海洋财富网综合消息 被世界各国称为“海洋世纪”的二十一世纪已经走过了十年的发展历程,海洋科学技术作为引领支撑“海洋世纪”进程的关键因子,创造了超出人们想象的辉煌业绩。立足“十一五”收官和“十二五”开局的节点,盘点过去五年来海洋科技走过的自主创新之路,分析未来五年海洋科技的蓬勃发展趋势,具有特殊的意义。
“十一五”期间海洋科技进展
在新世纪的开端,面对世界各国大踏步向海洋进军的发展态势,有理由认为,海洋科学技术事业在全世界范围内取得了长足的发展。全人类正在共同打造“拥抱海洋世纪,创造蓝色辉煌”的发展主题,10年的艰苦努力创造了堪称“日新月异”的发展业绩。
海洋科技带来的深刻变化
在“人类共有一个海洋”的大前提下,世界各国,特别是沿海大国高度关注海洋、巨资投入海洋、大力发展海洋。进入新世纪以来,依靠海洋科学技术的引领和支撑,在全球范围内,各大洋正悄悄地发生着三个重要的转变。
第一个转变是以海洋航运商贸为代表的“蓝色商业文明”悄悄地转向以海洋战略性资源开发为主体的“蓝色工业文明”。从15世纪开始,以西班牙、葡萄牙为代表的地理大发现,以1492年哥伦布发现新大陆为标志,带来了以海洋航运商贸为特色的“蓝色商业文明”,迄今500年经久不衰。可以说直到今天海上航运商贸仍然是海洋经济的主体。但“十一五”期间,在全球海岸线上逐渐显露出工业文明的曙光。海洋油气资源勘探、海洋天然产物开发、海水淡化产业集群、海洋建筑工程技术、海洋仪器装备研发,特别是海洋国防装备产业呈现出前所未有的发展态势。全人类未来的战略性资源,如深海油气藏、多金属结核、海底可燃冰、海底热液硫化物矿床、深海生物基因资源,从早期的科学探索,逐渐转变为今天的产业发展,沿海大国不约而同地拼尽全力争夺全人类共有的国际公共海底战略性资源。这带来的是一个全球性的海洋文明大转折。也就是说,今天,我们站在了海洋工业文明的起跑线上。
第二个大的转变,就是以“浅近海”为主体的海洋监测勘探逐渐转向以“深远海”为目标的海洋系统调查。以“深海洋盆”为对象的新一轮海洋探索成为新世纪海洋调查研究的主流。一些发达国家,像美国、日本、俄罗斯、加拿大都不惜巨额资金,瞄准深度4000米左右的深海洋底,建立网络化的、多学科的、实时的、连续的深海观测系统。以我国为代表的发展中国家也逐渐在“摸清家底”的基础上,将目标转移到“探索大洋”。一些海洋科技力量比较薄弱的沿海国家甚至开始雇用国外的海洋科技队伍来完成设定的海洋调查任务。
第三个大的转变,就是以建设滨海地理资源为主体的海洋大国逐渐转向以建设海洋综合实力为特色的海洋强国。不仅仅是中国,也包括其他沿海国家,纷纷提出了从海洋大国向海洋强国跨越的目标,建设海洋强国成为21世纪全世界沿海国家的共同呼声,由此带来了海洋科技事业在世界范围内的突飞猛进。建设海洋强国说到底是以科技为先导,以海洋经济实力为基础,以提高海洋控制能力、海洋调查探索能力、海洋资源开发能力、海洋环境保护能力、海洋产业竞争能力为特色的战略性海洋竞争,是蓝色舞台上新一轮“大国崛起”的竞争。
国内海洋科技的重要进展
“十一五”期间,我国海洋科技投入大幅度增加,国家海洋重大专项、国家海洋领域的“科技支撑计划”、“863”计划、“973”计划、“海洋公益专项计划”等国家项目相继启动,在海洋各个专业领域推出了一大批创新性科研成果。可以说,自新中国成立以来,“十一五”期间是我国海洋科技投入最大的5年,是海洋科技事业发展最快的5年,也是海洋科技创新性成果出现最多的5年。
国家战略
党的《十七届五中全会公报》用专门段落来论述发展海洋经济,这在我党90年的历史上是史无前例的。胡锦涛总书记率先提出打造山东半岛蓝色经济区,标志着党中央、国务院从来没有像今天这样高度重视海洋经济的发展,全国人民从来没有像今天这样高度关注海洋科技的进程,沿海地区从来没有像今天这样高度依赖海洋科技的支撑。
“十一五”期间,一大批沿海地区发展规划获得国务院批准,上升为国家战略,这在新中国的历史上也是史无前例的。就海洋事业发展来说,2008年国务院专门批复了《国家海洋事业发展规划纲要》;就海洋经济发展来说,出现了引领沿海经济社会发展的“三大地区”,即人们熟知的“长三角、珠三角、环渤海”;就地区发展来说,国务院先后批复了8个沿海地区的发展规划,从南往北依次是:海南岛、横琴岛、北部湾、海峡西岸、江苏沿海、黄河三角洲、滨海新区、辽宁沿海。去年夏天,国家发改委又启动了山东、浙江、广东三省蓝色经济试点。在“十一五”之前,国民对“蓝色经济”这个名词还很陌生,而这5年中,国家推出了这么多上升到国家战略层面的重要战略规划,可以说海洋经济的发展进入了前所未有的黄金时期。
海洋调查
探索性、基础性、公益性的海洋调查研究在“十一五”期间取得了“创造历史”的进展,完成了一系列史无前例的大规模海洋调查。概括地说,这些调查出色地完成了“摸清家底、环测远洋、探查两极”这三大任务。
国土资源大调查、“908”专项等一批“摸清家底”的重大项目在“十一五”期间圆满完成,对中国近海资源环境状况进行了系统的调查分析,对我国18000多公里的海岸带和400多万平方公里的渤海、黄海、东海、南海等临近海域进行了拉网式的调查勘探,积累了物理、地质、化学、生物等分支领域的丰富基础资料,可以说,我们摸清了中国临近海域的家底。
大洋调查在“十一五”期间进入了一个“划时代”的新阶段。以“大洋一号”考察船300天环球调查为代表,“十一五”期间完成了众多横跨大洋的调查测量航次,大洋中脊、海底黑烟筒、热液生物群已是中国海洋科技工作者熟知的内容。
我国的极地科学考察步入了一个新的阶段。在南极的最高点建成了昆仑站,在北极建成了黄河站,迄今,我国已26次大规模组队赴南极调查,4次大规模组队赴北极调查。可以说,“十一五”期间极地调查掀起了新的高潮,中华人民共和国的五星红旗高高飘扬在南极北极,中华民族为极地科学事业作出了应有的贡献。
科学发现
“十一五”期间海洋领域共启动了24项“973”计划项目,这些项目的实施产生了一大批重要的基础理论成果。“十一五”期间,我国出版了近100部有关海洋领域的科学研究专著。特别是《中国海洋生物名录》,为我国海域的两万多种海洋生物建立了“身份证”;《中华海洋本草》作为一部本草纲目式的专著,首次对中国的海洋药物资源进行了系统论述。在一些新兴的理论探索领域,小到分子海洋学,大到地球系统科学,中国海洋科技工作者都先锋性地占有了一席之地。
在公益性海洋调查和战略性基础研究领域,产生了一批新的科学发现和新的理论突破。譬如:关于波浪与环流耦合模式的机理研究、关于黑潮“多核结构”机理的认识;中国边缘海的形成演化过程、大洋碳库储存的长期性机理,海洋碳循环对气候变化的影响;海洋金属元素分布富集规律的新认识、大规模赤潮的暴发机理及危害;近海生态动力学的理论体系、牡蛎和半滑舌鳎遗传图谱的建立、鱼虾贝藻功能基因库以及免疫遗传特性的理论认识等等。这些重大的科学发现,产生了一系列新观点、新概念,带来了一系列新的规律性认识,建立了新的理论体系。
技术创新
“十一五”期间是我国建设创新型国家的关键时期。海洋科技领域立足自主创新,突破关键技术,推出了一批创新性技术成果。譬如:培养选育了18个海水养殖良种,使中国海洋水产业实现了“海水超过淡水,养殖超过捕捞”的历史性突破;培育了12个海水蔬菜品种,形成了新的海水农业领域;推出了一批创新性海洋药物和生物制品,形成了一个新的生物技术产业;开发了海藻纤维、甲壳质纤维等新的纤维技术,创造了陆地生物纤维和化学纤维之外的另一个新的纤维来源;突破了海洋微藻柴油关键技术,启动了一个新的海洋生物质能源领域;海洋仪器装备国产化迈出了重要的一步,水下潜标、海底地震仪,高频地波雷达等相继问世;现代造船技术领域,研制开发了中速柴油机的船用曲轴,显示了造船业关键技术的突破。
科技平台
作为综合性的海洋科技大平台,“十一五”期间,我国创建了一批新的海洋科研机构,调整了海洋科研力量布局,有效配置了海洋科研资源。中国科学院烟台海岸带可持续发展研究所和青岛生物能源与过程研究所,作为新设立的国家海洋科研机构筹建成功,进入正规化科研阶段;中国科学院“海西研究院”在福建正式破土动工。国家有关部委,特别是国家教育部、中国科学院、国家海洋局系统,建立了16个部委重点实验室,组建了3个国家海洋工程技术中心。此外,青岛国家海洋科学技术实验室建设正在迅速推进;沿海重要地区建立了一批特色鲜明的地方海洋科研机构。作为流动的海洋实验室,新增了一批装备水平接近国际一流的海洋科学考察船;“蛟龙”号深潜器海试达到3759米,标志着我国成为继美、法、俄、日之后,第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。
支撑发展
一批海洋科研成果催生了一批海洋新兴产业,一批关键技术支撑了一批产业发展。譬如,海参养殖产业在5年的时间内,取得了突破性进展,一跃成为海水养殖领域发展最快的新兴产业,2010年,海参业产值可达300亿元。而且不断向沿海荒滩盐碱地拓展,山东的潍坊、东营、滨州沿海滩涂都出现了规模较大的海参养殖场。海洋风电产业5年时间内几乎从零开始,装机总量一跃超过美国,成为世界第一。海水淡化产业从膜技术到低温多效技术都有突破性进展,使我国海水淡化产业飞速发展,从日产几百吨,到3000吨,然后跃升到2.5万吨级,直到最近在建的几个10万吨级海水淡化工程。现代造船业、海洋建筑工程产业、卤水化工产业、海藻化工产业、海洋防灾减灾工程依靠技术创新都取得了突破性进展,充分显示了海洋科技的引领支撑作用。
管理创新
通过管理机制创新,积极推进全国统筹的海洋科技管理新机制,探讨了一批海洋科技管理的新模式。一是全国联动。建立了全国沿海省市科技联席会议制度,形成了“上下互动、全国联动”的管理模式。二是建立一批海洋技术创新战略联盟,形成了一系列具有法律约束力的独立法人实体的技术创新组合,形成了技术创新引领产业发展的新模式。三是产学研结合的新探索。首先是以国家项目为载体形成一种新的合作模式, “十一五”期间的一大批海洋重大项目都是若干企业与若干院所联合承担,形成了一个紧密结合的“项目共同体”;其次是一个科研院所对接多个企业和一个企业对接多个院所的“群体模式”。这些模式性的变化,最根本的是显示了产学研结合机制的变化,从科学家的个人行为,逐渐上升到院所法人实体的集体行为,上升到团体与团体之间的紧密合作。
“十二五”海洋科技发展趋势分析
未来5年是海洋科技发展的黄金时期。世界沿海各国对海洋领域的国防投入、经济投入、科技投入会大幅度增加,将使海洋科技以人们难以想象的速度迅猛发展。根据目前国际海洋科技发展动态,可以肯定地说,“十二五”期间海洋科学技术各个分支领域都会取得突破性进展。
国际海洋科技的发展动向
目前初露端倪的“新一轮蓝色圈地、新一轮资源开发、新一轮海洋探索”,在“十二五”期间会愈演愈烈,而且高精度、深层次的海洋调查勘探支撑蓝色圈地,引领资源开发。根据新世纪10年的发展积淀分析,未来5年海洋科技将围绕着如下几个全球性的重大命题在世界沿海大国掀起新一轮科技竞争。
“蓝色圈地”成为科技竞争热点
进入新世纪,新一轮“蓝色圈地”在世界舞台上愈演愈烈,“十二五”期间有可能会掀起一个小高潮。首先是海洋大国抢占国际公共海底。俄罗斯在4300多米深的北冰洋海底率先插上一面钛合金国旗,暗示该区域归俄罗斯所有,各发达国家纷纷效尤,引发了新一轮国际公共海底的争夺战。如果说过去的5年还处于准备窥视阶段的话,未来5年可能会付诸实施。二是抢占“外大陆架”海洋国土。澳大利亚率先获得了250万平方公里的外大陆架,引发世界各国争相申报,争相宣称自己拥有宽广的外大陆架,导致了一系列难以调和的海域之争。三是海域划界矛盾重重。过去可以搁置争议、共同开发的海域,因为国际上的蓝色圈地而使海域划界变成“白热化”的竞争,甚至有可能使“睦邻友好”演变成“拔刀相向”。蓝色圈地说到底是一种国防实力的竞争、科研水平的竞争、保障技术的竞争、调查手段的竞争。
深海探测成为海洋调查重点
广袤的海洋,平均水深接近4000米,推想可知,深度4000米左右的“深海洋盆”占据了绝大多数海洋面积。而这些深海洋盆的绝大多数又是国际公共海底。美国、加拿大率先推出深海探测体系(OOI)计划,在面积近5万平方公里、深度4000米左右的深海洋底布设一个庞大的、网络化的、实时的、连续的、多学科的海底观测系统。沿海发达国家积极回应,纷纷围绕各自的深海目标,建立各具特色的深海观测系统,目的是通过海底装备的先进性来显示科学数据的先进性,表明科学认识的超前性。同时通过深海资料的占有和积累显示海洋强国的作用和地位,以期在未来战略资源划分上取得优先权。
战略性资源开发成为海洋科技亮点
国际公共海底蕴藏着储量巨大的、全人类共有的未来战略性资源。譬如深海油气藏、海底可燃冰、热液硫化物矿床、大洋多金属矿产、深海生物基因资源,相对于捉襟见肘的陆地资源,特别是油气、煤炭等化石燃料资源来说,相对于目前人类的年消耗量来说,可以说是储量丰富、增速极快。对其调查勘探、先期开发是当前海洋科技发展的动力和竞争热点,谁科技实力雄厚,谁率先勘探开发,谁就率先取得了掠夺全人类未来战略性资源的钥匙。围绕着深海战略性资源,改进调查勘探装备、发展深海作业技术、探讨产业开发技术必将是“十二五”期间海洋科技发展的战略重点。
全球气候变化成为海洋科学研究热点
地球系统科学的新概念、新理论,成为“十二五”海洋研究的重要方面。大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的相互作用,“海气相互作用”以及“海地相互作用”等重要机理研究使人们在一个地球综合系统的新视野内重新认识海洋,最终落脚在全球环境变化上。首先是全球碳循环和大洋碳储存的机理成为研究的热点。其次是高度关注全球气候变化和海平面变化问题。第三是大洋环流模式,说到底是探讨大洋环流影响气候变化、影响碳循环模式以及影响未来人类生活的重要问题。这一些关系全球变化、关系到人类健康的重大科学问题将是未来5年海洋科学研究的重点。
海洋生态系统研究迅速发展
未来5年,从分类学的海洋生物多样性到海洋极端环境的生态系统;从分子水平的海洋生物技术到生态系统水平的海水养殖;从海洋生物资源修复技术到海洋生态灾害防治,在一个大生态系统的框架下成为一个既古老又崭新的重要的海洋科学研究领域。关于生态系统的研究将跳出单纯的海洋生物学范畴,形成一个包括环境、地质、化学、水动力在内的大的综合科学系统。海洋生态系统的研究关系到人类与海洋的和谐相处,关系到海洋资源的可持续开发,是未来海洋科技研究不可忽视的重要发展领域。
蓝色经济成为沿海各国的重要目标
依靠海洋科技进步和创新来引领支撑海洋经济发展变成了沿海国家的发展主脉络。海岸经济逐渐向海床经济延伸,沿海经济逐渐向涉海经济发展。以基础性、公益性为主的海洋调查研究逐渐转为面向产业发展的核心技术研发。“十二五”期间,一大批支撑甚至是创造新兴产业发展的关键技术会取得突破性进展。比如说,海洋水动力能源,海洋生物质能源,海水淡化、海洋防灾、海洋工程、海洋天然产物开发等新的领域会迅猛发展,迅速成为蓝色经济的支柱产业。
我国海洋科技的发展趋势
在党的十七届五中全会精神指引下,根据国家海洋“十二五”规划纲要,我国的海洋科技事业在未来5年内一定会以前所未有的速度创造不凡的业绩。概括起来,发展的焦点集中在提高“五大能力”。
控制能力
如何保证和提高我国海洋国防安全的控制能力,国家海洋权益的保障能力,对中国有特别重要的意义。因此,自然成为“十二五”期间的发展重点。包括海洋国防保障技术,海洋国土监控的关键技术,应急反应处理技术,海洋实时资料的提供技术以及高精度、系统化的海洋地理资源详细探测技术都属于提高控制能力的核心技术。如何提供国际上认可的、权威性的基础资料和科学依据,对科学解决争议海域的划界争端有特别重要的现实意义。
认知能力
人类虽然经历了几百年的探海历程,有了海量的知识积淀和数据积累,但对茫茫海洋来说,人们的认识还很肤浅,甚至还很陌生。探索海洋、认识深海、了解深海,特别是探索远离大陆的深海洋盆依然是我国海洋调查研究的重要方向。在人类向“深海、深蓝”进军的洪流中应进一步彰显中国海洋科技的作用,在“上天、入地、下海、登极”的科学探索中应更高地举起中华民族的旗帜。因此包括南海小洋盆、包括太平洋洋底必定会成为我国深海探测的重要领域。天空、水面、水下、海底、深钻五位一体的立体化观测体系,海洋探测资料的数字化、实时化、连续化、网络化会成为“十二五”期间提高海洋认知能力的重要方面。海洋数字化体系的建立;深海底的监测网络系统、近海的监测监控浮标体系会不断完善优化;环球远洋综合考察、“蛟龙”号的深潜作业,以及以深潜基地为依托的新的实验室系统都会变成现实,并带来海洋科技事业质的飞跃。
开发能力
相对于人口爆炸和陆地资源匮乏来说,海量的海洋资源可谓取之不尽、用之不竭,但必须取之有道、用之有序,这就是提高海洋资源开发能力的大问题。首先,海洋中最大的资源是海水,恰恰是海水资源的开发还处于初级阶段。海水中有用元素的提取、海水的综合利用技术、海水蕴涵的水动力能源开发、海水盐化产业的发展、海水农业技术、海水环境友好技术等都会有质的飞跃。其次,海洋生物资源开发,特别是深海远洋生物资源,包括深海生物基因资源、远洋生物食品资源、远洋渔业技术都会成为重要的发展领域。第三,国际公共海底的战略性资源的勘探开发,包括深海油气、海底可燃冰、多金属结核、热液硫化物矿床等,在常规性调查的基础上,进入到详细勘探开发阶段,并有选择地逐步转向“试开采”阶段。最后,海洋资源的高值化深层次开发,建立可持续的循环经济模式,推出“精制”技术体系,由单纯的数量增加转变为质量安全。由原料型、食品型产品出口上市变成高端、终端、高附加值的名牌产品。
支撑能力
蓝色经济需要科技支撑,产业发展依赖科技支撑。掌握自主知识产权的核心技术是产业发展的根本;拥有行业共性技术是产业发展的基础;突破关键瓶颈技术是产业发展的灵魂。因此面对蓝色经济的发展大潮,提高科技成果转化水平、引领支撑战略性新兴产业发展是未来海洋科技的重要目标。比如说防灾减灾的关键技术、海水淡化膜技术、海水养殖优良苗种培育技术、海水养殖病害防治技术、海洋生物活性物质提取技术、深水海底建筑工程技术、海洋仪器装备研制开发技术等等。
“十二五”期间一系列关键技术的突破必将带来海洋新兴产业的大发展和传统产业的升级,从而大大改变目前的海洋产业结构。
保护能力
我国近海的海洋生态环境比较脆弱,特别是面对着愈演愈烈的石化、钢铁向海岸线迁移集中的产业布局,海洋环境保护能力亟待加强。首先是海洋生物多样性和生态系统的保护能力,通过增殖放流、人工鱼礁、海洋牧场、资源修复等一系列技术措施改善近海生态环境。第二是环境污染的控制能力,包括对河口港湾、重点岸段的重金属元素、化肥农药等污染物排放入海的控制能力。通过环境技术创新,使天更蓝、水更清。滨海湿地植物茂盛、鳞潜羽翔;沿海一线水秀山清、风景优美;近岸浅海碧水金沙、海晏河清。第三是海洋环境安全的保障能力,包括对台风、地震等自然灾害的预警技术和应对能力,也包括重要岸段的保护能力和海洋生态灾害的处置能力。
以提高五种能力为主线,我们应形成一个体现国家目标的、充满活力的海洋科技创新体系,为海洋领域转方式、调机构提供重要的技术依托,为蓝色经济的发展提供强有力的科技支撑,为实现海洋大国向海洋强国的新跨越作出海洋科技应有的贡献。