海洋科学综合考察船作为海洋探测与研究的重要平台，其发展水平不仅影响我国海洋科学发展的 走向，更直接体现了国家的海洋科技实力。当前，海洋深部丰富的资源成为世界各国关注的焦点，海 洋系统和地球科学的系统认知亟待提升，探查深远海这一影响未来国家资源和安全保障的重要领域， 已成为建设海洋强国的重大命题。

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“科学”号海洋科学综合考察船的建设和投入使用，显著提升了我国深海大洋探测能力与研究水 平，是我国海洋科学基础研究和海洋高新技术研发，特别是深海及大洋区的海洋基础科学研究的海上 移动实验室和试验平台。作为我国第一艘新一代海洋科学综合考察船，“科学”号引领了我国海洋科 学综合考察船的发展，是我国未来 10—25 年深远海海洋科学考察的主力船只之一。

“科学”号海洋科学综合考察船将致力以下六大 科学目标：

●大洋环流系统与气候变化；

●海洋动力过程与灾害；

●深海生物、基因资源及生物多样性；

●大洋生态系统与碳循环；

●洋中脊与大陆边缘热液系统及地球深部过程；

●深海海底油气（含天然气水合物）资源形成机理。

“科学”号海洋科学综合考察船是实现我国海洋 强国战略、开展深远海考察研究的国家重大科技基础 设施，其海洋环境立体探测范围涵盖全球 99.2% 的 海域，船舶建造工艺水平和科学考察能力位居海洋强 国新建和在建考察船前列。“科学”号由中国船舶及 海洋工程设计研究院设计，武昌船舶重工有限公司建 造，于 2012 年建成，母港青岛，由中科院海洋所以 “专业运行、开放共享”的模式运行。

“科学”号海洋科学综合考察船总长 99.8 m、型 宽 17.8 m、吃水5.6 m，总吨位4 711，抗风力大于12 级，续航力 15 000 海里，自持力 60 天，定员 80 人， 满足无限航区要求，具有全球航行能力。船舶采用 吊舱式电力推进系统， DP-1 动力定位，一人驾驶桥 楼，无人机舱，具备卓越的操控性能。优化设计的球 鼻艏、升降鳍板和艏侧推槽道口封盖的配置提供了低 噪声的声学探测环境。

“科学”号海洋科学综合考察船拥有多达 340 m² 的实验室面积，具有性能强大的操控支撑系统和良 好的甲板作业空间，包括 438 m² 的前作业甲板、 488 m²的后作业甲板和 138 m² 的遮蔽作业甲板等。

“科学”号海洋科学综合考察船配备了水体、大 气、海底、深海极端环境、遥感信息现场印证、船载实验与网络等 6 大科学考察研究系统，集多学科、多功 能、多技术手段于一体，可以定点或走航方式完成海洋 科学探测与取样，可实现数据系统集成及与陆基实验室 的传输与处理，能满足低空大气、海面、水体、海底及 深海极端环境等综合科学考察的需求。

“科学”号船载探测能力示意图

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“科学”号海洋科学综合考察船构建了我国第一 个船舶运行、调查作业和管理协调“三位一体”的组 织体系和运行机制，本着“明确目标、加强计划、运 行高效、开放共享”的管理原则，统筹以“科学”号 为核心的各级技术单元，组织大装置的管理协调，规 范船舶和探测实验装备安全、高效地运行维护，打造 高水平的海洋科学考察核心技术队伍，成为我国深远 海综合调查研究的引领者。

“科学”号运行管理体系

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2013年1月，“科学”号启动建成交船后的第一 个深远海试验航次，于西北太平洋台湾岛东南加瓜海 脊海域（水深约 6 300 m），开展了船舶和船载探测设 备性能测试，特别是经历了恶劣天气对船舶操控性能 的实船检验；航次历时 14 天，期间完成了多项船载实 验探测设备的近海测试和深海指标验证。

2013年4月，“科学”号再赴西北太平洋台湾岛 东南加瓜海脊海域（水深 6 300 m），重点进行操控 支撑系统、船载实验与探测系统的深海测试，航次历 时 23 天，期间还对所获数据的准确性和有效性进行了 指标验证，同时开展了船舶操控、探测设备运行和技 术队伍作业的综合演练。

ROV 原位观测与采样

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2014年3月，“科学”号于南海北部深水海域开 展了我国第一台科研型水下遥控潜器（ROV）的海试 工作，历时 21 天。航次成功完成 ROV 首次 1 200 m 深 海下潜任务，获大量南海北部冷泉区的高清视频，采 集了宝贵的冷泉区岩石、生物和近底海水样本，实现 了我国深海原位探测研究零的突破。航次还进一步测 试了深海拖曳系统等 8 台套探测设备的技术性能。

2013年5月24日，“科学”号赴南海海域执行 “南海成因与南海中南部盆地构造研究”航次任务， 途中再次进行了船载探测系统、操控支撑系统的海 试，完成了船舶推进系统水下噪声的测量工作。航次 历时 79 天，累计航程 9 126 海里。

作为“科学”号投入运行以来的第一个大航次， 中科院及海洋所高度重视、心组织、周密部署，特别 是建立了敏感海区作业的协同机制，确保航次首次获 得南海东—西和南—北向近 8 000 km 横跨陆架-海盆- 陆架的综合地球物理大断面数据、海底以下 6 km 的地 层剖面及大量水文气象等走航观测资料，极大推动了 南海成因与构造演化研究，为国家油气资源的重大战 略需求做出突出贡献。

2013—2014 年间，“科学”号三次远赴菲律宾 海及低纬西太平洋海域，开展主流系、西太平洋暖池 及全球变化与海气相互作用联合调查研究，累计历 时 236 天，航程 28 331海里。航次完成了断面及大面 综合站位调查、湍流观测、深海潜标布放回收等海洋 综合调查任务，获取了大量宝贵的观测数据和样品， 在西太平洋关键海区开展了系统的物理海洋、海面气 象、海气边界层、高空气象、海洋化学、海洋生物、海洋 地质、海洋光学与微波遥感等多学科综合观测和实验。

针对航次部分作业任务艰巨、操作精度高的要 求，“科学”号在获取大量数据资料和样品的同时， 进一步强化了安全工作，严格执行国际安全管理规 则，提高船（队）员的自我保护能力，确保安全实现 预期科考目标。

2014年4月，“科学”号前往冲绳海槽执行西太 平洋海底热液调查任务，历时 35 天，航程 4 065 海里。 航次对热液区及邻近区域地形地貌、水体、沉积物、生 物等样品以及水文和流场数据进行了系统采集，对西太 平洋热液区海域物理化学环境进行了全面调查，成功在 冲绳海槽区域找到活跃的热液喷口，并利用 ROV 对热 液喷口近海底进行了现场原位观测和取样分析，首次对 深海极端环境及其生命过程进行了探索性调查研究。

2014年12月3日，“科学”号赴西太平洋雅浦 海山海域执行深海海洋环境与特殊生态系统航次任 务，历时 101 天，航程 15 415 海里。航次开展了靶 定海山及临近海域生态大断面物理、化学、生物环境 综合观测与取样，近海底地质环境、物化环境和生物 生态群落原位观测和取样等；完成了雅浦海沟、马里 亚纳海沟与卡罗琳海岭“三连点”区域地形地貌、岩 石圈结构、板块俯冲形态等多学科综合深海地质地球 物理考察。

海上作业

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航次填补了我国在该区域深海海洋学调查研究的 空白，进一步拓展了我国深海研究的领域。除收获的 样本和数据外，科考过程中积累的经验对今后作业测 线选择以及航次项目设定都有着指导性意义，同时， 深远海综合科考队伍也进一步经受了锤炼。

我国科学家首次利用自有 ROV 在南海北部深水冷 泉区开展原位探测研究；深水多波束、旁扫声纳、浅 地层剖面及 ROV 的组合运用为后续的海底研究提供了 良好的范例。

航次开展了南海冷泉区原位探测研究，发现了 冷泉甲烷喷口及冷泉区生物群落；成功获得了南海一 冷泉口附近区域温度、pH、CH₄ 和 CO₂ 的原位观测 数据；原位采获查氏蟹、石蟹、海绵、多毛类、铠甲 虾、贻贝、单体珊瑚及底层水样、自生碳酸盐结壳等 珍贵样品；获取冷泉原位高清影像资料 134.1 GB；绘 制了有效分辨率可达 50 m 的冷泉口三维地形图；初步 查明冷泉流体向上运移并溢出海底的路径为喷口下方 直径小于 2.5 m 的管状通道。

我国科学家首次成功地对冲绳海槽热液活动区进 行了环境、资源和热液生物群落的综合探测，打破日 本在冲绳海槽热液调查和研究中的垄断，填补了国内 在弧后盆地热液调查的空白，航次成果为后续深入的 科学实验提供了宝贵的样本和材料，为冲绳海槽硫化 物等热液资源调查研究奠定了坚实的基础。

首次获得冲绳海槽大范围、全深度的垂直剖面水 文资料，南部 3 个区块全水深温度、盐度、密度、浊 度、pH 值和溶解氧等数据资料；绘制出 6 幅热液区 多波束高分辨率地形地貌图，探测到 2 个“黑烟囱” 和 4 个热液溢流区，获原位探测数据和高清影像资 料 420 GB；获取热液喷口及邻近区域大型海洋生物样 品 1 400 余头、种类超过 50 种；获得热液柱水体和典 型热液多金属沉积物样品；观测到一条连续分布的玄 武岩脊和海底面以上蕴藏的巨量（粗略估算矿石量达 到 500 万吨）多金属硫化物资源。

初步确定了冲绳海槽热液靶区生态系统的生物群 落特征；在软体动物、腹足类标本中发现 5 个潜在的 新物种，珊瑚标本中发现 1 个潜在的新物种，阿尔文 虾标本中发现 1 个潜在的新物种，其中 16S rRNA 基 因序列相似性低于 90% 疑似新属级类群 1 个；在冲绳 南部沉积物（新热液区，水深 1 206 m）中发现两株 编号为 T3’-152 和 T3-209 的潜在海洋细菌新种，其 中菌株 T3’-152 为潜在新门（TM7）；完成 3 株热液 口沉积物样品中分离的代表性细菌基因组测序分析， 发现编码肽酶、水解酶、脂肪酶、酯酶等 500 多个， 其中 91—100 个基因编码的蛋白与环境胁迫相关；构 建了一个大型的宏基因组文库，完成测序，表达超 过 50 个生物酶。

该项研究以“科学”号在冲绳海槽自主获取的 第一首综合数据样品为材料，当前进展为揭示深海 生命在极端环境下的生存策略提供了基本参照，为 探索深海生命与生态环境之间的相互作用关系打下 良好基础。

生物样品

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国际上首次在热带西太平洋深水洋区大规模成功 布放潜标阵列，其中布放潜标 15 套、组成潜标阵列4 个和混合潜标 1 个，回收潜标 3 套，同时布放卫星定 位表层漂流浮标 160 个，可实现对西边界流和赤道流 系流量和流速及其结构的长时序连续观测，有望为系 统、定量化地研究热带西太平洋海洋环流对暖池变异 的影响、深层环流特征及与大尺度环流的关系以及深 层水体混合及其对环流变异的影响等重大科学问题提 供国际上前所未有的科学数据。

结合航次观测资料，初步分析了暖池区的纬向 流、菲律宾海次表层潜流以及“Mindanao Dome” 区海洋涡旋的结构特征及其动力机制；结合观测资料 以及模式数据，深入分析了海洋环流动力过程对暖池 热、盐结构的时空变异的影响机制；通过对暖池区湍 流混合的直接观测，初步分析了中尺度涡的形成-耗散 机理及其对混合的贡献，揭示了热带西太平洋深层混 合的基本特征。

我国科学家首次开展海山区综合调查研究，获取 了西太平洋海山区至黑潮区域典型断面的总叶绿素、 分粒级叶绿素、浮游植物和浮游动物类群调查资料， 绘制了生态大断面温度、盐度的垂向结构时间序列图 集，初步分析了温盐要素的时空分布特征；绘制了暖 池区叶绿素的时空分布图集，初步分析了控制暖池区 叶绿素分布的控制因子。

采获 180 号海山区底栖生物标本， 涉及了 约 120 种海山生物，其中珊瑚虫纲包括黑珊瑚、柳珊 瑚、石珊瑚、海葵、海鳃、群体海葵等，约 30 种；甲 壳动物包括虾、蟹、藤壶等，约 30 种；棘皮动物包 括海星、蛇尾、海胆、海百合、海参等，约 20 种； 各种形状的海绵约 10 种；鱼类 4 种；另外采到了翁 戎螺、章鱼、双壳类、多毛类、苔藓虫等其它大型 生物约 26 种；分离菌株 600 株，发现雅浦海山 2 个 潜在的细菌新鞘氨醇菌属（Novosphingobium ）新物 种 YP72 和 YP109。

遴选西太平洋雅浦俯冲带为靶区，首次设计并完 成了针对早期俯冲阶段地质系统的综合地质地球物理 断面调查，获得南北两条横穿俯冲带所有构造单元 近 1 000 km 主断面的重磁、多波束、浅 剖、多道数字地震等同步测量资料，线 上热流站位数据初步揭示了雅浦沟弧盆 系统具有特殊的地热特征，最大热流出 现在弧后盆地内，可能反映其经历了独 特的俯冲动力学过程；航次成功布放的 海底地震仪和沉积物捕获器有望获取长 时间尺度数据样品，对于系统认识该区 地质环境极具价值。

地质样品

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航次在位于俯冲板片上的索罗尔海 槽 3 000 m 以深海底获得了大量碳酸盐 岩、玄武岩、橄榄岩和浮石等样品，其 中玄武岩和浮石代表了海槽裂解早期的 深部地幔熔融产物，蛇纹石化橄榄岩甚至代表了大洋岩 石圈地幔的直接出露，对于认识洋底高原的演化、岩石 圈裂解和洋盆形成的深部过程和机制有着重大意义。

作为我国新一代海洋科学综合考察船的引领者， “科学”号的建成使用显著提升了我国海洋综合探测 能力与研究水平，为开展深远海综合科学考察研究、 深化我国深海战略布局提供了强有力的能力支撑，实 现了国家海洋科考能力跨越式发展，促进我国海洋科 学考察能力和研究水平跻身国际前列。

未来 3—5 年，“科学”号将寰勘沧海，在北起冲 绳海槽、南至马努斯海盆、西起南海西南部、东到东 太平洋海隆的广大海域，支撑国家重大科技项目开展 深远海综合调查研究，以卓越的探测能力，高效率、 高质量获取调查靶区的水文、地质、生物生态和地球 物理等数据资料和样品，推动我国深远海科学研究和 技术创新取得重大突破。