極地和深海是人類探尋海洋的科考前沿，近年來我國極地裝備與技術不斷發展，取得新突破，首艘自主建造的極地科學考察破冰船“雪龍2”號、我國自主設計建造的新一代破冰調查船“極地”號，已成為我國和平利用和保護極地資源的新平臺。8月20日，《環球時報》記者走進引領我國極地裝備與技術發展的中國船舶集團第七〇八研究所。該所首席專家吳剛接受《環球時報》記者采訪時表示，極地考察能力是一個國家科研能力和綜合國力的體現，未來我國破冰船在時空領域都會取得重大突破，可以抵達以前去不了的地方。

極地科考“利器”見證破冰科考船逐步成熟

除了要滿足船舶的基本要求外，破冰船需具備強大的破冰能力和防寒能力。強大的破冰能力要求船舶外形既能壓碎冰面，又要有堅固的結構、高強度耐腐蝕的外殼以及強勁的動力，因此一個國家必須擁有完備而先進的工業體系才能獨立完成這種高技術船舶的建設。

作為極地裝備的總設計師，吳剛介紹，中國破冰船的發展經歷了“引進-消化吸收-再創新”研發模式。1993年，中國擁有了極地考察船“雪龍”號，該船是從烏克蘭購買引進，后經多次改造和設備更新，目前依然是中國極地海洋調查和極地考察后勤支撐保障的中堅力量。2019年7月，首艘自主建造的極地科學考察破冰船“雪龍2”號在江南造船正式交付，標志著我國極地科考事業進入“雙龍探極”新時代。2024年6月，我國自主設計、建造的新一代破冰調查船“極地”號正式交付，將于今年下半年開始承擔科考任務。

“雪龍”號與“雪龍2”號作業的資料照。（圖源：中國船舶集團第七〇八研究所）

據介紹，“雪龍2”號由第七〇八研究所和芬蘭阿克北極公司聯合設計，這家芬蘭公司在破冰船設計上可謂全球第一，但“雪龍2”號不僅僅是破冰船，更是一艘科考船。第七〇八研究所充分發揮在科考船設計上的傳統優勢，在敞水性能、科考設計和智能設計上發揮了主導作用。相較而言，“極地”號是中國獨立自主設計研發，自主建造，是我國現代破冰科考船技術從跟隨國際先進水平發展到逐步成熟的“見證者”。

在很長一段時間里，我國極地科考事業的推進一直受到船只破冰能力的制約。“中國首航南極包括‘向陽紅10’號船和J121打撈救生船，其中‘向陽紅10’號并不是一艘專業的破冰船。40年后，我們可以同時有3艘破冰船執行類似任務，這種發展在以前是不可想象的。”吳剛表示，得益于極地裝備的發展，我們才有能力為“認識極地、保護極地、利用極地”作出中國貢獻。

“再創新”成就備受關注

從“向陽紅”系列、“東方紅”系列、到“雪龍2”號、“極地”號，中國科考船技術不斷創新。吳剛表示，“未來中國破冰船會動力更強勁、更耐低溫、更環保、更人性化、更安全”。據介紹，“雪龍2”號是全球第一艘采用船首船尾雙向破冰技術的極地科考破冰船，能在極地1.5米厚冰環境中以2-3節的航速連續破冰航行。此外，“雪龍2”號還是國際上首艘獲得智能船舶符號的極地科考破冰船，擁有智能船體和智能機艙；通過為全船設備配備各種傳感器，實現全船信息的全方位智能感知、獲取、交換和展示。

“極地”號船長89.95米、寬17.8米，具備全球無限航區航行能力，排水量約5700噸，續航力1.4萬海里，自持力80天，艏向破冰能力為0.8-1.0米當年冰。設計上也更為人性化，艙室噪聲達到中國船級社艙室噪聲1級水平，大大提高了艙室的舒適度。“極地”號破冰調查船最大的亮點是無人化。除了傳統的科考工具和設備，“極地”號搭載了無人機、無人船以及水下自主機器人等最新高科技裝備。船載的無人機可以從空中俯瞰廣闊的海域，實時傳回大氣、海冰等數據；無人船則能夠深入到傳統船只難以抵達的區域，為科學家提供更為全面的海洋信息；水下自主機器人更是在深海探測中發揮著不可替代的作用，逐步打開海洋深處的奧秘。“空-天-冰-海-潛”一體化的科考模式，賦予科學家們更為廣闊的探索空間。

“極地”號（圖源：中國船舶集團第七〇八研究所）

值得強調的是，在中國自主研發破冰船的研發過程中，設計團隊致力于節能環保，比如應用最新的綠色能源，力求對極地的環境影響降到最低，以實現人與自然的和諧共處。

中國極地裝備的快速發展引起了美國等西方國家的關注。美國白宮7月上旬宣布，美國與加拿大、芬蘭組成一個“破冰船聯盟”，以此在日益重要的北極地區對抗中俄。美國、加拿大及芬蘭預計在未來十年內擁有70-90艘破冰船。吳剛表示，也注意到此報道。他表示，在短時間內，我們與傳統強國之間還有很大差距，面臨艱巨的挑戰。

目前全球在役極地破冰船主要集中在俄羅斯、美國、加拿大、芬蘭、瑞典、丹麥等國。其中，俄羅斯是全球擁有破冰船數量最多、技術最先進、極地作業能力最強，并且是世界上唯一擁有核動力破冰船的國家。

致力于“輕-中-重”體系化建設

挑戰與機遇并存。吳剛表示，我國破冰船正致力于“輕-中-重”體系化建設，我們目前破冰科考船不僅數量嚴重不足，而且缺乏重型破冰船。

極地海面會呈現冰凍狀態，因此只有依靠破冰船強勁的動力和堅硬的船體才能把科考人員、裝備運達指定位置。吳剛介紹，國際海事組織把破冰船的破冰能力分成7檔，從PC1到PC7，PC1級破冰能力最強，PC7級破冰能力最弱。整體上來看，破冰能力可分成三個級別：PC1、PC2是重型級別，破冰的厚度在2米以上；PC3、PC4、PC5是中型級別，破冰厚度為1-1.5米；PC6、PC7屬于輕型級別，破冰厚度在1米以下。其中“雪龍”號和“極地”號屬于輕型破冰船，“雪龍2”號的破冰能力是PC3，是中型里的最高等級。

“目前中國已經具備了輕型和中型的設計和建造能力，現在我們面臨的一個挑戰就是重型級別，PC1和PC2重型破冰船屬于金字塔尖，這也是我們未來需要前進的方向。”吳剛介紹。

據《中國船舶報》報道，2021年3月發布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出，在極地探測領域，開展極地立體觀監測平臺和重型破冰船研制等科技前沿領域攻關，開展雪龍探極二期建設。2023年11月發布的《上海船舶與海洋工程裝備產業高質量發展行動計劃（2023-2025年）》也明確提出，開發重型破冰船、運輸成套裝備和勘探船等極地特種裝備。這說明我國從中央到地方已明確了重型破冰船等極地裝備在頂層設計領域的謀篇布局。

對于中國破冰船破冰等級從PC3中型破冰船發展到PC1和PC2重型破冰船需要多長時間，吳剛回應說，從“雪龍”號（PC6）發展到“雪龍2”號（PC3），破冰能力從1米提升到1.5米，雖然只有0.5米，但我們整整花費了26年時間（從1993年到2019年）。“從破冰厚度1.5米升級到2.5米，我們相信這個時間長度會縮短。”吳剛表示，這1米之差不僅需要解決包括動力、推進器、耐低溫、高強鋼等諸多技術問題，還需要加強裝備之間的效能以及聯網觀測網一體化的建設，這是一個久久為功的工程。

吳剛在接受采訪過程中強調了“引進-消化吸收-再創新”模式的重要性，尤其在當下中國面臨重型破冰船突破的過程中，一些裝備的引進受到西方國家限制。面對壓力，我們更需要不斷發揮自主創新的精神。

對于未來中國極地考察能力，吳剛表示，“當前重型破冰船的研發工作穩步推進。未來，我們的破冰船在時空領域都會取得重大突破，可以去以前去不了的地方。”這意味著一旦PC1和PC2重型破冰船研制成功，我國就具備常年在極地環境下進行作業、執行更深入科學考察任務的能力。