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00017版:人文世界

当科技遇到海洋……

  蔚蓝的海洋,生命的摇篮。那一片片蓝色,是资源的宝藏、风雨的温床,也是贸易的重要通道。

  我国第一个海洋经济示范区规划——《浙江海洋经济发展示范区规划》日前得到国务院正式批复,这也是我省首个纳入国家发展战略的规划。建设好浙江海洋经济发展示范区关系到我国实施海洋发展战略和完善区域发展总体战略的全局。

  海洋资源的开发利用和海洋环境安全是世界各国经济与科技竞争的焦点之一,海洋科技水平和创新能力在未来的竞争中将占据主导地位。在浙江海洋经济发展示范区启航之际,让我们来看一看世界和中国过去、现在、未来的蓝色科技路线图,从而在这场竞争中找寻一条我们的最佳前进线路。

  驶向远方,

  了解大洋奥秘

  去年12月8日,我国大洋考察主力船舶大洋一号在广州启航,奔赴印度洋、太平洋和大西洋,执行我国第22次大洋考察任务。这次科考是我国规模最大的一次远洋科学考察,为期376天,航程约4.5万海里,是我国深海探测史上第三次环球科学考察。

  地球如果没有海洋,就不存在生命。如今,海洋,由近到远,由浅到深,日渐有了人类活动的痕迹。进入21世纪,中国及时调整了海洋科学的发展方向,在继续开展中国近海研究的基础上,提出发展大洋观测和研究、揭示海洋在全球气候变化及中国区域气候中作用的思路。2002年中国加入国际ARGO(全球海洋实时观测网)计划,并于当年在东印度洋投放了中国第一个ARGO浮标。中国海洋科学研究就这样,从近海到大洋,越走越远,不断探索着海洋的奥秘。

  今年2月26日,中国第27次南极科学考察队圆满完成各项科学考察任务,乘坐“雪龙”号极地科学考察船从南极启程,踏上回国旅程。“雪龙”号去年11月起航,按照计划,“雪龙”号将于今年4月1日停靠上海港,历时142天,航程18000海里。

  “上个世纪八十年代初,中国在两极科考刚刚起步,中国的科学家需要去国外学技术,这就出现了外国出钱,中国的科学家好似打工一样为他们做事的情况。但是现在,随着国家在两极科考上的投入增加,中国国际地位的提升,中国可以自己出资、研究、考察等,自主性更强,国际合作也迎来了平等、共享的局面。”国家海洋二所生态中心副主任陈建芳说。

  但与发达海洋国家相比,我国海洋科技的总体水平还有较大差距。针对海洋科技自主创新能力与国外存在较大差距的现状,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》对海洋科技发展做了全面规划部署,把天空和海洋技术列为中长期科技发展的五个战略重点任务之一,把海洋技术列为八个重点前沿技术领域之一,从优先主题、前沿技术、基础研究等方面进行了全面部署。海水淡化、海洋生态与环境保护、海洋资源高效开发利用、大型海洋工程技术与装备等应用技术成为重点发展领域的优先主题;海洋技术被列为前沿技术,海洋科学成为基础研究中的重要内容,并提出了“海洋技术研究正在由浅向深海、远洋发展”的战略构想。

  潜入深处,找寻更多资源

  海洋科技是包含物理海洋学、海洋地质学、海洋生物学、海洋生态与环境科学、海洋化学以及海洋观测技术等多个学科和多种技术相交融的复杂科学领域。

  从20世纪50年代末开始,美、法、俄、日等国先后开始建造载人潜水器。好奇心并不是海洋科学家探索深海的唯一原因,因为宁静而神秘的数千米深海海底,生存着古老的原核生物,蕴藏着丰富的能源。

  去年8月26日,我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人深海潜水器3000米级海上试验取得成功,最大下潜深度3759米,宣告中国成为第5个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。而“蛟龙号”的最大设计深度是7000米,为当今“世界之最”。 

  深海资源勘探与科学研究,装备技术是关键。因为深数千米海底压力非常大,要进行科学考察,完整采集样本,并且保证样品在离开深海环境后不发生任何变化,对技术装备长期工作的稳定性要求特别高。

  我国的深海技术始于“九五”期间,1997年,我国自主研发的6000米自治水下机器人的工程试验获得了成功。1999年,浙江大学流体传动及控制国家实验室陈鹰教授团队开始涉足深海探测装备的技术研发。当时,他与地科系的叶瑛教授进行跨学科合作,与中科院一起承担“863”项目——高温高压的深海环境模拟系统的研发。2001年,该团队开始“下水”研制各种直接深入海洋的探测设备。通过国际合作和与国内其它单位合作,先后研制适用于深海高温高压环境的新型电化学探测设备、热液保真取样器、深海微生物流动培养系统和大长度沉积物采样器等。现在,这些深海科考设备已频频在中国大洋一号、美国亚特兰斯号、中国海洋四号和海洋六号等国内外深海科考船上,参与深海海底考察及资源勘探活动。

  为探究海底世界的奥秘,课题组成员亲自潜入深海进行科学考察。2002年2月3日,陈鹰参与美国载人深潜器“阿尔文”下潜,成为国内首位来到海底2500米进行科考的科学家。陈鹰说,印象最深的莫过于在死寂般的深海中,突然冒出一大片生机勃勃景象的那一瞬间。

  “以前是坐着美国人的船下海,现在‘更新’了。‘蛟龙号’第一次水下作业,就用到了浙大的水体保真采样器。”陈鹰介绍, 2003年,课题组在863项目的支持下,开展深海传感器技术的研究,承担了“蛟龙号”载人潜水器的两个作业工具项目,课题组的冷建兴和顾临怡教授都参与其中。现任浙大海洋技术与船舶工程研究所所长的冷建兴研究员那时正在中国船舶研究中心工作,作为项目的副主任,参与主持“蛟龙号”载人深潜器的研发工作。

  与你同舟,一起开发保护

  2004年1月,来自美国明尼苏达大学、美国伍兹霍尔海洋研究所、浙江大学的23名科学家,乘坐美国“亚特兰蒂斯”号考察船,进入东太平洋地区考察海底火山,杨灿军教授携带浙大参与合作完成的、可以长期观测深海化学量变化的传感器,参与海底2500米处实地考察火山口的考察研究工作,下潜到海底2500米处实地考察火山口,收集到了大量的海底热液区第一手技术资料。

  开发利用海洋是全球共同的任务,需要跨国、跨洋和跨学科的实时同步全球海洋观测、调查和研究,建立国家、区域和全球海洋服务系统。海洋生物地球化学和生态系统综合研究计划、综合大洋钻探十年计划等一系列重要国际海洋研究计划先后实施,全球科学家正共同努力来了解海洋、开发、保护海洋。

  1998年,美国和日本等国家推出了一个全球性的海洋观测计划,借助最新开发的一系列高新海洋技术,对全球海洋进行实时的监测。全球海洋实时观测网(ARGO)计划的推出,迅速得到了包括澳大利亚、加拿大、法国、德国、日本、韩国、中国等10余个国家的响应和支持,至2007年10月,已有23个国家和团体在太平洋、印度洋和大西洋等海域陆续投放了近5000个ARGO剖面浮标,这些浮标传来的信息对于提高气候预报的精度,有效防御全球日益严重的气候灾害给人类造成的威胁将起到积极的作用。

  世界各国海洋发展战略

  美国:十年发展战略

  2007年1月,美国发布了“绘制美国未来十年海洋科学发展路线——海洋科学研究优先领域和实施战略”,列出6个主题共计20项优先研究内容和近期四大优先研究领域:自然和文化的海洋资源管理、提高对自然灾害的恢复能力、实施海上作业、气候系统中海洋的作用、提高生态系统健康水平、提高人类的健康水平。

  英国:应对海洋挑战

  “2025海洋研究计划”是由英国自然环境研究委员会资助、解决关键战略科学目标的一个新的研究计划,由7个在英国居于领先地位的海洋中心设计并执行,是一个应对变化海洋挑战的国家计划。

  “2025海洋研究计划”确定了10个主题的建设内容:气候、海洋环流和海平面;海洋生物地球化学循环;大陆架和海岸带过程;生物多样性和生态系统功能;大陆边缘和深海;可持续的海洋资源;健康和人类影响;技术发展;下一代海洋预测;海洋环境持续观测的集成。

  日本:完备海洋法案

  日本财团支持下的“海洋及沿岸委员会”,经过两年多时间的讨论研究,形成“海洋和日本——21世纪海洋政策建议”,于2008年2月8日出台了“海洋基本计划草案”。日本实施海洋政策的基本方针包括:在海洋开发利用与海洋环境保护之间予以协调;确保海洋安全;充实海洋科学知识;健全发展海洋产业;海洋的综合管理;加强海洋问题研究和解决的国际合作。

  (实习生 余夏青整理)


浙江日报 人文世界 00017 当科技遇到海洋…… 2011-03-11 nw.D1000FFN_20110311_7-00017 2 2011年03月11日 星期五