2024年11月17日，我国首艘大洋钻探船“梦想”号在广州正式入列，习近平总书记发来贺信；2024年12月31日，习近平总书记在2025年新年贺词中再度为“梦想”号点赞。
为打造这艘承载着全球科学家“打穿莫霍面、进入上地幔”梦想的船，中国船舶工业参建参研单位、奋战在研发建造一线的造船人们，夙兴夜寐、殚精竭虑，成就“梦想”、实现“梦想”，铸就了开拓创新、团结协作、攻坚克难、勇攀高峰的“梦想”号精神。
今天，我们来分享“梦想”号船载实验室研发团队的故事——
“梦想”号大洋钻探船建有海洋领域全学科船载实验室，涵盖九大实验功能，并配置船载岩心自动传输存储系统。为了打造好船载实验室这个“梦想”号核心任务系统，中国船舶集团有限公司旗下第七〇八研究所“梦想”号船载实验室研发团队提出“固定式与移动式相结合”“通用性与专用性相融合”“水平面与垂直面相衔接”“危险类与安全类相隔离”设计理念，为全球科学家递上了一把解锁地球深部奥秘的全能钥匙。
要拥有海洋领域全学科船载实验功能，就需要更大的实验室面积；而“梦想”号33000的设计总吨，可用空间较为有限。
为了解决这一矛盾，研发团队从空间利用上想办法，创新性地采用了固定式与移动式相结合的方式，实现了实验室总面积超过3000平方米。船载实验室设计在满足固定搭载设备需求的同时，还为移动搭载设备预留位置和接口；具备条件的会议室预留了实验室基础设施，可根据需要随时升级为通用实验室；已装船的仪器设备设计为可拆式，可实现船岸实验室共享使用，最大限度发挥设备的使用率。“梦想”号既立足于当前，还兼顾未来，为功能拓展和升级留下了种种可能。
岩心从海底取上来时长度约9米，被切割成1.5米的分段后送入实验室。进入实验室的岩心先测量物性，每一段再径向分为两份，一份供船上实验室使用，一份存储在船载岩心库，后续运回陆上岩心库。
船载实验室的布局合理与否，将直接影响到岩心处理的效率。研发团队从岩心处理流程入手优化实验室布局，为缩短岩心转运的时间和距离，将岩心处理有关的实验室全部集中布置在与钻台同层的甲板；为保证需冷冻岩心的活性、物性和无污染，全球首次设计了具有温控功能的切割室，并实现冷冻岩心的温控切割和存储无缝对接。各实验室采用通用性与专用性相融合的方式，在兼顾各学科方向的同时，实现部分功能共享，显著优化了实验流程，大幅提升了实验效率。研发团队通过创新设计，形成了流程最优的船载实验室布局方案。
“梦想”号岩心使用和存储场景包括实验室、岩心库和露天甲板，为了满足大量岩心在船上转运、存储和管理的需求，研发团队为“梦想”号配备了自动传输存储系统，实现了3个平面使用场景的立体无缝衔接。
在岩心库内部，全球首次配置了船载岩心库自动仓储系统，应用有轨穿梭车（RGV）结合自动堆垛机的方式，实现了岩心托盘的自动存取；在露天甲板，配备全球首创船载岩心集装箱自动装载系统，能够在集装箱和电梯之间自动转移托盘。通过这套岩心自动传输存储系统，“梦想”号实现了岩心从实验室到岩心库入库存储、托盘出库到露天甲板、托盘装载集装箱的全过程自动化，免去了人力搬运岩心的工作，同时在后台管理系统上可以实时查询到岩心的位置、库容等信息，实现了岩心智能化高效管理、存储和转运。船岸交付装满一个岩心集装箱的时间仅需不到2小时，比人工搬运时间成倍缩短。
船载实验过程中存在诸多危险因素，研发团队在设计过程中始终把安全放在首位，想方设法提升船载实验的安全性。实验室在布置规划时将危险源与实验室相隔离，设置集中供气站统一管理专用气体；氢气随制随用，不单独储存；危化试剂统一存放在专用的有机和无机化学品储藏室，由专人管理。
在岩心处理流程中，研发团队创新性加入物理吸附去硫化氢工艺，显著降低了岩心挥发危害性气体的可能性。研发团队还将有机样品前处理区与实验仪器工作区相隔离，保障仪器精密运行与性能稳定，提升实验准确性；在实验室内设置大量的氧气、可燃气体等探头，实时监测实验室内部环境状况，一旦出现异常及时采取安全保护措施；工程指挥中心还兼作避难所，可由呼吸空气系统为全船人员提供2小时的呼吸空气量。通过周密设计，研发团队为在船载实验室内工作的科学家们提供了最可靠的安全保障。
研发团队还高度重视绿色化设计，力求探索深海和地球奥秘后，环境美丽依旧。实验过程中产生的高浓度的废液设有专用回收桶收集；低浓度废水先经实验室废水处理系统处理后存入专用舱，回岸后再行处理；废气按有机和无机分别吸附处理达标后才可排放。
“梦想”号全球领先的船载实验室，将成为解锁地球深部奥秘的一把钥匙，助力全球科学家在深海科技和地球系统科学研究中产出重大科技成果，让人类更好地认识、保护和建设美好的地球家园。
本文转载自中国船舶报公众号
