海洋具有丰富的资源,具有巨大的开发利用潜力。在深海黑暗、高压、低温寡营养的极端环境,仍然存在有生命,这些深海生物在极端环境里依靠氧化还原反应利用不同来源的地球化学能量,其独特的代谢途径、代谢产物和基因类型具有重要的科研价值。而较为常规的实验室模拟培养和深海取样研究都存在自身的局限性,难以满足部分的科研要求,因此研究者需要一套可以实现在深海原位环境进行人工诱导培养并记录该过程的实验装置。论文从实际应用需求出发,对现有培养装置进行总结和改进,提出了设计并研制一款可搭载独立工作系统的深海实验生态系统时间序列原位观测装置的需求。论文将对下列几部分进行详细介绍主要研究和工作内容:首先给出了深海实验生态系统时间序列原位观测装置研制的背景和意义,总结了实验室培养和深海取样研究的局限性。其次根据实际需求,给出了装置的功能要求,并进行了总体方案设计,将装置分为培养观测系统、注液反应系统和供电控制系统进行了详细的设计介绍,主要包括深海蠕动泵、反应舱、培养箱、闭门触发机构、控制电路和控制程序的相关设计,对关键零部件的强度进行了设计并校核,并给出了整体模型。对深海蠕动泵设计中遇到的高压动密封问题进行相应的有限元仿真分析和实验验证,得到了车氏密封在不同压力下的摩擦力矩大小,两者基本呈现线性关系,解决了深海蠕动泵电机扭矩参数选择问题。最后进行了深海蠕动泵的单圈排量值计算测试和寿命测试,对闭门机构的触发机构进行了实验验证和拉拔力测量,最后完成装置整体的接线工作,进行电路和功能调试,并搭载着陆器于南海进行了短期功能性测试,为长期布放提供了可行性验证。