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让山东站在海洋科研的潮头

2015-09-29 17:42:26   作者:郭春雨 秦昊   来源:本站原创   点击:
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    辽阔无尽的海洋里埋藏着无穷的宝藏、蕴含着神秘的未知和危险。
从远古时代起,人类对于海洋的探索和利用就从未停止。随着科技的发展和陆地、近海资源的枯竭,走向深海、深耕蓝海成为我国从海洋大国走向海洋强国的必由之路。
    21世纪是海洋的世纪。深耕海洋,必须了解海洋、认识海洋。党的十八大作出了建设海洋强国的重大部署,习近平总书记强调,建设海洋强国必须大力发展海洋高新技术,尤其要推进海洋经济转型过程中急需的核心技术和关键共性技术的研究开发。作为了解海洋、认识海洋的重要一步,2014年年底,中科院院士、中国海洋大学教授吴立新提出“透明海洋”研究计划,其团队同年成功中标山东省自主创新重大关键技术“透明海洋”科技创新工程。
什么是“透明海洋”?此项研究又有何意义?目前进展情况如何?日前,记者专访了“透明海洋”研究计划的带头人、青岛海洋科学与技术国家实验室主任吴立新院士,通过他的讲述,为读者展开一幅未来“透明海洋”建设、发展的宏伟画卷。
   
概念:海洋状态“透明”、过程“透明”、变化“透明”

    从概念上讲,“透明海洋”是指针对特定海区,实时或准实时地获取和评估不同时空尺度海洋环境信息,研究其多尺度变化及其气候资源效应机理,并以此为基础,预测和预估未来特定一段时间内海洋环境、气候及资源的时空变化,使其成为“透明海洋”。因此,“透明海洋”包含状态透明、过程透明、变化透明三个密切关联的层面,其实现途径包括观测、认知、预测三位一体的研究。
    “‘透明海洋’计划总体目标是建设“透明西太平洋—南海—印度洋,是集海洋观测、机理认知及预测于一体,通过科学的观测和数据预测系统把海洋的状态、过程和变化搞清晰的综合性计划”。吴立新解释,海洋科学是一门综合性很强的科学,研究海洋、认识海洋、利用海洋,需要多学科的集成、各个海洋研究单位的合作。目前的建设重点在于打破国内不同海洋学科研究相互脱节的局面,集成卫星遥感观测、浮标移动观测、深海固定潜标观测、海底观测和船基观测为一体,建立覆盖西太平洋—南海—印度洋的立体海洋观测系统,开展包括观测、机理与预测的协同、科学与技术发展的协同、海洋系统多学科交叉协同,以及海洋研究与人才培养的协同四个方面的协同研究。
    “在此之前,由于机制体制问题,观测、机理与预测三方面的联系松散,观测资料缺乏连续性、系统性,共享程度低,关键观测仪器受国外封锁,科学与技术发展脱节、科学研究与人才培养结合不紧密、多学科交叉的人才培养体系亟待完善。这些已成为制约‘透明海洋’实现的瓶颈”。吴立新表示,西北太平洋关系到我们国家的海洋核心利益,只有从体制、机制上打破壁垒,将各个海洋研究单位联合起来,才能实现“透明海洋”计划的目标。

意义:对国家安全、资源开发、灾害预警、百姓生活意义重大

    不仅是中国,全世界的目光都在投向海洋。
    美国在其海洋未来10年规划里明确提出“观测、预测、管理”的协同研究,澳大利亚的“蓝色链接”计划,欧盟的“我的海洋”计划等,其目标和意义都与“透明海洋”计划有相似之处,只是其所关注的重点海区有所不同。
    吴立新提出的“透明海洋”计划,重点关注西太平洋—南海—印度洋这一海区,这一关键海区不仅关乎国家安全、资源、环境、气候等方面的核心利益,而且涵盖“一带一路”战略构想中的“21世纪海上丝绸之路”。
   在此海域实现“透明海洋”的意义是多方面的。吴立新告诉记者,首先,从安全上出发,构建深远海水下环境安全保障体系、维护海防安全与海洋权益都需要实时、准确地获取和评估海洋动态信息,并建立四维海洋数值模型,实现海洋和海底状态、过程和变化的“透明化”;其次,从资源战略上布局,该海区蕴藏着丰富的油气和重要经济鱼类资源,这些资源的形成机理及开发过程均需要对海洋动态变化和海底构造有全面了解;第三,从灾害预测角度,该海区是影响东亚天气和气候变化的关键海区,也是灾害多发地带,建设“透明海洋”可以提高对台风、季风、厄尔尼诺,以及地震、海啸等的预测能力,从而为应对气候变化、气候谈判和防御海洋、气象及地质灾害提供重要的决策依据。
    此外,山东是海洋大省,处于环渤海经济区和黄海经济圈交汇处,海洋区位优越,海洋资源丰富,开发潜力深厚。建设并实现“透明海洋”,对山东海洋观测仪器装备产业发展、海洋信息服务、海洋渔业以及防灾减灾等意义重大。
    “山东要抓住自己的优势、特色,在国家层面上进行‘透明海洋’计划实施的布局规划。”在吴立新看来,青岛海洋科学与技术国家实验室的批复和启动成为‘透明海洋’计划提出和实施的一次契机。作为我国对海洋研究科研平台最高层次的部署,海洋国家实验室定位于围绕国家海洋发展战略,开展基础研究和前沿技术研究,将依托山东,服务全国,面向世界,力争经过3-5年的努力,建设成为国际一流的综合性海洋科学研究平台和国际科技交流合作基地。
    “此外,‘透明海洋’计划列入山东省自主创新重大专项,其意义不仅仅在于省内力量对‘透明海洋’计划的扶持,更在于撬动国家层面支持的杠杆作用。”吴立新说,“建设‘透明海洋’,山东要有国家的眼光、世界的眼光,从国家政策上进行海洋研究的布局,要通过重大专项的撬动、国家实验室的建设和‘透明海洋’计划的实施,将青岛、山东变成世界海洋科学研究的最前沿、海洋新技术新成果的发源地,提升山东乃至全国、全世界的海洋科学研究水平”。
    而‘透明海洋’科技创新工程的实施,也正体现了山东与国家重大战略的紧密结合。工程将结合山东优势海洋创新资源,与青岛海洋科学与技术国家实验室建设密切配合,构建完善的海洋科学基础理论体系,提升海洋资源保护和利用能力。山东省科技厅围绕项目实施,在资金、创新平台建设和人才团队培养等方面给予配套支持。
   
进展:研究“家底厚”,重在打破体制壁垒

    “为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”这就是著名的“钱学森之问”。
    钱学森提出的是教育问题,但放在科技工作上,同样适用——为什么我国鲜有具有世界级颠覆性影响的重大科技成果和基础研究?
    “科研不能急功近利,尤其是重大的基础性研究,是一个长期不断积累的过程。与发达海洋国家相比,我国海洋研究起步晚、积累少,且投入长期偏低”,所以从一开始就要做好 “持久战”的准备。吴立新透露,目前“透明海洋”计划在海洋观测、机理和预测三方面都取得了一些进展:已经建立了西太平洋—南海—印度洋高分辨率区域海-气耦合模式,能够模拟海洋和大气的亚中尺度运动过程,为构建西太平洋—南海—印度洋预测系统奠定了坚实的基础;初步构建了南海深海潜标观测网,在“西北太平洋海洋环流与气候试验”大型国际研究计划框架下初步构建了西太平洋深海潜标观测网,并在“非洲-亚洲-大洋洲季风分析和预测研究浮标观测”大型国际计划下于热带东印度洋布放了自主研发的浮标和潜标;同时,着力发展水下滑翔机、深海Argo浮标、水下环境监测机器人技术、深海海底边界层长期原位观测系统等来支撑观测网建设。
    “青岛有多所海洋研究方面的科研院所,并集中了大批海洋科学人才,有良好的科研优势。在计划的组织管理上,建议集中国内优势涉海高校和科研院所组成‘透明海洋’协同研究中心,打破单位壁垒,统筹优化资源配置;在协同体内,成立由国内外知名专家组成的专家组,针对四方面内容制定项目指南和年度工作计划,以招投标的形式推动计划实施;围绕‘透明海洋’计划目标建设几个大科学平台和一个高端仪器研发中心,支撑研究团队。”吴立新表示,海洋如此之大、之深、之复杂,仅靠一家单位或一人之力很难推进研究,只有从体制机制上打破壁垒,才能使各学科更加有效的交叉结合,从而做好海洋科学研究,真正让海洋变的“透明”。