楊 瑾,李 蕊

(1.山東社會(huì)科學(xué)院海洋經(jīng)濟(jì)研究所 青島 266071;2.山東?；瘓F(tuán)有限公司工程部 濰坊 262737)

我國(guó)海洋科技現(xiàn)狀及其在新時(shí)期的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

楊 瑾1,李 蕊2

(1.山東社會(huì)科學(xué)院海洋經(jīng)濟(jì)研究所 青島 266071;2.山東?；瘓F(tuán)有限公司工程部 濰坊 262737)

文章總結(jié)了近些年來(lái)我國(guó)海洋科技在海洋調(diào)查和科學(xué)考察、海洋基礎(chǔ)科學(xué)和海洋高新技術(shù)研究、海洋生物學(xué)和海洋生物工程技術(shù)等方面取得的成績(jī)和發(fā)展現(xiàn)狀,并提出了在新的歷史時(shí)期我國(guó)海洋科技發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

海洋科技;海洋調(diào)查;海洋生物;海洋能源

改革開放以來(lái),我國(guó)的海洋科技事業(yè)得到了較快發(fā)展,尤其是進(jìn)入21世紀(jì),黨和國(guó)務(wù)院高度重視海洋科技工作,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將海洋科技作為重點(diǎn)領(lǐng)域部署。2006年國(guó)家多部委制定并發(fā)布了 《國(guó)家“十一五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》,“十一五”期間必將是我國(guó)海洋科技的繁榮飛躍發(fā)展期。

1 我國(guó)海洋科技發(fā)展現(xiàn)狀

近10年來(lái),我國(guó)海洋科技方面獲得省、部級(jí)和國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)的重大科技成果共有500多項(xiàng)。成功地開展了數(shù)次大規(guī)模的海洋科學(xué)調(diào)查活動(dòng);完成了海洋環(huán)境數(shù)值預(yù)報(bào)、海洋信息自動(dòng)查詢系統(tǒng)、膜法水處理技術(shù)和海洋資料浮標(biāo)技術(shù)等重大科技攻關(guān)項(xiàng)目,并在海洋石油鉆探、海港工程、海水增養(yǎng)殖、深潛技術(shù)等領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展;完成了海洋功能區(qū)劃,制定了 《全國(guó)海洋開發(fā)規(guī)劃》等。這些成果的取得不僅促進(jìn)了我國(guó)海洋開發(fā)和海洋管理的發(fā)展,而且也提高了我國(guó)海洋科技水平,縮短了與世界海洋發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,有些成果已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。

1.1 海洋調(diào)查和科學(xué)考察方面

我國(guó)海洋調(diào)查研究從近海走向了大洋。繼1958—1960年全國(guó)第一次近海綜合調(diào)查之后, 1980—1986年完成了全國(guó)海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查,1988年又開始對(duì)全國(guó)海島及其周圍海域的資源進(jìn)行為期5年的大規(guī)模綜合調(diào)查和開發(fā)試驗(yàn)。完成了中美熱帶西太平洋海氣作用聯(lián)合調(diào)查,成功地進(jìn)行了中日黑潮合作調(diào)查、太平洋錳結(jié)核調(diào)查、南海南部綜合調(diào)查、南極及南大洋考察,建立了南極長(zhǎng)城站、中山站,并在南沙永暑礁上建立了具有國(guó)內(nèi)水文氣象觀測(cè)系統(tǒng)先進(jìn)水平的南沙海洋站。20世紀(jì)90年代初期參加了正在實(shí)施的世界大洋環(huán)流試驗(yàn)計(jì)劃,這是迄今為止規(guī)模最大的海洋學(xué)研究計(jì)劃。

進(jìn)入新時(shí)期,基本完成了 “第二次海洋污染基線調(diào)查”,為近海環(huán)境質(zhì)量狀況提供了重要的科學(xué)依據(jù)。完成了專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架專項(xiàng)勘測(cè)以及對(duì)相關(guān)海域進(jìn)行調(diào)查和研究,建立了我國(guó)第一個(gè)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架綜合數(shù)據(jù)庫(kù),并使我國(guó)多波束應(yīng)用技術(shù)和海底勘測(cè)研究方面跨入世界先進(jìn)行列。進(jìn)入2000年我國(guó)先后組織完成了西北太平洋海洋環(huán)境調(diào)查、南極考察、北極科學(xué)考察、建立了北極科學(xué)考察 “黃河站”。還開展了環(huán)球綜合海洋科學(xué)考察,獲得了大量的硫化物、微生物、大型生物、沉積物和熱液樣品[1]。“大洋一號(hào)”科考主力船完成我國(guó)最大規(guī)模的第22次環(huán)球科考返回。在環(huán)球科考期間,“大洋一號(hào)”開展了海底多金屬硫化物、多金屬結(jié)核、深海環(huán)境、深海生物基因和深海生物多樣性等多項(xiàng)調(diào)查工作,創(chuàng)下多項(xiàng)紀(jì)錄,成果豐碩。

2012年8月,中國(guó)第五次北極考察隊(duì)完成了我國(guó)北極科考,首次在北冰洋至大西洋扇區(qū)挪威海、格陵蘭海開展了海洋水文與大氣、海洋地質(zhì)地球物理、海洋化學(xué)、海洋生物與生態(tài)等多學(xué)科綜合環(huán)境考察,又在冰島附近海域開展以海洋地質(zhì)學(xué)為主的海洋調(diào)查。這是我國(guó)北極科考和海洋調(diào)查人員首次抵達(dá)北大西洋開展海洋調(diào)查與研究,也是我國(guó)首次與北極國(guó)家進(jìn)行古海洋學(xué)合作研究。

同年,中國(guó)第28次南極考察隊(duì)乘坐 “雪龍”船返回上?；?。在此次考察中,考察隊(duì)在中國(guó)南極中山站、昆侖站、長(zhǎng)城站和南大洋完成了各項(xiàng)主要科考和建設(shè)任務(wù),取得了重要成果。其中在天文領(lǐng)域方面,在昆侖站順利完成了我國(guó)自主研發(fā)的首臺(tái)南極巡天望遠(yuǎn)鏡的安裝,這標(biāo)志著我國(guó)南極天文科考邁上了重要臺(tái)階,成功邁出了 “十二五”極地科學(xué)考察的第一步[2]。

1.2 海洋基礎(chǔ)科學(xué)和海洋高新技術(shù)研究方面

在海洋基礎(chǔ)科學(xué)和海洋高新技術(shù)研究方面先后開展了近海環(huán)流、海洋生態(tài)系統(tǒng)、海水養(yǎng)殖病害、邊緣海形成和演化、赤潮等方面的基礎(chǔ)研究;破譯了對(duì)蝦白斑桿狀病毒基因組全序列;組織實(shí)施了國(guó)家 “863”計(jì)劃和科技攻關(guān)計(jì)劃,使我國(guó)的海洋技術(shù)取得了跨越式的發(fā)展。

自2007年實(shí)施海洋公益專項(xiàng)以來(lái),國(guó)家財(cái)政累計(jì)投入近22億元,立項(xiàng)總數(shù)達(dá)211項(xiàng)。項(xiàng)目成果有力支撐和引領(lǐng)了沿海經(jīng)濟(jì)和海洋事業(yè)的發(fā)展,取得了明顯的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。2012年啟動(dòng)了海洋公益科研專項(xiàng)項(xiàng)目共34項(xiàng),投資預(yù)算約為4.85億元,涉及海洋綜合管理、海洋生態(tài)保護(hù)、海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋資源利用、海洋觀測(cè)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

在海洋生物技術(shù)方面開展了海水養(yǎng)殖、種植的優(yōu)良化、海洋藥物、海洋生物功能基因等方面的研究。實(shí)現(xiàn)了一批優(yōu)良海水養(yǎng)殖、種植的產(chǎn)業(yè)化;10多種海洋新藥已進(jìn)入了臨床研究;獲得了一批海洋生物功能基因技術(shù);建立了一批成果轉(zhuǎn)化、中試及產(chǎn)業(yè)化基地;還推出了一批創(chuàng)新型海洋藥物和生物制品及甲殼質(zhì)纖維品種。

膜工業(yè)技術(shù)在 “八五”期間得到運(yùn)用,用膜技術(shù)生產(chǎn)的淡化器、苦咸水或工業(yè)用水處理及純水、超純水制備等已形成生產(chǎn)規(guī)模,年產(chǎn)值達(dá)4000萬(wàn)元,年創(chuàng)利潤(rùn)近1000萬(wàn)元,獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)及國(guó)家科技攻關(guān)重大成果獎(jiǎng)。

反滲透海水淡化是解決水資源短缺問(wèn)題的重要手段。反滲透復(fù)合膜是膜法海水淡化的關(guān)鍵材料,它可以將海水、苦咸水、污水轉(zhuǎn)化為純凈的淡水。在中國(guó)科學(xué)院科研裝備專項(xiàng)的支持下,于2009年開始了反滲透復(fù)合膜材料制備及設(shè)備制造的研究工作,成功研發(fā)出了海水淡化反滲透膜,使得我國(guó)海水淡化反滲透膜不再依賴進(jìn)口。

在深海研究技術(shù)裝備方面,1997年6月我國(guó)首臺(tái)6000m自制水下機(jī)器人“CR-01”號(hào)誕生,并在太平洋海試中達(dá)到下潛深度5188m。“十一五”期間我國(guó)新增了一批裝備高水平的海洋科學(xué)考察船;自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的 “蛟龍?zhí)枴鄙詈］d人潛水器完成7000m級(jí)潛水海試;一批近海油氣田和大洋海底固體礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與重大裝備已投入應(yīng)用,3000m半潛式鉆井平臺(tái)等大型海洋工程裝備研制取得突破;攻克了一批海洋藥物、生物制品研究開發(fā)以及水產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全控制關(guān)鍵技術(shù),海洋生物功能基因研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

2002年我國(guó)第一顆海洋衛(wèi)星HY-1發(fā)射升空,這是我國(guó)海洋科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史上的一個(gè)里程碑。2012年 “海洋二號(hào)”衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,“海洋二號(hào)”衛(wèi)星承載著監(jiān)測(cè)和調(diào)查海面風(fēng)場(chǎng)、海浪、海流和海溫等海洋動(dòng)力環(huán)境的任務(wù)。這顆衛(wèi)星具有 “三全”特色,即全球、全天候、全天時(shí),它不僅可進(jìn)行災(zāi)害性海況預(yù)警預(yù)報(bào),同時(shí)還可為海洋科學(xué)研究、海洋環(huán)境預(yù)報(bào)、全球氣候變化等提供至關(guān)重要的遙感信息。

1.3 海洋生物學(xué)和海洋生物工程技術(shù)方面

在海洋生物學(xué)方面,重點(diǎn)研究了中國(guó)海及鄰近大洋的海洋動(dòng)物分類區(qū)系、海洋生態(tài)系、海洋動(dòng)植物形態(tài)和生活史,在我國(guó)首次發(fā)現(xiàn)了許多浮游植物和動(dòng)物品種。特別是對(duì)藻類學(xué)的研究,近年來(lái)取得長(zhǎng)足進(jìn)展。在人工養(yǎng)殖海藻、藻類蛋白攻關(guān)、細(xì)胞工程等基礎(chǔ)理論與養(yǎng)殖生產(chǎn)結(jié)合方面,都取得令人矚目的成就。

在海洋生物工程技術(shù)方面,20世紀(jì)70年代開始了海帶、裙帶菜的體細(xì)胞和單倍體育種,培育了 “單海1號(hào)”海帶新品種。80年代又進(jìn)行了裙帶菜、海帶的體細(xì)胞組織培養(yǎng),獲得再生植株。海洋動(dòng)物的生物技術(shù)研究如牙鲆魚、牡蠣、扇貝、鮑魚和對(duì)蝦的三倍體誘發(fā),對(duì)蝦雌核發(fā)育的誘導(dǎo)以及對(duì)蝦精莢移植的成功、虹鱒魚細(xì)胞株的建立、激光誘導(dǎo)魚卵細(xì)胞的融合等都居于國(guó)際先進(jìn)水平。魚類養(yǎng)殖現(xiàn)在已使用了親魚培育、催化、孵化、育苗等成套技術(shù)和魚生長(zhǎng)激素提取等高技術(shù)手段,初步解決了海水魚類人工育苗的關(guān)鍵技術(shù)和人工魚礁放養(yǎng)技術(shù)。我國(guó)海水養(yǎng)殖技術(shù)已廣泛采用網(wǎng)箱集約化和立體化養(yǎng)殖新技術(shù),養(yǎng)殖水深已延伸到-15m。我國(guó)淺海水域正在逐步變成海洋牧漁的藍(lán)色田園。

海洋生物基因組織及功能基因的研究和利用是海洋生物資源開發(fā)和利用的基礎(chǔ)。中國(guó)主要養(yǎng)殖生物基因研究取得了進(jìn)展,已利用標(biāo)記技術(shù)構(gòu)建了中國(guó)對(duì)蝦、扇貝、大黃魚、海膽等的遺傳基因圖譜。建立了與國(guó)際接軌的海洋生物功能基因研究技術(shù)平臺(tái)和中國(guó)資源特色的基因數(shù)據(jù)庫(kù),為養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

在代謝產(chǎn)物開發(fā)方面,我國(guó)建成了世界上最大的褐藻膠工業(yè),建成了世界上第二大紫菜生產(chǎn)工業(yè),利用生物技術(shù)開發(fā)出了一批藻類蛋白飼料。在海洋藥物開發(fā)及保健食品研制方面取得可喜成績(jī),如藻酸雙酯鈉(PSS)、甘糖醋、海豚毒素、多稀康、煙酸甘露醇酣、人造皮膚、擻試劑等海洋藥物以及10余種海洋保健食品,其中有10余個(gè)品種在國(guó)際上獲獎(jiǎng)。

目前,我國(guó)涉?？蒲袡C(jī)構(gòu)達(dá)135個(gè),從事海洋科技專業(yè)人員16000余人。擁有一批以科學(xué)院院士和工程院院士為核心的海洋科技隊(duì)伍;建設(shè)了一批國(guó)家與省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、海洋信息共享平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)、海洋微生物及極地資源保藏中心;裝備了一批設(shè)備先進(jìn)的海洋綜合調(diào)查船和專業(yè)調(diào)查船。已形成了比較完整的海洋科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)體系,為我國(guó)海洋科技事業(yè)未來(lái)的創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)造了條件。

2 新時(shí)期海洋科技發(fā)展的機(jī)遇

21世紀(jì)是海洋世紀(jì),在今后幾十年里海洋將成為世界各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域,我國(guó)是海洋大國(guó),海洋問(wèn)題事關(guān)國(guó)家根本利益。海洋對(duì)保障國(guó)家安全、緩解資源和環(huán)境的瓶頸制約、拓展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展空間,將起到更加重要的作用。“十二五”期間是我國(guó)海洋事業(yè)加快發(fā)展的重要時(shí)期,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,我們必須抓住歷史發(fā)展機(jī)遇期,實(shí)現(xiàn)中國(guó)海洋科學(xué)和技術(shù)的全面、快速發(fā)展。

2.1 發(fā)展海洋科技得到國(guó)家重視

進(jìn)入21世紀(jì),國(guó)家把發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)已上升為發(fā)展國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃的藍(lán)色經(jīng)濟(jì),先后頒布實(shí)施了《全國(guó)科技興海規(guī)劃綱要(2008—2015)》《國(guó)家 “十二五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》等。這些重大科技規(guī)劃、計(jì)劃的制訂和實(shí)施,為加快海洋科技發(fā)展,建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó),實(shí)現(xiàn)2050年遠(yuǎn)景目標(biāo)奠定了政策基礎(chǔ),標(biāo)志著中國(guó)海洋科技事業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展的機(jī)遇期。

2.2 經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高為海洋科技發(fā)展奠定基礎(chǔ)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)過(guò)改革開放以來(lái)30多年的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)實(shí)力顯著增強(qiáng)?！笆晃濉逼陂g,國(guó)家在大幅度地提高了對(duì)海洋科技的投入力度的同時(shí),實(shí)施重大科技專項(xiàng),將海洋油氣勘探開發(fā)技術(shù)作為重點(diǎn)任務(wù)。加強(qiáng)海洋基礎(chǔ)研究,安排了 “重要海水養(yǎng)殖動(dòng)物病害發(fā)生和免疫防治的基礎(chǔ)研究”等一批國(guó)家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目,大力推動(dòng)了海洋技術(shù)的研究開發(fā)。重視海洋技術(shù)條件平臺(tái)建設(shè),加強(qiáng)了海洋領(lǐng)域相關(guān)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、野外觀測(cè)站以及海洋基礎(chǔ)信息等方面的建設(shè),以進(jìn)一步提高中國(guó)海洋科技研發(fā)的能力水平。組織實(shí)施海洋行業(yè)的科技專項(xiàng),加強(qiáng)了海洋行業(yè)基礎(chǔ)性、公益性和應(yīng)急性科技工作[3]。隨著國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力的進(jìn)一步增強(qiáng)和對(duì)科技領(lǐng)域投入的持續(xù)增加,為海洋科技的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

3 發(fā)展海洋技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

我國(guó)海洋科技與國(guó)外先進(jìn)水平相比還有很大差距,據(jù)有關(guān)專家估計(jì)大體要落后十幾年甚至更長(zhǎng),特別是高新技術(shù),不少領(lǐng)域基本處于空白狀態(tài),許多關(guān)鍵技術(shù)尚未過(guò)關(guān)。由于受海洋開發(fā)技術(shù)落后的制約,我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè),尤其是新興海洋產(chǎn)業(yè)規(guī)模還很小,水平還很低,海洋資源開發(fā)利用率低。

我國(guó)深海采礦技術(shù)和油氣開采技術(shù)還很落后。日本、德國(guó)1990年就已成功開發(fā)了可在5000m深水處作業(yè)的深海錳結(jié)核開采系統(tǒng);芬蘭、前蘇聯(lián)、法國(guó)研制出了在6000m水深作業(yè)的深海采礦潛水器。

深海油氣開發(fā)技術(shù)包括鉆探和開采兩方面。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)向超過(guò)1000m水深的海區(qū)轉(zhuǎn)移。許多國(guó)家還在設(shè)計(jì)建造可在更深海底使用的采油系統(tǒng),并配有水下機(jī)器人和遙控潛水器。而我國(guó)只能在淺海區(qū)作業(yè),在深海油氣資源開采方面技術(shù)要落后幾十年。

我國(guó)雖然是一個(gè)海洋大國(guó),但還不是海洋強(qiáng)國(guó),我國(guó)的海洋科技總體水平落后的根本原因就在于科技創(chuàng)新能力較弱,主要的海洋儀器依賴進(jìn)口的局面沒有得到根本性的改變,在深海資源勘探和環(huán)境觀測(cè)方面,技術(shù)裝備仍然落后,科學(xué)研究水平有待提高[4]。受海洋科技水平的限制,中國(guó)海洋科技面臨諸多困難與挑戰(zhàn)。如,海洋環(huán)境信息不能滿足國(guó)家安全的保障需求;近海生態(tài)與環(huán)境惡化的趨勢(shì)未得到有效遏制;海洋生物資源可持續(xù)利用科技支撐基礎(chǔ)十分薄弱;沒有重視海洋在災(zāi)害性氣候預(yù)測(cè)中的作用;海洋油氣資源勘查開發(fā)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn);深海戰(zhàn)略性資源的勘探和開發(fā)缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃;維護(hù)海洋權(quán)益的科技支撐嚴(yán)重不足;現(xiàn)有海洋觀測(cè)能力嚴(yán)重制約海洋事業(yè)的發(fā)展。

目前我國(guó)亟待解決的重大海洋技術(shù)有:① 為有效實(shí)施近海海洋環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)觀測(cè),需加大觀測(cè)設(shè)備儀器制造技術(shù)的研發(fā)和自主創(chuàng)新,建立高精度的網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。② 維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)方面需要解決海洋污染問(wèn)題、海洋生物病害問(wèn)題、赤潮等問(wèn)題。③ 海洋生物資源開發(fā)技術(shù)。加強(qiáng)生物優(yōu)良品種培育技術(shù)的研發(fā),優(yōu)良品種可增加產(chǎn)量、質(zhì)量,防止病害,促進(jìn)海洋養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。良種化、生態(tài)化、集約化和工廠化將是海水養(yǎng)殖的發(fā)展趨勢(shì)。④ 海洋能源開采技術(shù)。我國(guó)南海油氣儲(chǔ)量巨大,開采技術(shù)比較落后,尤其是深海勘探、鉆井、開發(fā)、工程和安全是亟待解決的技術(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

海洋科學(xué)技術(shù)是發(fā)展海洋生產(chǎn)力的手段,也是發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)的重要支撐。海洋對(duì)于一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略重要性與日俱增,加大科技投入、開發(fā)海洋、加快我國(guó)海洋技術(shù)的發(fā)展,對(duì)中國(guó)的崛起有著重大的意義。

[1] 王詩(shī)成.我國(guó)海洋科技現(xiàn)狀[J].海洋信息,1999 (9):3-4.

[2] 譯名.2011年中國(guó)十大海洋新聞揭曉[N].中國(guó)海洋報(bào),2012-01-06(A1).

[3] 中國(guó)科學(xué)院海洋領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組.中國(guó)海2050年海洋科技發(fā)展路線圖[M].北京:科學(xué)出版社, 2009,91-92.

[4] 孫志輝.在全國(guó)海洋科學(xué)技術(shù)大會(huì)上的講話[EB/ OL].(2009-02-16)[2013-05-20].http:// www.coigov.cnhygbhjzl