一、前言
深海高压、黑暗、高温 / 低温、寡营养等极端环境孕育了深海热液、冷泉、海山、鲸落、深海平原等特殊生命系统，蕴藏着丰富的宏生物、微生物和基因资源 [1]。研究和开发这些特殊生物资源，为认知极端生命的起源、演化，解密地球深部多圈层的交互作用带来了宝贵机遇。适应深海极端环境的生物资源能够产生与陆地、近海等生命不一样的新颖结构化合物，在药品、食品、新能源材料、微生物肥料、石油污水降解等方面具有独特功能；开发这些特殊生物资源，对推动现代农业、医药、材料、环境保护的发展具有重要意义。深海生物资源是重要的国家战略储备资源，开发需求迫切。
深海生物资源开发装备是探测、观测、获取、保藏、培养深海生物资源的装备总称，适应深海极端严苛条件，具有耐压、耐温、耐腐蚀等特征。研发先进的深海生物资源开发装备，是实现深海生物资源绿色、安全、有序开发的重要支撑，也是“深海进入”“深海探测”“深海开发”递次发展的关键依托。相比陆地、近海，人类对深海生物资源还知之甚少。本文开展深海生物资源开发装备的需求分析，详细梳理国际国内相关装备的发展现状和特征，在凝练我国装备发展问题的基础上提出发展对策和建议。
二、深海生物资源开发装备的需求
（一）现实需求
海洋中的生命始于 30 亿年以前，研究海洋生物有助于加深对于生命起源的理解。受装备技术能力的制约，人类对深海的认识进展缓慢。深海曾经被视为“生命的禁区”，经过 150 多年的深海探索历程，人类才逐渐了解多样而特殊的深海生命系统。随着海洋探测装备技术的进步，人类在认知深海生物资源、掌握深海生态系统服务功能方面得到拓展。然而，目前仅有约 20% 的深海海底情况为人类所认知，针对深海生物资源的观测、勘探多数限于局部研究 [2]，人类对深海生物资源的认识远未达到全面了解的状态。因此，亟待发展先进的深海生物资源开发装备，为探秘和利用深海生物资源提供技术手段；研究相应装备的发展特征，明确装备技术的发展重点和突破方向，具有现实意义。
（二）技术需求
地球表面 71% 的区域被海洋覆盖，其中超过一半的区域属于深水区域（3000~6000 m）（见图 1）。广袤的深海区域孕育了地球上最大的生态系统，生物数量最多、生物种群最多、生物基因资源最丰富 [3]。为了获得这些特殊的基因资源，需要研制与深海环境相适应的专有装备。一方面，开发装备应具有较强的保真特性，这是因为：深海区域具有高静水压力、低温、缺氧、高盐等极端环境特征，且部分区域含有特殊腐蚀性化学物质；深海生物脱离特殊环境后，基因表达特性会发生变化；冷水珊瑚、深海管虫等珍稀生物资源在移动过程中极易破碎。另一方面，极端环境特征对装备的耐压、防腐性能提出苛刻要求，如深海生物资源分布广泛，在探测和取样过程中对装备的作业深度、作业范围、无扰动取样提出了严格要求。因此，明确深海生物资源开发装备的技术特征和发展路径、突破深海装备的核心关键技术，成为保护深海生物资源多样性、可持续开发深海生物资源的必然途径。
