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1867年暮春，凡尔纳访美归来，便开始撰写《海底两万里》初稿。其实，三部曲《格兰特船长的儿女》、《海底两万里》和《神秘岛》的创作计划，早在1865年几乎同时产生，并逐步酝酿成熟。当然，起初各个情节故事，还比较零散。尼摩这个人物形象从那时起便日夜萦绕，常常浮现在脑际，并日渐清晰。作者在1866年12月31日致埃歇尔的信中，便说即将开始写《海底两万里》，在旅美途中大东方号上，便为创作做最后的准备。
早在1866年春夏间，当凡尔纳在克罗托克购买“圣·米歇尔”号游船改装后下水的时候，致埃歇尔的信中说：“这位陌生人（指尼摩）必须跟他离开人类不发生任何关系。他再不到‘陆地’上来，只需要大海。大海必须能够向他提供一切，包括食品和衣服……我相信，这种‘绝对’的情景将使作品非常突出。”
有的传记作者认为，凡尔纳创作《海底两万里》的念头是乔治·桑的提议引起的，并引证乔治·桑致凡尔纳的信为证：“我惟一的遗憾是，读完这两本书（指凡尔纳或埃歇尔送给乔治·桑的作品，大概是《哈特拉斯船长历险记》、《格兰特船长的儿女》），没有另外10卷书供我阅读。希望你不久将把我们带到海洋深处，你应当让你的人物乘坐一条潜水船在海底旅行。你的想像力和知识一定能把潜艇设计得很完美。”此说可能实有其事，但并不确切，至少不是凡尔纳创作《海底两万里》的主因。
那么凡尔纳将如何实现他的构思意图呢？首先，就一定要制造出可以自由地在大洋底下航行的运输工具，这就是潜水艇。
1867年暮春、初夏季节，圣·米歇尔号游艇在索姆河口附近，法国近海海岸，时而北上，时而南下，四处飘荡，但船甲板上始终不见凡尔纳船长的身影。他正在躬身坐在狭小如囚室的船长室里伏案写作，草稿逐日增高。到7月末，凡尔纳业已写完了初稿，但并未马上寄给埃歇尔，因为他要在文体上下点功夫。
《海底两万里》采取开门见山的手法，首先给读者一个意想不到的事实：
“1866年所发生的神秘离奇的怪事，无疑许多人迄今记忆犹新。这种怪事，特别在航海人员中间引起了强烈不安……。事情是这样的，最近以来许多海员在海上遇见一个庞然大物，像一个长纱锭，在黑暗中发出磷光，其体积比鲸鱼大好多，其行动速度使人惊愕不已。”
确实，儒勒·凡尔纳具备非凡的想像力，乔治·桑没有看错，他具有足够的知识，这是对的。不过，这种超常的想像力和宽厚的知识，如果没有崇高的理想和深沉的爱，依旧是苍白无力的。如果凡尔纳不是幼年时代起就向往大海，热爱大海，在幻想中倾听大海的呼唤，并与尼摩一起深入大洋之下，也不会使读者感受到大海呼吸，聆听大洋的乐章，默读到大海的赞美诗。
1867年，儒勒·凡尔纳已届不惑之年，他的声誉日盛，无论在知识宽厚、经验丰富、阅历宽广、感情深沉，还是体力充沛方面，都处于人生第二黄金时期。这两年，作家与尼摩船长相伴相随，共同生活了七百多个日日夜夜。凡尔纳在给埃歇尔的信中谈到自己的感受说：“一想起诺第留斯号（潜艇）和尼摩的永恒秘密……我感到浑身都发热！”作家把半生的理想和全部感情都倾注在尼摩这个人物的身上了，这才是使厄摩这个小说人物成为永恒的形象的关键。
但尼摩船长和他的潜水艇并非是单纯的想像力的产物。
说起潜水艇，其发展历史漫长久远，又曲折复杂。据记载，在公元前200年，马其顿国王亚历山大就有过制造潜水船只的构想。在公元220年左右，中国三国期间，吴楚之争中，就有人用牛皮包裹、船内置石使之成为半潜船，用水性极佳的水军，口衔芦苇，推船前进，悄悄靠近敌人，发起突袭。西方文艺复兴时代，意大利大画家达·芬奇曾画过多幅潜水船的设计图（后来，凡尔纳路过意大利，特地核对过草图）。
古代的潜水船只是构想、纸面上设计或简单物件拼凑。真正设计、制造潜水船只是工业革命以后的事情。谁都知道，产业革命始于纺织革命，而纺织发端于当年的不列颠英国。
1660年，第一艘潜水船恰恰在英国诞生。有一位荷兰人，名叫科尼利反斯·凡·德雷贝，他在英国设计制造世界上第一艘潜水船。潜艇是长形的圆桶，外包皮革，外面四边排上牛皮口袋，注水放水，上升下沉，可以下沉入水4到5米。此船供王公贵族，达官显贵潜水取乐，并无实际意义。据说英王也曾与德雷贝共乘他的潜艇横渡泰晤士河。
1772年，英国人约翰·戴做了一次不成功的潜艇潜航试验，结果艇沉人亡，设计家为此献出了生命。这是有史以来，潜艇试验的第一位牺牲者。
1776年，美国人大卫·布什内尔，为了进行战争，即美国独立战争而制造出世界上第一艘金属潜艇。布什内尔的潜艇，外形像个大鸟蛋，由两个椭圆半球组成，合在一起用螺丝拧紧，出入口是一个带玻璃窗的金属盖，推进不用桨，而是手摇的螺旋桨。这是航海史上的第一个螺旋桨，要比船用螺旋桨早60多年。1779年2月，一个星光灰暗的漆黑夜晚，布什内尔制造的第一艘金属潜艇，携带数枚水下炸弹，向停留在纽约港口的英国舰队发起攻击。
水雷爆炸了，但没有炸坏英国舰队，而潜艇却在爆炸声中艇毁人亡。这是潜水艇第一次投入战斗，也是潜水战中第一位捐躯者，为祖国独立战争牺牲的烈士，世界上第一位潜水专家，他名宇叫黑泽尔·索中士。
布什内尔也是一位热爱自由的人，当法兰西爆发第一次反王朝革命的时期，他远涉重洋来到法国，与共和派并肩战斗。
1797年，当法国反对英国的战争处于胶着状态、胜负难断、战争前途未卜的时候，美国人罗伯特·富尔顿，刚刚洗过战尘，又不远万里来到法国，向政府建议建造潜水艇，以击溃英军进攻，改变海军力量对比。富尔顿的潜艇，活像一只大雪茄，钢骨架钢船体，人力推动螺旋桨，船体出水后，竖直折叠桅杆，就成为水面船只，名为“鹦鹉螺号”（拉丁文为“诺第雷斯”noutilus），1800—1801年，经巴黎等地试验“诺第留斯”可以下潜40米，舱内注入压缩空气，可在水中停留4个小时，携带水雷能炸沉旧驳船。然而，人力摇螺旋桨，无论如何追不上英国快速帆船，而且潜艇内用蜡烛照明，向外无瞭望孔，什么也看不见，是个瞎眼老鼠。
此后，近60年间直到1869年《海底两万里》问世为止，据统计至少有25艘以上潜艇制造出来或试验成功。
法国海军上校西蒙·布尔诺设计由海军部投资、著名技师夏尔·布伦承建的潜水鸟号潜水艇于1863年下水。这是第一艘用新技术、新材料建造的潜艇，船体巨大，重410吨，船长140英尺，宽20英尺，高10英尺，80马力空气压缩机为动力，12名水手操纵。1865年在罗什弗尔试验的首航过程中，指挥塔玻璃窗下陷，海水注入舱里，改装后秋天再度下水，但浮力为零。潜航时，起伏不定，颠簸不止。后加一个立式螺旋桨，仍不能保持相对深度。1866年停止试验。潜艇曾在1867年巴黎博览会展出，凡尔纳在展览会上仔细观察了潜艇，研究了潜艇结构和关键部件，这可能给他以直观形象和灵感，使他的诺第留斯号的设计和制造更为完善。这艘潜船在博览会后，移到海军博物馆至今。
南北战争过程中也使用过潜艇。设计人员之一是维罗耶工程师，此人原籍南特，有可能是凡尔纳的青年时代的老师。1864年2月，半潜水雷船大卫舰队参加了南北战争的战斗，舰队中一艘水雷舰在查尔斯顿港炸沉了一艘装备20门火炮的大战舰，舰上有船员300多人。不幸的是，水雷艇在大船爆炸中被海水卷入船体的洞口中，与之同归于尽，葬身海底。
从潜艇发展史看，设计和制造乃至使用潜艇的功劳自然不应归功于凡尔纳，在文学作品中描写潜艇，凡尔纳也不是第一人，甚至用电驱动潜艇航行的主意，也不应由凡尔纳独揽，在潜艇上设置潜望镜，也不是凡尔纳的发明。
我们知道，培根的《新大西岛》中已有潜艇出现，在海底潜行，不惧风，不怕浪。1867年10月，当凡尔纳正在加紧修改《海底两万里》的初稿的时候，巴黎《小日报》连载小说《特里尼杜斯博士历险记》，作者阿里斯蒂德·罗歇，其真实身份是亚眠学会会员朱尔斯·伦加迪博士。小说中的潜艇长8米，用电驱动。特里尼杜斯博士为寻找在珊瑚海失事的妻子建造这艘潜艇，不幸的是，最后潜艇也在新赫布里底群岛遇难。
这篇小说，1868年以《海底旅行》为名出版，此书1890年再版时，在按语中将此书与1870年发表的凡尔纳的《海底两万里》加以比较。凡尔纳致信《小日报》，提请他们注意：他的书出版商埃歇尔已在1867年《教育与娱乐杂志》上发表过此书的预告，以避免剽窃之嫌。凡尔纳的目的可能达到了，因为《特里尼杜斯博士历险记》，早已被人们忘得一干二净，而诺第留斯号迄今仍继续潜行五洋四海……
其实，没有潜艇的出现，也不会有潜艇小说。培根的《新大西岛》1664年出版，只比德雷贝1660年航行于泰晤士河西岸的潜艇小4岁，而凡尔纳的诺第留斯号也只比布尔诺的410吨那个用现代技术装备的潜水鸟号小5岁。
潜艇的发展史漫长而历经挫折，试验，失败，多次反复，直到1881年，才由法国人古尔特制造出来世界第一艘电动潜艇，不过仍处于实验阶段，直至20世纪初才正式进入实用阶段。第一次世界大战，尽管潜艇投入战场，但威力有限；潜艇在海战中的作用在第二次大战过程发挥得淋漓尽致。至于说描写潜艇的小说，也不止三五部，从培根的《新大西岛》到伦加迪博士的《特里尼杜斯博士历险记》以及后来数量不详的有关潜艇的故事，都渐渐被世人忘却。可是为什么凡尔纳那艘在今天已微不足道的诺第留斯号百年之后仍然继续“潜航”？为什么这位逝世近百年的作者的海底小说的魅力有增无减？而它的读者群一代一代绵绵不断？
儒勒·凡尔纳成功的关键，在于在他的作品中人与技术合二而一，二者构成一个有机的整体。故事的中心不是机器或技术，而是科学思想，而且人是科学思想的灵魂。
人，不只是理解凡尔纳的全部作品的关键，也是检验各种体裁和题材文学作品的准绳，也是打开整个人道主义文学宝库的万能钥匙。文学作品只有写人，写人的命运，才能牵动读者的心，引起共鸣。人都有正义感，都有同情心，除了那见利忘义之徒、压榨他人以自肥的利欲熏心之辈。正因如此，诺第留斯号在今天仍有生命力，而它的创造者尼摩将永垂不朽！
凡尔纳在构思三部曲的初始阶段，仅仅