十五五规划统筹科技创新平台，探访江苏海底通信重点实验室
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“十五五”规划建议提出要进行统筹，是对于科技创新平台基地建设方面的统筹。为做到全方位记录，且能多角度记录，还要展现国家的创新载体建设进展，以及地方的创新载体建设进展，还有部门重点实验室等创新载体的建设进展，本报从今日开始推出平台版，本报努力去打造权威信息的首发之地，同时也是重大突破的展示之所。
能在瞬间发送越洋信息，能实现瞬时跨境支付，能进行全球赛事直播，这些到底是怎样达成的呢？答案深藏于海底。当下，全球百分之九十五的国际数据都得借助横跨大洋的海底光缆来传输 。“海底信息高速公路”正逐渐成为连接人类命运共同体的纽带 。
江苏省海底通信与感知重点实验室已于2025年3月19日成立，它是一个“科创高地”，致力于铺设“海底信息高速公路”，它还致力于探索“海底感知智能观测网络”。该实验室由四家单位联合共建，其中一家是江苏亨通华海科技股份有限公司，也就是简称的“亨通华海”，另外三家分别是东南大学，中国海洋大学，以及中国移动通信集团设计院有限公司。
该实验室依据国家“海洋强国”、“国家信息安全”战略予以指引，锁定海底超长距离大容量信息传输、海底广域实时长期感知、海量感知数据智能处理这三大方向，发起了一场朝着深海科技进军的攻坚战斗。近日，记者抵达江苏省常熟市，实地去探访这个实验室 。
构建水下“信息高速公路”
现今的状况下，全球的数据流量正呈现依照指数级的态势增长着句号。人们所刷的短视频，所开启的线上会议，以及跨境商务交易等诸多活动所产生的数据，超过95%的部分都需要借助海底光缆来进行传输句号。海洋通信正面临着前所未有的容量方面的危机句号。
就这一情况而言，空分复用，也就是SDM技术，已然成为国际所公认的、未来会朝着其前进发展的方向。传统的海底光缆，它类似某一条单车道的公路，数据在其中只能朝着单一方向去排队，然后通行；然而SDM技术，它等同于把单车道公路拓展成为多车道，而且还划分出各不相同的“专用通道”，以此使得更多的数据能够在同一时间进行高速传输。
依托亨通华海的产业优势，江苏省海底通信与感知重点实验室分阶段推进三代SDM技术研发，SDM1.0如同是在一根海缆里边挤入更多的光纤“车道”，SDM2.0借助于在同一根光纤之中设置多个光纤芯，达成光信号的并行传输，将传统单模光纤的“单车道”转变为立体的“多车道”，使光纤传输容量成倍提高，SDM3.0就仿佛是在“车道”里再度细分出不一样的“通道”，把传输效率最大化提升。
在江苏省海底通信与感知重点实验室副主任许人东的介绍中，提到实验室的目标是实现海底通信系统传输速率提升1至4倍、系统容量提升2至10倍，而这一目标的达成方式是通过技术创新来突破香农极限的理论制约，此极限类似公路设计时速上限，要做的是借助技术升级，提高公路时速并增加车道，从而让车辆跑得更快、更多 。
这一目标得以达成，是离不开实验室强大的研发平台给予支撑的。这里建成了达到世界先进水平的CNAS认证亚太地区海洋通信系统实验室，建成了跨洋通信系统实验室，还建成了模拟水下环境的大型试验水池。除此之外，东南大学依托自身国家级研究中心为实验室技术研发提供理论与系统支撑，中国移动通信集团设计院有限公司也依托自身国家级研究中心为实验室技术研发提供理论与系统支撑。
打造深海“智能观测网”
占到地球表面积大约百分之七十一的是海洋，然而人类所探索的深海区域仅仅不足百分之五。构建起覆盖浅海以及深海的广域、实时且长期协同感知体系，这恰似给海洋安上眼睛与耳朵，此乃是海洋强国建设的重要支撑。
早在2018年的时候，亨通华海推出了水生态感知网系统解决方案，这个方案借助光电复合海缆、主次接驳盒等核心装备 ，在海底“织”成一张无形大网，达成对海底动态的实时监测 。
现今，江苏省海底通信与感知重点实验室于该基础之上，深入突破海底感知技术，构建起海底通感融合系统：其一方式为将“通信光缆”与“传感器”合而为一，使得海底光缆不但能够传输数据，还能够如同“神经末梢”那般感知海洋环境的改变；其二方式是光纤通感一体化技术，令一根光纤同时达成通信以及多种参数监测，恰似一根电线既能通电，又能监测电压、电流、温度等数据；其三方式是多参量光学探测技术，等同于给海洋配备了“高精度显微镜”，能够精确捕捉海水的细微变动。
许人东表示，有这样一种情况，传统的海洋感知设备表现得如同老式收音机一般，它仅仅能够接收单一信号，并且极易受到海洋环境的影响，频繁地出现“罢工”状况；与之形成对比的是，我们借助多种通感融合技术构建而成的海底通感融合系统，恰似智能手机那样，能够在较长时间内进行实时同步监测，海洋中的海水温度、盐度、压力等多个参数，其精度更高，也更为耐用。未来实验室会达成海洋固定观测与移动观测进行充分融合的目标。
处于产学研协同创新机制当中，实验室将中国海洋大学于深海物联方面的科研优势予以整合，也整合了东南大学在光传感领域的科研优势。与此同时，中国海洋大学拥有的综合科学考察船，以及亨通华海具备的专业远洋深海海缆施工船，宛如“深海作业平台”，能够带着科研设备前往全球各大洋，从而为实验室开展海上试验给予坚实保障。
许人东表示，我们会构建通感一体化的深海与浅海协同观测体系，以此达成对海底广域、长期以及实时的探测。这一体系会为全球气候变化监测、地震海啸预警预报给予重要数据支撑，像通过监测海底地壳的细微变化，能够提前预警地震海啸，通过监测海水温度、盐度变化，可为气候变化研究提供精确数据。
激活海洋“数字宝藏”
海底通感融合系统，每日都会产出海量数据，一个深海观测站，一日所产生的数据量，等同于一个中型图书馆藏书的信息量，然而，这些原始数据，常常存有结构多样、干扰严重、信息缺失等状况，仿若一堆毫无条理的零件 。
由许人东介绍的是，能够发挥作用的机器是由杂乱无章的零件组装而成的，而这正是打通“感知—应用”最后一公里的关键，也就是海底数据的智能处理。实验室会借助边缘计算单元，进行数据清洗，进行格式转换，进行实时计算，进行压缩传输，进行初步分析等，以此来提升数据质量 。
我国海洋大数据智能计算前沿力量之一的中国海洋大学，依托海洋大数据国家地方联合工程研究中心，研发出一系列海洋数据智能处理算法，这些算法能快速处理海量海洋数据，进而为实验室提供了强大的技术支撑。
殷波，江苏省海底通信与感知重点实验室副主任介绍，我们研发的智能算法，能够自动剔除错误数据，能够自动补充缺失数据，能够自动统一数据格式，就像给数据做了一次全面体检，就像给数据做了一次整理归档，将数据清洗效率提升了40%。通过边缘计算，实验室将实现数据的实时处理，通过边缘计算，实验室将实现数据的深度分析，为海洋环境监测提供及时可靠的决策支撑，为防灾减灾提供及时可靠的决策支撑，为资源开发提供及时可靠的决策支撑。
未来三年内，实验室要建成三个高水平创新人才团队，突破三项前沿技术，攻克三项关键技术，牵头或参与制定三项国内外标准，许人东表示，这些核心目标将推动我国在海洋通信与感知领域从跟跑向并跑跨越，我们会大力推进深海技术与智能装备创新平台建设，以科技创新与产业创新深度融合为路径，建成国内领先、国际一流的高水平学术平台 。
