深海“听诊人”黄逸凡
黄逸凡 深圳先进院供图
在海洋工程领域,深海地震勘探或许不如大型海洋装备研发那样引人注目,甚至略显冷门。这里没有深潜器征服万米深渊的壮举,也没有海洋资源开发的宏大叙事,取而代之的是与声波、信号和海底岩层的“静谧对话”。中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称深圳先进院)科学仪器研究所正高级工程师黄逸凡,已在这一小众领域深耕十余年。
“海洋广阔,我们能做的,就是将擅长的技术做到极致。”他形容团队的工作如同为地球做“B超”,通过海底地层反射的声波,洞察海洋深处的秘密。作为团队负责人,黄逸凡带领一支以工程师为核心的队伍,推动研究成果从论文走向样机,最终转化为满足实际需求的产品。从近岸浅水区域到深远海,他们逐步探索出一条国产海洋勘探设备的创新路径。
为海底勘探提供“利器”
黄逸凡与海洋的结缘,源于一次“做减法”的过程。他本科就读于浙江大学环境科学专业,学习较为广泛但不够深入,后来选择硕博连读,研究方向逐渐聚焦于水声与地震勘探技术。他发现,相比实验和理论研究,自己更喜欢动手调试设备、解决实际问题。
2017年,黄逸凡加入深圳先进院,开始专注于海洋探测,尤其是海底勘探和相关仪器设备的研发。
经过数年攻关,黄逸凡团队成功研制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。Boomer犹如一把声学锤子,能在海底发出稳定、重复的脉冲声波。同时,他们还开发了一套基于Browser/Server架构的单道与多道地震数据采集系统,构建出一套高分辨率的海底浅地层成像设备,成像分辨率可达0.5米,优于多数现有设备。该系统不仅适用于沿海风电场的地质勘察,还可搭载于无人船,执行滨海浅层断裂带探测等国家科研任务。
2025年11月,在怀柔国家实验室组织的首次深海二氧化碳水合物固化封存探索性海试中,黄逸凡团队研制的适用于ROV的深海Boomer在南海1700米水深处成功应用。
黄逸凡将他们的工作比作“为地球做‘B超’”,而他们的目标是进一步提升这套“B超”系统,使其更加精细、可靠,成为海洋科研和工程领域不可或缺的“利器”。
设备要“能用”更要“好用”
对许多从事海洋研究的人来说,出海是一段“苦差事”。对容易晕船的黄逸凡而言,这段经历虽不愉快,却印象深刻。他回忆道:“海况差的时候,船上的大多数人几乎都晕得不行,连船上的老鼠都好像想跳海了。”
除了晕船,出海时还可能面临设备故障、信号丢失等问题。尽管过程艰辛,但黄逸凡认为,每一次出海都是一次宝贵的机会,而每一次挫折,都是推动技术升级的契机。
“海洋仪器设备到底能不能用、好不好用,只有真正下海才知道。我们必须拿到真实的数据,才能明确改进方向。”他强调。
在黄逸凡看来,当前国内的海洋仪器设备正处于从“能用”向“好用”转变的关键阶段。他指出,哪怕是一个小小的焊接错误,都可能导致整个海试失败。因此,建立一支具备协作精神、跨学科背景的工程师团队至关重要。
海洋仪器设备的研发并非单打独斗,而是需要融合机械、电子、软件、算法等多个领域的工程师协同攻关。他强调,相关人才不仅需要掌握技术,还需具备系统思维,甚至在细节处理上也要讲究审美。例如,设计电路板或撰写技术文档,也应追求视觉上的整洁与专业。
目前,黄逸凡团队已拥有10人规模,成员分别来自电路设计、机械结构、软件开发等不同背景,能够在各个环节进行风险控制,确保设备在复杂海洋环境中稳定运行。
向深海6000米进军
通过与多个合作单位共建联合创新体系,黄逸凡团队研发的单道地震勘探仪器已随相关团队前往印尼、菲律宾海域,参与海沙资源调查等海外工程勘察项目,标志着国产海洋勘探设备正逐步实现替代与推广。
如今,他们将目光投向更深远的目标——向深海6000米挺进。
2026年初,深圳先进院正式启动集群专项首批“揭榜挂帅”项目,标志着其通过自主资金推动重大科研方向的建制化研究进入实质阶段。在“深海矿产资源智能探测与取样装置研制”方向上,黄逸凡团队的核心任务明确:将国产海底勘探设备测试至6000米以下的深海环境,挑战更复杂、更严苛的海洋条件。
“时间紧,任务重。”黄逸凡坦言,当前面临的主要难题是开发适用于6000米水深的高性能深海传感器与换能器。更为关键的是,该领域产业链尚未形成,全球仅有少数研究团队在这一方向上持续探索,“国外不会提供核心部件,每一个环节都必须自主攻克”。
“深海6000米,不仅是深度的挑战,更是技术的试金石。”黄逸凡坚定地表示,“我们有信心迎接这一全新挑战。”
(原载于《中国科学报》 2026-03-04 第4版 综合)