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深海的呼喚——深海技術發展現狀及對策思考

發布時間:2022-02-13所屬分類:農業論文瀏覽:1

摘 要: 摘要 深海蘊藏著豐富的戰略資源與能源,深海是高科技的舞臺、是重大科技理論的誕生點等,這些都深深地吸引著社會各界的眼球,部分發達國家已將發展深海技術提到國家戰略高度。 國際深海高新技術的發展日新月異,我國將如何開展深海研究,本文給出了對策建議。 關鍵詞

  摘要 深海蘊藏著豐富的戰略資源與能源,深海是高科技的舞臺、是重大科技理論的誕生點等,這些都深深地吸引著社會各界的眼球,部分發達國家已將發展深海技術提到國家戰略高度。 國際深海高新技術的發展日新月異,我國將如何開展深海研究,本文給出了對策建議。

深海的呼喚——深海技術發展現狀及對策思考

  關鍵詞 深海技術,建議

  “上天、入地 、下 海 ”是 人類 探 索 自 然 孜孜以求的目標。伴隨著“航海家號 ” 太 空 飛 船 220 億公里的漫漫 征 途 飛 離 太陽 系 去 探 訪 更為 遙 遠 的 神 秘空間、“玻璃地球”等重大探地工程進一步刻畫地球內部精細結構,深海這一見證日月變遷、桑田變換的人類近鄰也并不平靜。海洋是生命的搖籃、資源的寶庫、交通的命脈,是人類繁衍生息和持續發展的重要資源。 國際綜合大洋鉆探十年計劃(IODP: 2003—2013)、 國 際 大 洋 中 脊 計 劃(InterRidge)、ARGO 等 全 球 性 研 究 計 劃 正如火如荼積極實施,深海神秘的面容正日益清晰。

  1 深海何以成為科技界與人類關注的熱點

  資源、可持續發展、國家安全、全球變化這些熱點名詞, 作為普通民眾業已耳熟能詳, 它們均與深海 ** 有著千絲萬縷的聯系,深海已成為人類未來發展休戚與共、賴以生存的載體。 這一廣闊區域內蘊藏著豐富的金屬、能源和生物資源,但尚未被人類充分認識和開發利用。 上世紀中葉開始的深海熱液成礦體系研究、深海熱泉生物群落的發現與應用研究、天然水合物的應用開發、大洋結核的采集與開發, 使國際深海研究高潮迭起。 “藍色圈地”運動已成為 21 世紀爭奪國際海洋資源的主旋律。

  1.1 巨大的能源與資源儲備

  深海分別占海洋和地球面積的 92.4% 和 65.4%,蘊藏著人類社會未來發展所需的各種戰略資源和能源。 油氣、多金屬結核、富鈷結殼、多金屬硫化物、天然氣水合物等新型資源具有重要的科研與商業應用前景,被譽為 21 世紀人類可持續發展的戰略接替能源。

  多金屬結核:分布于水深 4 000—6 000 米海底,富含銅、鎳、鈷、錳等金屬元素,其總儲量分別高出陸地相應儲量的幾十倍到幾千倍,總資源量估計可達 3 萬億噸,具有極高的經濟價值[1]。

  富鈷結殼:主要賦存在太平洋水下頂面平坦、兩翼陡峭、形似“圓臺”的海山斜坡上,水深 1 000—3 500 米,富鈷結殼鈷含量可高達 2%, 貴金屬鉑含量相當于地殼含鉑量的 80 倍。 據不完全統計,太平洋西部火山構造隆起帶上, 富鈷結殼礦床的潛在資源量達 10 億噸,鈷金屬量數百萬噸,經濟總價值超過 1 000 億美元。

  海底熱液硫化物礦床:富含金、銀、錳、鐵、鉛、鈷等金屬和稀有金屬,賦 存 水 深 數 10—2 500 米,且大量出現在 2 500 米附近。與大洋多金屬結核和鈷結殼相比,雖然富鈷結殼賦存水深和熱液硫化物大體相當,但因其基本礦物組分皆為非晶質或隱晶質的鐵、錳物質,冶煉工藝較為復雜。 相比之下,熱液金屬硫化物礦床易于開采和冶煉。

  天然氣水合物:俗稱“可燃冰”,主要分布在近海的大陸架、有厚沉積物覆蓋的深海海盆,以及永凍層。 在世界各大洋中天然氣水合物中蘊含的甲烷氣體量為 1.8×1016- 2.1×1016m3 ,大約相當于全世界煤、石油和天然氣總碳量的 2 倍,相當于目前世界年能源消耗的 200 倍,是一種潛力很大,可供 21 世紀開發的新型能源, 并可能在 10 年內商業化應用。

  油氣資源:地球上油氣資源總儲量的約 70%蘊藏于海洋。 據統計,全球海洋石油蘊藏量約 1 000 多億噸, 已探明的儲量為 380 多億噸,其中 80%以上在水深 500 米以下的深海;海洋天然氣儲量約 140 萬億 m3 ,探明儲量約 40 萬億 m3 ,隨著海洋調查、探測 技術的不斷創新發展,海底勘探將逐漸向深水區發展,深海區石油、天然氣的儲量還會增加。

  1.2 海洋生物資源

  1984 年美國制訂了海底火山考察計劃(VENTS Program), 在對溫度高達 400℃的海底火山噴發物的研究發現,幾乎所有的熱泉周圍都存在著生命。 2001 年,科學家們發現在寒冷的北冰洋水面下從格棱蘭島北部到西伯利亞縱橫 1 770 公里的 Gakkel 屋脊(全球海屋脊中最深及最遙遠的地方) 中也存在著深海熱泉及熱泉生物[2],伴隨著海底熱液硫化物的發現,“海底熱液生物”、“黑暗生物鏈”以及“深部生物圈”等概念的提出及其研究成果已在很大程度上影響了人類對諸如生命起源這種重大科學問題的傳統認識。 深海生物基因資源是近年來引起國際關注的新型資源,目前國際上深海生物基因資源的應用已經帶來數十億美元的產業價值,深海海洋生物處于獨特的物理、化學和生態環境中,在高壓、劇變的溫度梯度、極微弱的光照條件和高濃度的有毒物質包圍下,形成了極為獨特的生物結構、代謝機制,它體內的各種活性物質 (如極端酶 exlremozyme)在醫藥、 環保等領域都將有廣泛的應用前景。

  深海生物基因資源在以下幾個方面具有應用價值:(1)醫藥開發。 “向海洋要藥”已成為當今世界醫藥界的熱門話題,深海生物是新型藥物和其他具有藥用價值的生物活 性物質的源泉,其中有許多是陸棲生物所未具有的。 隨著深海生物技術的迅速發展,不斷發現具有藥用價值的新型化合物,從深海生物體內可以提取到大量抗腫瘤、 抗菌、抗病毒、抗凝血、降壓降脂等生物因子,將對人類的健康提供幫助。 (2)基因療法。利用基因修補的方法治療人類疾病稱之為基因療法,是當今醫學的一大創舉。 人類基因將根據自身的需要由科學家剪接修補來治療疾病以及開發人類意想不到的巨大潛能。 深海熱泉生物具有得天獨厚的生存環境,從而成為優秀基因的最佳獲取對象,它們將成為人類最為重要的基因寶庫。 (3)環境保護。海底的有害物質濃度遠遠高于陸地,而生存在這里的微生物能分解這些物質并以其為能源繁衍生息,因此,這些生物在環境保護方面具有重要應用價值。 它們可有效清除重金屬、石油等污染物。 有些深海生物能分解農藥的主要成分, 可以應用來消除土壤中殘余的農藥,保證人類生命健康。

  1.3 高科技的舞臺

  海洋領域內的競爭, 無論是政治的、經濟的還是軍事的, 歸根到底是科技的競爭。而海洋科技競爭之焦點在于深海高新技術。深海技術是實現國家海洋科技戰略的重要技術保障, 海洋競爭是以高科技為依托,海洋科技水平和創新能力綜合體現一個國家的科技創新能力與綜合國力, 海洋探測、海洋生物資源、水聲通訊和資源勘探與開發技術無一不是高新技術演練的舞臺,涉及到當代所有科學技術領域的復雜綜合高技術系統,是各種通用技術和現代最新技術在深海大洋這個特殊環境中的應用和發展。

  深海技術主要表現為:海洋立體觀測系統,包括從空中開展遙感觀測的衛星、航空飛機和飛行器, 表面觀測的固定觀測站、船載觀測和浮標觀測,水中及水底的聲納觀測和海底機器人觀測技術, 載人深潛器技術,海底觀測站 - 鏈 - 網; 海底隧道和海底電纜等水聲通訊技術;深海資源勘探與開發技術包括深海油氣鉆采平臺技術,深海開發船技術,海洋污染防治技術,采礦技術,集輸技術等等。

  以上高科技技術涉及到微電子、 信息、遙感、材料、水聲、可視化、計算機網絡技術以及能源等眾多學科和技術領域,可以說深海是當代各種通用技術和最新技術在深海大洋的綜合演練場。

  1.4 國家安全

  中國擁有 12 海里的領海、12 海里的毗連區、200 海里的專屬經濟區和大陸架、1.8 萬公里的海界、300 萬平方公里的 領 海,具有極其重要的地緣政治、國家安全和經濟發展意義。 爭奪海洋水域管理權,海洋資源歸屬權、海峽通道控制權,是保證國家安全與發展的重要使命。 海洋縱深是國家的天然戰略屏障,瀕海國家的政治、經濟、文化、外交都與海洋問題密切相關,國家安全的范疇不再局限于與軍事相關的傳統安全問題,而是日益涉及社會、環境、文化等非傳統安全領域。

  深海技術具有軍民兩用的突出特點,如深潛器、海洋觀測與探測技術、水聲通訊技術、船舶制造技術、無源導航技術、全球精確定位技術等等,深海技術不僅是一個國家開發深海資源,確保國家海洋經濟可持續發展的重點, 同時也是確保國家海洋安全的屏障。

  1.5 重大科技理論的誕生點

  當前,在海洋科學研究中,觀測技術的發展特別是深海觀測技術成為推動重大科學研究突破的關鍵。 深海鉆探計劃(DSDP)及大洋鉆探計劃(ODP)歷時 30 余年,取得了舉世矚目的重大科技成就,驗證了海底擴張和板塊學說,建立了古海洋學,深入開展了古環境研究,發現和采集到了天然氣水合物,發現了海底塊狀硫化物礦床,發現了海底深部生物圈等等。

  板塊理論的試驗場:大洋中脊引起的海底擴張是驅使板塊運動的根本原因。 而板塊理論最核心之處在于地球物理資料所證實的存在于大洋中脊之間的海底轉換斷層,這些斷層是地殼發生破裂的位置,也是板塊運動的根本驅動源, 根據這些破裂帶的位置,地質學界勾畫出了大小不等的巖石塊,將之命名為板塊。 深海探測與鉆探取樣技術將直接獲得大洋中脊擴張以及板塊俯沖溝弧盆體系的有用信息,認識核-幔作用過程、巖石圈形成過程、陸殼-洋殼-大氣圈關系、匯聚板塊邊緣大地震周期及形成機制、構造及物質循環,從而為板塊理論的發展奠定關鍵的觀測證據。

  海底成礦熱液系統理論:海底熱液的發育過程、礦化作用和成因機制,以及熱液活動在殼幔循環演化過程中的作用等重大的科學問題,已獲大量的轟動性研究成果。 英美等國仍在執行的洋中脊計劃和已進行的 DSDP/ODP 項目,更使這項研究得到空前發展。 海底熱液成礦作用是成礦物質的自組織過程,地球深部動力過程、水巖反應、海水循環和生物過程對成礦作用的介入,通過元素交換與富集、礦床形成與改造作用,形成不同類型與不同賦存狀態的礦床,這些礦床在成因上具有內在聯系、在空間和時間的分布上具有一定的規律性。 海底熱液成礦作用與傳統礦床學研究的最顯著差異在于時間和空間尺度不同,因而更加強調海底成礦系統與整個海洋系統的耦合作用研究。

  生命起源的探索:深海熱泉生物巨大的應用價值已使得這一領域成為多學科關注的熱點,但最感興趣的前沿問題無疑是生命起源這一貫穿人類文明史的爭論焦點。 我們對生物多樣性和生態系統復雜性的了解還遠遠不夠,依靠化能合成的細菌和周圍的生物構成一個復雜的營養鏈,形成一個獨特的生態系統,這一系統的物質循環和能流都是值得研究的生物學課題。 如果深海高溫高壓的惡劣環境允許獨立于日光的生物生活其中, 地球以外的環境中是否也可能有生物?這對生命起源問題有什么啟發? 關于生命第一細胞之源,目前有“原始生命肉湯”、“外空胚種”、“核酸世界”等各種學說,從生物學的角度來看,為了適應生態環境,人類無法從它的生理特征來辨認這些物種是從哪一條進化路線演化而來的,而深海熱泉生物的發現無疑又大大豐富了生命起源的理論。 生命科學的研究告訴我們,從低等到高等生物都有基本相似的信息處理、傳遞、識別、反應的體系與能量和分子代謝體系等一系列基本的生命活動方式,在整個生物圈內,各種形態的生命應具有內在的同源同質性,才可能形成食物鏈與共生寄生的關系。 但目前所發現的遵循另一進化鏈條的深海熱泉生物帶給我們的啟示顯然不僅僅是它的應用價值,它的存在是對現代生命科學的重大挑戰,對這一問題的解決將有助于地內物種起源之迷, 也是進一步探討其應用的前沿科學問題。

  全球變化研究:全球變化主要研究地球系統各組成部分(大氣、海洋、陸地和生物圈等)之間的相互作用,其中對深海和大洋的探測是深入開展全球變化研究的重要途徑,例如探討大洋環流對全球氣候變化的影響問題, 包括流系熱鹽結構的空間分布特征、深海大洋的熱量和物質通量等問題的研究;探討全球變化的驅動因子問題,包括軌道驅動、構造隆升驅動等問題的研究。 1947 年, Harold Urey 提出了深海有孔蟲化石殼中氧同位素的變化能夠反映古氣候的變化。 此后, 隨著分析技術的發展以及深海鉆探、大洋鉆探大規模的實施,深海巖芯碳酸鹽有孔蟲殼體氧同位素組成的分析成為研究過去全球變化的重要指標之一。 各國科學家通過對太平洋和大西洋深海沉積物巖芯碳酸鹽有孔蟲氧同位素組成的分析,揭示了深海沉積物 δ18O 的曲線變化反映了過去全球冰量的變化, 從而建立了最近 6 000ka、2 600ka、 800ka、150ka 和 15ka 以來的全球氣候變化曲線[3]。

  2 國際深海技術的發展現狀及特點

  國際綜合大洋鉆探十年計劃 (IODP: 2003—2013)、 國 際 大 洋 中 脊 計 劃(InterRidge)、 國際大陸邊緣計劃(InterMagin)、ARGO 的實施在國際上掀起了深海研究計劃熱,對深海技術的發展以及深海科學研究的深入具有重要推動作用。

  當前,各發達國家和地區已認識到開發深海的戰略意義,部分國家將深海技術的發展提到國家戰略的高度。 美國在其海洋戰略中強調了開發深海的戰略地位,因此在深海技術方面繼續保持領先地位;日本政府投入巨資支持其國家的水下技術中心(JMSTC)的發展,其“地球號”深海探測船處于世界領先水平, 載人深潛器技術處于世界領先水平;西歐各國為保持其經濟實力,并為在高技術領域內增強與美、日等發達國家的競爭力,提前制定了尤里卡計劃(EURECA),為加強企業界和科技界在開發海洋高新技術中的作用、提高歐洲海洋工業的生產能力和在世界市場上的競爭能力創造了條件[4]。

  綜合國際及區域組織的國際深海研究計劃,目前國際深海技術的研究具有以下幾個特點:

  2.1 國際合作緊密度日趨加強

  深海探測與深空探測一樣,需要龐大的資金投入和技術合作,類似太空站的共建與信息共享,深海技術領域的國際合作也日趨緊密。

  1985—2003 年實施的大洋鉆探計劃(ODP)從全球海底取樣,研究地殼演化及環境,成員單位包括 20 多個國家和地區。 其后續的綜合大洋鉆探計劃(IODP)由 美、日 兩國發起, 歐洲作為聯合體加入,2003 年 10 月正式啟動,到 2007 年全面實施,科學目標更加廣泛,研究海域更加寬闊,國際合作更為緊密。 IODP 領導機構確定了運用多鉆探平臺和高新技術戰略,多鉆探平臺包括日本新建隔水管式鉆探船,美國改裝升級非隔水管 式 鉆 探 船 , 歐 洲 提 供 特 殊 鉆 探 平 臺(MSP)。 美、英、法、德、日等國通過政府支持、科學界與企業界聯合、國際合作等方式加快深海技術的發展,總體上在深海技術領域處于領先地位。 例如,美國的伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)、法國的法國海洋開發研究院(IFREMER)等世界著名的海洋機構都積極與國際知名的海洋儀器設備公司展開密切合作。 西歐各國為保持現有的經濟實力,并為在高技術領域內增強與美、日等發達國家的競爭力,克服國家小、國力有限、資金和資源不足的弱點,組成區域集團,進行優勢互補、 聯合開發, 制定了尤里卡計劃(EURECA),旨在加強企業界和科技界在開發海洋高新技術中的作用,提高歐洲海洋工業的生產能力和在世界市場上的競爭能力,加強企業界和科技界在開發海洋儀器和技術中的合作,提高歐洲海洋技術水平和市場競爭能力[5]。 歐洲科學基金會(ESF)設置的歐 洲 合 作 研 究 項 目 (EUROCORES Programmes)的 3 個主要方向中有兩個涉及深海研究,分別為“深海的生態系統功能和生物多樣性”與“挑戰海洋巖芯研究”,旨在吸引歐洲最優秀的研究機構來支持歐洲范圍的尖端科學研究。 由日本、美國、歐盟、中國以及韓國共同資助開展的“南海地震區域實 驗 項 目 (NanTroSEIZE)”, 其 探 測 船 “ 地球”號(Chikyu)于 2007 年 9 月 21 日在東京以南太平洋一處水深 2 500 米的海洋鉆探,從海底向下鉆入 7 000 米深的地心,這是人類首次嘗試鉆入地幔層,希望能揭示氣候變化、尋找有助解釋生命起源的微生物,并了解地震成因[6]。

  2.2 政府主導

  隨著資源與能源的消費日益劇烈,陸上或淺海的資源已不能滿足可持續發展的需求, 為了滿足國家未來發展的潛在需要,各國政府對深海的技術研發與資源的獲取均制定了國家發展戰略層面的計劃。 作為現今世界唯一的超級大國, 美國早在 1986 年就率先制定了“全球海洋科學規劃”,強調海洋是地球上最后開辟的疆域。 1990 年美國又發表了“90 年代海洋科技發展報告”,明 確提出以發展海洋科技來滿足對海洋不斷增長的要求,以便繼續“保持和增強在海洋科技領域的領導地位”。 2004 年 9 月,美國海洋政策委員會向美國國會提交了 《21 世紀海洋藍圖》的海洋政策報告,12 月,美國總統布什發布行政命令,發布了《美國海洋行動計劃》,成為 21 世紀美國海洋科學技術發展的指南。 在美國海洋發展戰略中,明確提出了優先開發深海和公海資源的思路。 2004 年 7 月,美國參議院審議通過了《國家海洋勘探法案》,提出優先考慮深海勘探工作,特別是要集中調查具有重大科學與醫學價值的深海區域, 如深海熱液噴口區和海山區。 1990 年, 英國海洋科技協調委員會發表了 “20 世紀 90 年代英國海洋科技發展戰略報告”, 提出要優先發展對實現海洋開發具有戰略意義的高新技術,2010 年 2 月 發 布 的《2010—2025 海洋發展戰略》, 將深海技術發展作為優先發展領域。 日本政府制定了面向 21 世紀的“海洋開發推進計劃”,提出科技加速海洋開發和國際競爭能力的基本戰略,目前日本的“地球號”勘探船處于當今國際領先水平,日本的深海潛航器技術更是處于世界領先水平,政府投入巨資支持其國家的水下技術中心(JMSTC)發展,該中心的無人遙控潛水深度達到 11 000 米, 是目前世界最高紀錄。 2010 年,韓國也公開發表了國家海洋戰略——《海洋韓國 21》。 欲在 21 世紀“通過藍色革命增強國家海洋權益”。 發達國家已經拉開了加速海洋競爭和開發的帷幕,海洋領域的競爭實質上正在演化為國家間、利益集團間擁有海洋高技術能力和手段的競爭[5]。

  2.3 高科技應用技術日新月異

  在國際海洋研究計劃中,把深海技術的發展作為一個重要構成部分,當前的深海技術是集成了幾乎當代所有科學技術領域的一項復雜的綜合高技術系統。 深海技術涉及到微電子、信息、遙感、可視化、計算機網絡、材料、機械加工、船舶制造、水下定位、水下通 信、電 力 電 子、自 動 控 制、能 源 等 多 個 領域,代表著高技術領域的最前沿。

  日本斥資 6 億美元建造了“地球”號深海鉆探船,是世界第一艘采用豎管鉆探方式的深海探測船,排水量為 5.75 萬噸,船上裝滿了目前世界深海研究最為頂尖的高科技鉆探設備,配備有能潛水 1 萬米的深潛器以及海底鉆孔的各種長期檢測、 監測設備等,是世界上迄今為止功能最先進的鉆探船。

  2.4 立體化與網絡化

  深海技術隨著多學科的綜合運用,表現出空中、海面、海底三位一體的綜合觀測。 海面有綜合科考船和浮標技術;空中有飛機和衛星遙感技術; 水下有深潛器和水聲技術等。 如美國正在計劃發展的“綜合海洋觀測系統” 就是一種先進的海洋立體探測系統。該系統由水上、空中和空間的不同探測平臺組成,每種平臺上傳感器收集到的信息將通過海底光纖電纜和衛星傳輸到陸上進行集中處理,從而形成對全球海洋環境的觀測網絡,最終達到為海洋環境預報、海洋資源開發、 海上交通運輸以及國家安全服務的目的。

  深海觀測系統也由單點的觀測向網絡化發展,表現為站 - 鏈 - 網絡的建設。觀測站的特點是區域針對性強,但可承擔的任務有限,可觀測的要素較少;在站與站之間,增加無線通訊的功能,就構成了觀測鏈,觀測鏈適用于深海區域的長期連續觀測,可實現現場數據的“準”實時傳輸;網絡是目前技術含量最高的海底觀測系統,可集成多種海底觀測裝置,功能齊全,觀測時間長。隨著技術的不斷進步,發達國家將建立覆蓋地球全海域的立體海洋觀測網絡。

  3 我國開展深海技術的建議

  我國加入海洋鉆探計劃較晚(1998 年 4 月加入大洋鉆探計劃 ODP 為“參與成員”),從 1968—2003 年, 深海鉆探計劃 DSDP 和海洋鉆探計劃 ODP 共實施了 203 個航次,其中由中國科學家提出并主持的航次僅有一次(184 航次)[7]。 在國際深?蒲谢顒又校袊l揮的實力和國際影響力與大國地位是不相吻合的。

  我國深海研究不僅表現在技術上與西方國家的巨大差距,人才匱乏,缺少專門的深海研究的科研機構, 部門利益條塊分割,低水平的重復建設等等一系列問題也嚴重制約了我國深海研究的發展。 由于深海涉及的研究技術大多數軍民兩用,西方國家一直對中國進行技術上的封鎖。 前不久,美國國會批準的本財年預算法案,其中一條規定就是禁止美國 NASA 等部門與中國開展任何形式的科技合作,擺在中國科技工作者面前的困難更為巨大。對于我國開展深海研究的建議:

  3.1 在國家戰略層面上重視深海研究

  改革開放以來我國在經濟建設、科技進步以及社會發展等方面取得了巨大成就, “神舟飛船”、“嫦娥工程”極大地推動了我國航天領域的發展。 盡管國家已將大型海洋工程技術與裝備、 海洋環境立體監測技術、深海油氣及礦產資源開發技術、深海探測技術以及深海作業技術與裝備等深海技術列入國家中長期科學與技術發展規劃中,但深?蒲羞缺乏大的研究計劃,也表明在國家戰略層面上缺乏對該領域的重視。 面對 21 世紀海洋時代的到來, 實施海洋強國戰略,建設海洋強國已經成為共識。

  3.2 建立健全大型裝備的研發與運行管理機制

  開展深海研究離不開耗資巨大的大型涉海裝備,國內任何一個科研機構或企業都難以承受其昂貴的建設與維護費,要在國家層面上加大大型裝備的研發和建設, 由地質、海洋鉆探、物理海洋、地球物理、水文化學、海洋氣象、船舶工程、通訊、材料、信息、自動化等多方面的專家組成,共同完善如海洋科學鉆探船、深潛器這樣大型裝備的建設方案,以深海大型工程裝備為突破口,大力發展深海技術。 同時配備完善的運行管理機制,要以綜合性、跨學科的科研基地為基礎,盡快建立大型裝備的“公管共用”機制,提高設備使用效率,搭建學科協作的平臺。

  3.3 加強國際合作

  在深海國家計劃中,我國的參與能力還很有限,要抓住國際大型研究計劃的合作機遇 , 加大參與國際綜合大 洋鉆探計劃(IODP)的力度,努力使中國由 IODP 的參與成員變為正式成員。 更好地利用國外的先進技術,更好地進行國際科技合作,只有深度地參與到國際大型研究計劃中,才能有效跟進前沿熱點技術研發,掌握最先進的深海技術。 同時,以區域熱點問題為基礎,積極倡導以我為主的國際大型深海觀測和研究計劃。

  3.4 組建專業的深?茖W技術機構

  我國在深海科學技術領域形成了分布于國家海洋局、中科院、高等院校以及大型開發公司如中海油、 中石化等的研發隊伍。但研發力量分散,這種分散、重復、小規模、低水平的研發力量缺乏國際競爭力。 因此,迫切需要針對深?茖W技術研究領域,圍繞國家重大需求,創新體制機制,打破部門行業壁壘,加強國內創新單元深?萍剂α康恼虾腿诤。

  中科院正在籌建的深海研究中心正是應對深海研究的現狀而進行的戰略布局,在研究中心的建設中,應瞄準深海科學研究前沿熱點問題,集中國內涉海研究單位的優勢力量,圍繞深?茖W和資源勘探規模開發等目標,組建具有國際競爭力的中國深?茖W技術研發機構,成為有效支撐深海資源勘探開發和深海科學研究的關鍵技術力量。

  3.5 核心技術的突破

  我國深海技術設備國產化率較低,海洋儀器進口率約占 95%,技術總體水平與國外先進水平相差 15—20 年。 在深海探測觀測技術、資源開采技術、深海空間利用技術、深海環境保護技術以及深海裝備技術中,首先要充分借鑒國外的先進經驗與技術,但對于受制于人的核心技術要努力組織隊伍進行自主研發,聯合攻關,以關鍵核心技術為突破點,尋求以點帶面,達到整體技術的突破,如熱液硫化物開采技術、天然氣水合物的保真采樣技術、深潛器(HOV)技術、深海浮標技術。

  3.6 體制機制創新

  深海研究涉及到多領域、 多學科的研究, 我國必須針對深海的特殊環境條件,大力扶持海洋科技企業,發揮企業在海洋技術創新中的主體作用,發揮科研院所和高校系統的基礎地質理論研究、勘探與數據處理技術的優勢,優化科技力量布局,建設以企業為主體、市場為導向、產學研用相結合的海洋技術創新體系,構建開放、流動、競爭、協作的運行機制。 鼓勵具有先進知識和技術的科研機構和大學加入到深海資源開發的行列,以技術入股或特批開發權限或并入大公司等多種方式吸引國產技術在深海資源開發中的應用,吸引國內一流科研機構投入深海技術的開發隊伍中。

  3.7 人才隊伍建設

  任何科技的發展與進步,人才都是第一位的。 根據我國深海研究的目標、任務,組織一批相關機構的科技人員及研究生進行專業培訓;選拔一批科技人員出國學習;組織國內大洋鉆探領域的專家參加 IODP 相 關航次,承擔相關調查、研究、計算、測試分析任務,通過實際工作造就大洋鉆探人才。 逐步形成一支學科齊全、能獨立調研的大洋鉆探科技隊伍;通過各種方式培養出大洋鉆探中青年學術帶頭人。 建立健全激勵機制,營造良好的人才創業環境。——論文作者:李穎虹 任小波

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