7 月 23 日，“张謇”号科考母船正式进行此次“海上丝绸之路”首航第二航段任务，从深圳出发经西北太平洋，穿越赤道，进入南太平洋。
以我国近代实业家、教育家张謇命名的“张謇”号，是专门为我国万米级载人深潜器“彩虹鱼”设计的科考母船，也是我国第一艘完全由民营企业出资建造的远洋科考船。船长 97 米，型宽 17.8 米，型深 8.4 米，设计排水量 4800 吨，航速 12 节，续航力 15000 海里，载员 60 人，自持能力 60 天。除了用于海洋科考，“张謇”号还具备深海救援打捞、海洋工程装备安装、检测与维修、水下考古和电影拍摄、深海探险与观光等多种功能。
7 月 21 日，“张謇”号靠深圳港进行补给和等待清关，顺利完成此次“海上丝绸之路”首航在南海目标海域（21°N,118°E，最深处达 2598 米）的第一航段任务，也是“张謇”号的第一次远洋航行，历时 10 天，具体为：（1）实现船上多项科考设备的深海调试和科学调查；（2）完成对船上科考人员的技术培训；（3）停靠深圳港口，完成最后的人员上下及清关手续。
计划 8 月 3 日抵达巴布亚新几内亚的拉包尔港。进行补给后，奔赴巴布亚新几内亚的所罗门海，在 8000 多米深的新不列颠海沟附近海域开展深渊科学联合考察。历时 63 天，航程共 8600 海里，计划 9 月 22 日返回上海。
“张謇”号首航标志着我国万米级深渊科学流动实验室“彩虹鱼挑战深渊极限”项目迈出了重要一步。首航承担三大任务：
首先，测试船的远洋航行性能和船上科考设备，磨合人员队伍，为今年底至明年初，我国万米级深潜器“彩虹鱼”号无人挑战全球最深的马里亚纳海沟做前期准备。“张謇”号主要甲板调查设备包括：各类绞车、尾部A型吊架、辅助伸缩吊机、船舯吊、右舷L型吊架；主要声学调查设备包括：全海深多波束测深系统、全海深浅地层剖面系统、船载声学多普勒流速剖面仪、超短基线水下声学定位系统、光纤罗经运动传感器等。首航期间，还将配置一套“彩虹鱼”万米级着陆器。
其次，在南太平洋 8000 多米的新不列颠海沟附近海域开展联合考察。利用与当地矿业公司等机构的合作考察机会，实地完成关于矿业活动对深海环境可能影响的评估。同时，来自巴布亚新几内亚和我国的同济大学、上海海洋大学、中国科学院上海高等研究院等单位的 16 位科学家，将进行海水样本库采样和深海微生物取样与深渊环境调查，共同探索深渊科学奥秘，并测试“彩虹鱼”万米级着陆器的深海作业能力。上海海洋大学深渊科学技术研究中心副主任方家松教授担任首席科学家。
第三，探索产学研全方位结合的科学考察活动运作方式。与以往依靠国家出资进行的科学考察活动不同，“张謇”号首航费用由上海彩虹鱼海洋科技股份有限公司和上海彩虹鱼科考船科技服务有限公司承担。首航期间，将组织多批深渊探索爱好者赴巴布亚新几内亚进行探索体验及文化交流活动，并登上“张謇”号与科学家一起体验深渊科考，乘坐“张謇”号上搭载的观光载人潜水器“水下飞行器”，潜入海下观看珊瑚礁、二战沉船等南太平洋海下风景。
巴布亚新几内亚地处赤道以南，位于欧洲、亚洲、大洋洲水路交通要道，是南、北太平洋的交汇点，全境由 600 多个岛屿组成，是大洋洲地区除澳大利亚之外的最大国家。历史上，我国著名航海家郑和船队曾经抵达过巴布亚新几内亚，并与当地人有过友好交往，是我国“海上丝绸之路”南线上的“明珠”。