问题——深海探测如何“看得清”又“不打扰” 深海光照不足、介质阻力大，生态系统又十分敏感，探测装备获取观测数据的同时，往往会对现场造成干扰。传统水下推进器和刚性机体运动时容易产生噪声、尾流并搅动沉积物，不仅影响图像与数据质量，还可能惊扰鱼群、珊瑚等生物，改变其自然行为，削弱长期、原位观测的科学价值。让装备更接近“纯粹的观察者”，成为深海装备迭代的重要方向。 原因——能耗、噪声与扰动是深海长期观测的三重约束 深海探测的矛盾在于：既要长续航、稳定悬停和精细跟踪，又要在高密度海水和强流体阻力下完成推进与姿态控制，能耗随之显著上升。常见螺旋桨推进带来的噪声和涡流，在近底或礁区容易引发沉积物再悬浮，形成类似“二次污染”的观测干扰。此外，设备越大、越硬，越难在复杂环境中安全靠近并开展伴随式观测。因此，低噪声、低扰动、低能耗成为深海精细化调查的关键指标。 影响——仿生“透明水母”提供低扰动观测新路径 据了解，西北工业大学机电学院团队针对上述难点，研制出透明仿生水母机器人。该机器人直径约120毫米、重量约56克，采用近透明外壳与仿水母肌肉收缩结构，在水中可与背景较好融合。其推进方式借鉴水母的涡环推进机理，通过周期性收缩与舒张形成水流，实现推进与悬浮一体化，在降低能耗的同时减少噪声与尾流扰动。 水母适应范围广，且身体高含水特性使其在水中运动更接近“轻触式”。科研团队将该生物特性拆解为可工程化的要素，包括高含水量结构、静电液压驱动思路与透明机身材料，并在小型化机体内集成控制与感知功能，为近距离、长期、原位观测提供了新的技术选项。 对策——以材料与结构集成为牵引，提升隐蔽性与数据获取能力 在关键集成上，团队将电路板、微型摄像头与计算单元嵌入水凝胶电极等结构内部，使设备离水后仍保持较高透明度，降低外观可见度以及反光带来的暴露风险。功能验证显示，该机器人可对静态目标进行识别标注并给出置信度，对动态游动目标实现持续跟踪；当目标与背景存在可分辨差异时，可保持较稳定的追踪能力，适用于对游动生物行为的连续观测。 此外，该仿生平台可搭载盐度、温度、深度等多参数传感模块，面向珊瑚礁健康监测、海洋牧场与养殖水域环境评估等场景，为管理决策提供更连续、更贴近现场的数据支持。相比一次性、短时的测量方式，低扰动平台更适合开展跨季节、跨栖息地的长期观测，提高对海洋生态变化研判的可靠性。 前景——从实验验证走向海试应用仍需系统工程推进 业内人士指出，仿生软体水下机器人要从实验室走向深海，还需在耐压密封、抗腐蚀与抗生物附着、通信与定位、能源供给与续航、复杂流场下的稳定控制诸上深入工程化完善。尤其在深海高压、低温环境下，透明材料与水凝胶等软体结构的长期可靠性、传感器标定稳定性及维护成本，需要更长周期的海试验证。 从趋势看，海洋生态保护、海洋资源调查与海洋安全保障等需求增长，推动水下装备向小型化、集成化、低扰动化演进。该团队依托微纳系统对应的研究基础，探索在小尺度平台内协同集成仿生结构、驱动控制与多模态感知，为构建“群体化、分布式、低存在感”的海洋观测体系提供可借鉴的技术路线。未来，若与无人潜航器、浮标及岸基系统形成协同网络，有望推动观测能力从点位走向区域化、连续化。
从模仿飞鸟到借鉴水母，人类对自然的观察与学习从未停步；这项成果不仅展示了仿生技术在深海观测中的应用潜力，也提示我们：解决复杂工程难题，有时需要回到生命演化中寻找答案。当技术能够以更低的扰动进入自然场景，深海探索与长期生态观测也将获得新的可能。