来自海底的“间谍”。2012年，工人在海底铺设了一条连接日本和新加坡的光纤电缆。如今，这些电缆不仅仅用于数据传输。在波罗的海，一个秋日的海面上波涛汹涌。距波兰海岸22公里处，水下40米深处，一艘俄罗斯海军的微型潜航器正在航行。尽管其目的地和任务保密，但其位置早已被发现。
北约“波罗的海联合特遣部队”总部位于罗斯托克，已经监测到这艘潜航器，并识别出其型号和装备。依靠的基础设施原本并非为军事侦察而设计。尽管这是一个虚构的场景，但军工企业和军方的确在研究这种能力。波罗的海海底布满数据电缆，不仅传输互联网数据，还可以作为传感器，感知周围的动静。这项技术为科学研究提供了一扇通往海底的窗口，而对军方来说，则是一个监控工具。两种用途几乎难以分割。
“询问器”记录海中的每次振动。这项技术被称为分布式声学传感。其原理是，温度和压力的微小变化，以及地震波和声学振动，都会改变光线在光纤中的传播和反向散射方式。目前，在电缆线路末端的节点上，服务器机柜内装有不起眼的金属盒，即“询问器”。它们能够精确探测并记录光信号的变化。
对于德国波茨坦亥姆霍兹地球科学中心的科研人员来说，DAS已成为一种成熟的常规技术。他们正在试验更强大的光纤传感方案，即“科学监测与可靠通信”电缆，简称SMART电缆。SMART电缆并不利用光纤本身进行测量，而是在电缆沿线每隔20至30公里设置专门传感器，测量压力、温度和运动情况。
目前主要监测近海区域。SMART电缆提供的数据比DAS更精确，克服了后者的固有弱点。DAS通常只能分析到第一个中继器之前的光信号，即从测量站到约60至100公里外的首个信号放大器。这在研究和监测沿海水域，或波罗的海这类被陆地包围的海域已足够。但波茨坦亥姆霍兹地球科学中心地球物理学部主任夏洛特·克拉夫奇克希望将研究推进到更深的海洋区域。
“这些区域完全缺乏观测，”她说。持续测量对于收集气候模型和洋流模型所需数据等工作至关重要。获得3000万欧元资助的“SAFAtor”研究项目旨在填补这一空白。克拉夫奇克及其同事正在多个具有地球物理和地震学研究价值的地区试验SMART传感器，包括西西里岛、伊斯坦布尔和智利沿岸。与DAS相比，SMART传感器也有缺点：无法在现有光纤电缆上加装。因此，只有在铺设新电缆时才能采用这项技术。
克拉夫奇克表示，一些老旧电缆线路正面临更换。“电信电缆运营商在制定更换电缆的计划，或考虑补足尚未覆盖的线路时，我们必须抓住这个机会。”研究人员的设想是，参与商业项目，利用科研经费将原本计划铺设的电缆升级为SMART版本。
识别执行破坏任务的水下无人潜航器。欧洲防务局海事领域负责人尤尔根·斯克拉巴克并不讳言光纤传感技术在安全和军事上的意义。他指出，利用DAS获取数据是该机构持续关注的议题，更强大的SMART电缆同样受到军方重视。“欧洲防务局正在大力推进SMART电缆。”斯克拉巴克说，欧洲防务局计划于11月在“关键海底基础设施保护”项目框架内举行演示活动，届时将有采用SMART电缆的产业联盟参加。“他们将展示如何利用这项技术保护关键基础设施。”
对误报的担忧。从理论上看，SMART技术潜力巨大。斯克拉巴克说，目前已有传感器能够探测水下爆炸物。但在实际应用中，仍有不少障碍需要克服。传感系统会产生海量数据，其中大部分是噪声。人工智能可以从中筛选出有价值的信号，但相关模型需要大量训练，运行时也需要相应的计算能力。投入是否与收益相称，目前尚无定论。
“水下世界是人们所能想象的最复杂环境。”斯克拉巴克说，在一个地点训练出的人工智能模型，换到另一个地点可能就失效。仅仅是洋流导致盐度发生变化，就足以扰乱预警系统。他说：“我们首先非常怀疑，系统是否能避免触发数十次误报。”
电缆能否定位核潜艇？达姆施塔特工业大学和平与安全科学技术教研室的约纳斯·弗兰肯，对传感光纤电缆最具推测性的军事用途同样持怀疑态度：如果未来全球海洋中广泛铺设这类电缆，它们是否会协助定位核潜艇，进而削弱地缘战略相互威慑体系的一个核心要素？
弗兰肯说：“必须从实证角度出发。”他不认为SMART电缆会像DAS那样，在军事和安全政策领域发挥重要作用，原因正在于它无法改装到现有电缆上，只能新建时铺设。相比之下，DAS的安全意义更为清晰，尤其是在混合威胁日益受到关注的当下。该技术可用于监测近海船舶活动，而且能力仍在提升。法国政府持有多数股份的海底电缆制造商阿尔卡特海底网络公司，正在开发能够“看穿”首个中继器、甚至越过多个中继器获取测量数据的系统，这将显著扩大DAS的覆盖范围。
科学界与军方的利益冲突。在欧盟资助的“Submerse”项目中，24个合作伙伴——包括波茨坦亥姆霍兹地球科学中心——正借助海底电缆研究地震信号和水下噪声。丹麦数字基础设施联盟的勒内·贝尔索曾于2025年为该项目撰写白皮书，分析国家安全议题长期伴随这类研究而产生的问题，以及科学界与军方之间的利益冲突。从科研角度看，开放数据，即为科学目的公开共享测量数据，最符合研究利益。军方则要求从中剔除敏感信息，例如可能显示己方舰艇或潜艇活动的数据。
贝尔索说：“但技术一旦出现，就无法再被收回；它显然是一项军民两用技术。”这也使一些传感电缆项目得以获得资金，而如果项目只服务于科学研究，本不会获得相关资助。“这种情况发生在国家层面。我可以确认丹麦和挪威存在这种情况，瑞典可能也有与军方的合作。”贝尔索说。
研究人员必须对数据保密。这种安排可能颇为敏感。达姆施塔特工业大学的弗兰肯和欧洲防务局的斯克拉巴克均指出，如果配备传感器的光纤电缆具有军民两用性质，那么在军事冲突中，它可能成为国际法上可被合法攻击的目标。问题在于，一条能够证明仅用于通信的电缆，是否享有某种保护地位？交战方又是否会遵守这种保护？贝尔索表示，电缆是否具备智能传感功能并无区别：“它会和所有关键基础设施一样，成为攻击目标。”
对于“SAFAtor”项目而言，关键决定尚未作出：计划中的深海SMART测试线路将经过哪里？克拉夫奇克说：“即使这是一个基础设施项目，我们当然也会尽量选择能够开展有价值科学研究的地点。”但线路选定并不意味着问题结束。铺设和运营电缆的企业也将参与其中。克拉夫奇克说：“我们首先必须建立信任，因为我们不希望、也不允许干扰基础设施及其运行性能。”
科研必须实际上依托商业运营同步开展。“这并不容易。”在进行实地测试前，研究团队还必须制定数据标准，以应对预期的大量数据，并让全球研究人员能够以统一方式解读这些数据。当然，克拉夫奇克及其同事也清楚其研究领域的军民两用性质。他们在与传感器制造商共同研发时签署了保密条款，并接受了必要时降低数据分辨率、或在一段期限后才发布数据的要求。
她说，这不会改变研究工作的基本科学立场。克拉夫奇克说：“如果并非所有内容都能完全公开，这肯定会对科学研究产生影响。”但她也指出，其他数据集和其他科研领域早已面临类似情况。电缆传感技术的前景，在于让此前几乎未被探索的海洋区域能够进入科学研究视野。严格规则则是研究人员为填补世界海洋部分数据空白而必须付出的代价。
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