生命的起源是海洋。海底深藏著無數寶藏和秘密，人類為探究深海的秘密，從未停止過腳步。但是目前，我們對海洋的認識還停留在海洋中上層的5%左右，對95%的深海區域卻知之甚少。造成這一困境的主要原因，是目前人造潛艇無法承受深海的高壓。于是科學家們把目光轉移到了可以在深海生存的鯨魚身上，試圖從鯨魚的身上找到潛入深海的秘密。
鯨魚為何能潛入深海？
由于水中的壓強與水深成正比，水深每增加10.3米，壓強就會增加一個大氣壓單位，所以潛水是對人體極大的挑戰。喜歡游泳的朋友們肯定深有感觸，在深水區游泳時，很容易出現胸悶頭暈的癥狀，這就是壓強的作用。
鯨魚之所以可以抵擋水中的高壓，潛入上千米的深海，與它的身體結構有著密不可分的關系。鯨魚雖然跟魚類一樣都有流線型的身體結構，但它屬于哺乳動物，用肺呼吸，常年生活在深海區，需要定時游到海面換氣，所以鯨魚的肺經常需要儲存大量氧氣。鯨魚的上浮和下潛靠的是改變肺中空氣的浮力，肺中空氣越多，浮力越大，鯨魚便會上浮；反之，空氣少，浮力小，鯨魚就會下潛。
除此之外，鯨魚可以安然無恙地待在深海區不被高壓壓扁，靠的也是肺。鯨魚的肺可以通過改變其中的氣體體積來改變身體內的壓強，從而達到內外壓強平衡。鯨魚在潛入深海的過程中，肺會隨著下潛深度而逐漸縮小，致使體內壓強增大，與外界保持一致，從深海上浮則相反。但是鯨魚也不能無限下潛，它的肺不能無限縮小，當到達某一限度時，就不再縮小了，鯨魚體內的壓強也就不再增大了。這時如果繼續下潛，鯨魚也逃不了被高壓壓扁的命運。
除了結構特殊的肺以外，鯨魚還有很厚的身體表皮，肌肉很有彈力，可以幫助鯨魚抵擋住深水的壓力。外界壓強變大時，鯨魚的內部器官還可以分泌出半透明的包覆層，幫助保護其內部器官。
鯨魚深潛的能力是漫長的進化的結果，不同種類的鯨魚可下潛的深度也不同。小型齒鯨的下潛深度在100-300米之間，長須鯨可以下潛至300-500米，下潛最深的是抹香鯨，可以下潛至1000-2000米的深海中，因此抹香鯨也被稱為哺乳動物中的「潛水冠軍」。
潛艇為何難以潛入深海？
想要對海洋進行更深刻的認識，就必須要到海底下去，去瞧一瞧海洋深處究竟藏著什麼秘密。于是，早在16世紀就有人提出「水下航行船體結構」理論，到了17世紀20年代，荷蘭物理學家科尼利斯•德雷爾成功制造出歷史上第一艘，能夠潛入水下并在水下行進的「船」。這一發明開辟了人類探索海洋的新道路，后因戰爭催生，科技進步，潛艇迅速發展，到了1879年，第一艘現代化潛艇誕生。現代化潛艇正是根據鯨魚的結構特點制造出來的。鯨魚可以利用肺中的空氣在水中的浮力使自己上浮下潛，而潛艇的上方設有壓載水艙，往壓載水艙里注水，潛艇的重量變大，潛艇就下潛；將壓載水艙里的水排出，使其中充滿空氣，潛艇變輕，潛艇就上浮。
「奮斗者」號為何能下潛上萬米？
既然要維持內外壓力的平衡，那可以通過人為地將潛艇內部的壓力加大來平衡深海中的高水壓嗎？答案是不能。潛艇內部的壓強必須與陸地上的壓強保持一致，這不僅僅是考慮到人類在里面的生存問題，而且很多內部設備也只有在標準大氣壓下才能正常運轉，所以想要提高潛艇的下潛深度，只能靠堅硬的外殼抵抗來自深海的壓強，保護潛艇不被壓扁。
想要提高潛艇的下潛深度，最大的困難就是如何抵抗深海帶來的高壓。從目前的潛艇結構來看，要想抵抗高壓，必須制造出更堅硬的材料來作為潛艇的外殼。從理論上分析，借鑒鯨魚肺的運作機理，在深海區提高潛艇內部的壓強實現內外壓強統一也可提高下潛深度，但前提要解決潛艇內設備在高壓下的運作問題。除此之外，深潛帶來的難題還有海下通訊困難、海水導致潛艇靈活性降低、海下作業困難等等。
「奮斗者」號為何能下潛上萬米？
2020年11月10日，中國載人潛水器「奮斗者」號在西太平洋馬里亞納海溝成功下潛突破一萬米，再創中國載人深潛的新紀錄。我國載人潛水器研究雖然起步較晚，但后來居上，發展迅速，短短五十年時間，我國載人深潛領域已達世界領先水平。從「蛟龍號」到「奮斗者」號，科學家獨創的新型鈦合金材料，采用電子束焊接技術，給「奮斗者」號穿上了「鎧甲」，讓「奮斗者」號更加堅固，潛水器的整體耐壓水平大大提高。
深海中地形復雜，海水會大大干擾深潛器的靈活度和操作性能，一旦操作不當便容易發生「觸礁」危險。針對這一難題，科研人員設計出「神經網絡優化算法」，給「奮斗者」號加了個「大腦」，使其擁有在復雜的海底擁有巡航、定點航行、懸停定位等功能，躲避危險。科學家們還給「奮斗者」號安裝了一只靈活的「手」，大大提高了「奮斗者」號在深海作業的精準性和可操控性。除此之外，「奮斗者」號還有持久作業、高效作業能力，可連接水面的高速數字水聲通信等優勢，這都表明了「奮斗者」號在萬米級所擁有的綜合性技術實力。
「奮斗者」號完成海試，意味著我們率先擁有了領先的深淵科考作業能力。從某種角度上說，是鯨魚成就了如今潛艇技術的輝煌。雖然目前潛艇的發展在逐步走向成熟，取得諸多傲人的成績，但在結構和航行上，仍不如海洋生物那般精巧高明，這也不得不讓我們感慨大自然的精妙與神奇，所以，人類在飛速發展之際，要走可持續發展道路，敬畏自然，保護自然。而潛艇技術在未來的發展中，還需要科學家們的不懈努力，繼續弘揚科學精神，在海洋生物身上繼續探索。
展在逐步走向成熟，取得諸多傲人的成績，但在結構和航行上，仍不如海洋生物那般精巧高明，這也不得不讓我們感慨大自然的精妙與神奇，所以，人類在飛速發展之際，要走可持續發展道路，敬畏自然，保護自然。而潛艇技術在未來的發展中，還需要科學家們的不懈努力，繼續弘揚科學精神，在海洋生物身上繼續探索。
