深海“听诊人”黄逸凡:十年磨一剑,打造国产化海底勘探利器
黄逸凡 深圳先进院供图
在海洋科技领域,海洋地震勘探技术往往不像深海探测器或海洋资源开发那样备受关注。这里没有万米深渊的壮丽景象,也没有大规模工程的恢宏叙事,而是围绕声波、信号与海底岩层展开的静谧对话。中国科学院深圳先进技术研究院科学仪器研究所正高级工程师黄逸凡,正是在这个相对冷门的领域中深耕十余载。
“海洋广阔无垠,我们要做的,是在擅长的细分领域做到极致。”黄逸凡表示。他带领团队将研究成果从论文转化为可运行的样机,并最终发展为满足实际需求的产品。从近海到深远海,他们通过持续的工程实践,逐步实现了海底勘探设备的国产化。
为洞察海底提供“利器”
黄逸凡的海洋科研之路并非一蹴而就。本科期间,他在浙江大学主修环境科学,学习内容较为广泛,但缺乏深度。之后攻读硕士与博士学位时,他的研究方向逐渐聚焦于水声和地震勘探技术。他发现,比起实验室中的化学反应和理论推演,他更钟情于那些可以触摸、调试并实际解决问题的仪器设备。
2017年,他加入深圳先进院,并开始系统性地推进海洋探测,特别是海底勘探及相关仪器设备的研发。
经过多年技术攻关,黄逸凡团队成功研发出国产电磁脉冲震源(Boomer),实现了从核心器件到系统集成的全国产化。该设备能够像声学锤子一样,在海底发射稳定、可重复的脉冲声波,为海底地层成像提供声源支持。
同时,团队还开发出基于Browser/Server架构的单道与多道地震数据采集系统,构建了一套高分辨率的海底声学成像系统。其成像分辨率可达0.5米,优于多数现有海底勘探装备。该系统不仅可用于沿海风电场的地质勘察,还能搭载在无人船上,参与滨海浅层断裂带的研究等国家科研任务。
2025年11月,由该团队研制的适用于ROV(遥控无人潜水器)的深海Boomer,在怀柔国家实验室组织的全球首次深海二氧化碳水合物固化封存探索性海试中,成功应用于南海1700米水深区域。
“我们的任务就像给地球做‘B超’,让科学家和工程师能更清晰地‘听到’海底的声音。”黄逸凡这样形容他们的工作。
设备要“能用”更要“好用”
在海洋科研中,出海是一份苦差事。对于容易晕船的黄逸凡而言,每一次海上作业都是一次挑战。他曾笑称:“海况恶劣时,船上几乎人人晕船,连船上的老鼠都想跳海。”
除了晕船,还有设备故障、信号中断等技术问题。但黄逸凡认为,每一次出海都是一次宝贵的技术积累,每一次挫折都是推动产品迭代的契机。
“只有把设备真正送到海里,才能知道它能不能用、好不好用。”他强调,海洋仪器设备的研发必须依靠真实海测数据,以不断优化和提升。
目前,国内许多海洋设备还处于从“能用”走向“好用”的阶段。在黄逸凡看来,海洋仪器不仅要功能可靠,更要具备良好的操作体验和外观设计。
“一个焊点出错,可能导致整次海试失败。”他指出,海洋仪器的研发是一项系统工程,需要跨学科协作。他所领导的团队涵盖电路设计、机械结构、软件开发等不同专业背景的成员,共同控制各个环节的风险,确保设备在恶劣的海洋环境中稳定运行。
向深海6000米进军
近年来,黄逸凡团队的海洋单道地震勘探设备已应用于印度尼西亚、菲律宾等海域,用于海砂资源调查等国际工程勘察项目,标志着国产设备在海外市场的初步认可。
如今,他们将目光投向更深的海域——6000米水深的挑战。
2026年初,深圳先进院启动集群专项首批“揭榜挂帅”项目,标志着该院在重大科研方向上的组织模式进入实质性推进阶段。在“深海矿产资源智能探测与取样装置研制”方向,黄逸凡团队的核心任务是将国产海底勘探设备推向6000米以下的深远海环境进行测试。
“时间紧迫,任务艰巨。”黄逸凡坦言,6000米水深意味着更高性能的深海传感器与换能器技术挑战。更重要的是,这一领域缺乏成熟的产业链和市场支撑,全球仅有极少数科研团队涉足。
“国外不会出售最核心的部件,每一个环节都需要我们自主攻克。”他表示,深海6000米不仅是深度的突破,更是技术能力的考验。
“我们有信心迎接这一全新挑战。”黄逸凡坚定地说。
(原载于《中国科学报》 2026-03-04 第4版 综合)