

熟悉贾永刚的人总会这样评价他:身上有股使不完的劲。

说到这股劲,贾永刚说很大原因来自2005年到美国北卡州立大学做访问教授时的经历。“那段经历让我第一次系统接触了国际上先进的海洋观探测技术,也让我看到了我们和国际先进水平之间的差距。当时我就想,中国有漫长的海岸线、有广阔的深海矿区,如果我们自己不掌握深海观测技术,就只能跟在别人后面走。”贾永刚说,那次访学对我最大的影响,是让我坚定了走自主创新道路的决心。

要走自主创新道路,人才必不可少。

近些年,贾永刚在深耕深海科研的同时,也深刻感受到青岛、山东在海洋人才方面的集聚效应。他说,全国近三分之一的海洋领域院士在青岛,崂山实验室、中国海洋大学、中科院海洋所、自然资源部第一海洋研究所、海洋地质研究所等一批国家级海洋科研机构聚集在这里,形成了国内最强的海洋科技人才高地。

同时,山东的泰山学者计划、泰山产业领军人才计划等对涉海领域进行了重点倾斜,并且对青年人才支持力度很大。

经过多年发展,贾永刚已培养100多位研究生,毕业生中有的已成为国家级高层次人才,有的成长为行业骨干。目前,他的团队汇聚了国家杰青、优青、山东省泰山学者、山东省优青等一批青年人才。

“希望我们的青年海洋科研人才耐得住寂寞。深海科研没有速成之路,每一个重大突破背后都是长年累月的积累。不要因为一时没有成果就动摇,坚持做下去,时间会给你答案。”贾永刚说,深海是国家的战略新疆域,也是科学研究的前沿。虽然辛苦,但很值得。期待更多年轻人加入这个行列,一起守护这片深蓝。

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青岛海洋人才总量超40万人

海洋已成为高科技竞争的制高点。海洋新质生产力培育,关键是人。近年来,青岛正持续发力,加速集聚海洋人才。

青岛集聚了全国30%的涉海院士、40%的涉海高端研发平台,拥有崂山实验室、中国科学院海洋研究所、中国海洋大学等一批“国家队”涉海单位,海洋人才总量超过40万人。海洋领域院士25人,彰显了青岛海洋科技名城的实力。

近年来,青岛接续实施海洋人才集聚行动计划,实施了“透明海洋”“蓝色药库”等大科学计划,高起点建成6家海洋领域全国重点实验室,海洋大科学研究中心、“海洋十年”国际合作中心等高能级载体在此落地运行,形成了独一无二的海洋人才“强磁场”,让海洋科技优势、人才优势加速转化为海洋产业优势。

2025年,青岛海洋生产总值突破2800亿元,海洋生产总值增长6.5%左右、总量位列全国海洋城市第三、北部海洋经济圈龙头地位更加巩固的基础上,青岛正以昂扬姿态,向现代海洋中心城市进发。

(半岛全媒体记者 王丽平)

责任编辑:武传英