打造“國之重器”，建設海洋強國

海洋工程國家重點實驗室（以下簡稱“實驗室”）由原國家計委批準，依托上海交通大學建設。它于1992年建成運行，是我國首批批準建設的國家重點實驗室。

實驗室定位于應用基礎研究、國防科研和民用科研并重，聚焦船舶工程、海洋工程、水下工程領域國家重大需求，形成多個方向，開展原始創新基礎研究，引領國際船海工程重大力學問題研究，組織推進深海無人潛水器、新型深海開發裝備、綠色高性能船舶等研發任務創新攻關，產出一批重大原始創新成果，打造一批船海領域“國之重器”，引領國際船?？萍记把匕l展，在海洋強國建設中發揮不可替代的作用。

海洋工程重大力學問題方向

海洋工程重大力學問題方向針對海洋工程在水動力學、結構力學、工藝力學等領域存在的大量國際學術前沿力學難題，長期致力于船海領域非線性水波理論、水中航行體高速水動力學、流固耦合與振動噪聲、海洋結構物非線性動力學等方面的關鍵力學問題與求解方法，為船舶與海洋結構物的開發、設計和制造、深?？碧较到y和資源開發提供基礎理論支撐。

在自然科學基金重點項目和國家“973”課題的支持下，實驗室突破了畸形波、非定常共振波浪等強非線性波浪機理、深海分層流與內波等極端動力環境、波浪砰擊與上浪等強非線性響應等基礎理論問題。其中，同倫分析方法獲2016年國家自然科學獎二等獎；國際上首次在理論上預言了深水定常共振波系的存在，并于2015年率先實現物理驗證；揭示了波波、波流相互作用的畸形波生成演化機理及其時空變化規律；攻克了高雷諾數流動模擬、剪切流和振蕩流下的渦激振動的研究方法，獲2017年海洋工程科學技術獎特等獎；發現渦激運動鎖定特征、流場結構和關鍵參數影響規律，為發展深吃水平臺奠定理論基礎。

海洋工程裝備與技術方向

海洋工程裝備與技術方向研究內容包括新型深海開發裝備、深海平臺定位與立管系統、海底基礎與樁基、海洋工程先進試驗理論與方法等。

實驗室創建了國際一流的深海裝備性能模型試驗技術體系，突破畸形波、三維短峰波等極端海洋環境精準模擬技術，提出深水系泊系統截斷實驗設計的4層篩選法和預偏移設計理念，研制了氣浮支撐微阻尼渦激運動試驗裝置，突破了張力腿平臺低質量比力學特性模擬難題；研制了平衡式砰擊載荷毫秒級測量傳感器、浪高儀密集陣列。試驗技術體系獲得上海市科技進步獎一等獎，發表《科學引文索引》（SCI）論文20余篇，授權發明專利8項。

體系全面支撐我國首座深水半潛式生產平臺“陵水17-2”、首艘深水起重鋪管船“海洋石油201”、首個DP浮托安裝“惠州25-8”工程、亞洲最大導管架“荔灣3-1”平臺安裝工程、第六代和第七代深水半潛式鉆井平臺等深水重大工程的成功實施，發揮了不可替代的作用。通過國際競標，承接完成英荷殼牌、?？松梨?、雪佛龍等跨國能源企業的海洋開發海外工程應用項目23項，成為世界深海裝備開發的首選試驗基地。

實驗室建立了我國首套海洋平臺安全保障系統，包括平臺監測、數據傳輸、陸上集控基地等功能，突破了實海域現場測量、信息融合處理、監測結果深度應用等多項關鍵技術，首次安裝于“海洋石油981”平臺，保障南海作業安全；突破海上厘米級精確定位、碰撞力監測與反饋、海上遠距離實時數據傳輸等關鍵技術，為海上作業決策提供可靠依據，完成荔灣3-1、惠州25-8等南海7個油氣田開發，國際競標完成馬來西亞2座油田海上浮托安裝。

實驗室建立了飽和土中樁基動力響應的解析解體系和高效算法模型，為飽和軟土地區樁基設計施工和環境振動控制提供理論方法。發表《科學引文索引》（SCI）論文65篇，獲教育部自然科學獎一等獎和國家科技進步獎二等獎等。

船舶設計理論與方法方向

實驗室以數字化、智能化設計為核心，長期致力于開展數字化設計與智能制造、特種工程船關鍵技術、艦船綜合性能與安全保障等相關研究。

實驗室開展大型絞吸式挖泥船研發與總體設計研究，引領了國際大型遠海疏浚裝備技術發展。團隊提出的絞吸式挖泥船惡劣環境下多體耦合動力分析技術，揭示了專業疏浚設備的動力載荷機理，突破了大型專業疏浚設備的設計理論瓶頸，使得作業海域從沿海拓展到遠海；攻克了總體布置、結構設計、性能優化等船型開發難題，提出了智能控制策略和動力裝置配置總體技術，開發了智能集成疏浚監控技術與裝置，建成了綜合控制與信息化管理系統。團隊設計的56艘大型絞吸式挖泥船，占市場份額超70%。相關工作為南海永暑礁、永興島、美濟礁、渚碧礁等島礁建設工程作出不可替代的貢獻。其成果“大型絞吸挖泥船設計原理研究及船型開發實踐”獲2017年教育部科技進步獎一等獎。

實驗室開展船舶數字化智能設計系統研究，研究成果應用于萬箱級超大型集裝箱船、1600客豪華客滾船等高技術船舶研發設計，推動船舶行業的技術進步。團隊開展船舶計算水動力學研究，形成了復雜流場、流固耦合、劇烈流動求解軟件體系，實現船型綜合性能優化。

深海探測與作業技術方向

深海探測與作業技術方向研究內容包括深海無人遙控潛水器、水下重載作業裝備、新概念水下運載器、深海探測與信息技術等。實驗室是國內最早從事深海水下技術的研究機構之一，曾主持研發國內最早的載人潛水器“7103深潛救生艇”和最早的深海調查裝備“6000米深海拖曳觀察系統”，分獲國家科技進步獎一等獎和二等獎。

近20年來，實驗室面向深海資源勘查開發和環境調查等國家戰略需求，開發了體系完備的深海調查作業型無人遙控潛水器（ROV）系列?！昂｝垺币殉蔀槲覈詈撍鳌叭垺逼放浦??！昂｝垻颉鲍@得2012年度國家科技進步獎二等獎和“中國高校十大科技進展”。

團隊完成的“海龍Ⅲ”6000米勘查取樣ROV系統，搭載重型取樣工具，具備深海小型鉆機、沉積物保壓取樣器等多種作業工具的搭載能力，具備海底精細巡線功能。

“海馬號”4500米遙控無人潛水器（ROV）攻克了大型遙控無人潛水器綜合控制系統，超高壓環境和高可靠密封等關鍵技術，首次成功研制重型被動式升沉補償器，填補國內空白。它在我國南海首次發現了“海馬冷泉”，勘查獲得大量天然氣水合物，為我國實現世界首次連續穩定的可燃冰開采作出重大貢獻。

實驗室自主研制世界首臺深海水下導向攻泥器，突破連續管鉆進、慣性導航定位和末端液控換向技術，國產化率大于90%，實現水深200米遙控作業、最大鉆進100米海底水平定向穿越，標志著我國沉船應急打撈技術跨上新臺階，極大提高了我國船舶事故應急處理能力。

深海資源開發前瞻性技術方向

深海資源開發前瞻性技術方向研究內容包括深海礦產資源開發裝備、海上可再生能源裝備、海洋空間資源利用、深海生物與基因開發利用，實海域智能感知與作業技術等。

團隊開展前瞻性的深海礦產資源開發關鍵技術研究，針對其中的基礎科學問題，如長距離輸礦管道內部的大顆粒、高密度固-液兩相流動、管道內部流場和外部海洋環境耦合作用等，開展了深入的研究，為我國首次多金屬結核海上采礦試驗提供了重要支撐。

團隊結合我國創新提出的深遠海超大型浮式基地概念，解決了南海無島礁依托海域的開發和保障問題，使其具有海上浮動機場、船舶避臺靠泊和物資補給等綜合功能。針對南海近島礁海域的特殊海況和地形，團隊還提出了南海超大型浮式保障基地的復合非對稱系泊方案，開發形成了變水深和近島礁地形模擬、非均勻入射波浪模擬等整套水池模型試驗技術。

實驗室研究團隊一直活躍在國際深海微生物學研究前沿，采集了全球不同水域熱液、冷泉、大洋深海平原、極地等特殊生境樣本，建立了國際上唯一長周期運行的深海環境模擬與極端微生物分離培養平臺，分離出超嗜熱古菌100余株，包括迄今唯一一株超嗜熱/嗜壓古菌，打破已知活體生物耐受壓力的最高紀錄；獲得第一個低溫、高壓誘導深海病毒，得到了科學界廣泛的承認，此論文被列為基本科學指標數據庫（ESI）近10年來的高被引論文，被引頻次進入學科前1%（0.44%）。團隊提出了“微生物對多因子極端環境協同適應”的假說，研究論文發表于《自然·微生物》（Nature?Microbial）（2016）、《美國科學院院報》（PNAS）（2018）等期刊，被《科學》（Science）等期刊引用及點評。

（責編：王芳）