海洋新技術(shù)的重大突破將促進(jìn)藍(lán)色海洋經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展

整理撰稿人：中科院國(guó)家科學(xué)圖書館蘭州分館資源與海洋團(tuán)隊(duì)

高峰（E-mail:gaofeng@llas.ac.cn）、王寶

審稿專家：中科院海洋所相建海研究員

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及陸域資源、能源和空間的壓力與日俱增，海洋必將成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。沿海國(guó)家和地區(qū)都高度重視海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，將海洋科技支撐海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為海洋強(qiáng)國(guó)的重要戰(zhàn)略。在新的歷史階段，中國(guó)政府審時(shí)度勢(shì)，做出了建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略決策。我們必須乘借未來(lái)海洋新技術(shù)的突破之勢(shì)，推進(jìn)我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)海洋強(qiáng)國(guó)的夢(mèng)想。

1 海洋新技術(shù)助推傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)，催生海洋新興產(chǎn)業(yè)

20 世紀(jì)60年代以來(lái)，大規(guī)模的、綜合性的海洋新技術(shù)帶動(dòng)的海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的豐富和升級(jí)標(biāo)志著現(xiàn)代海洋經(jīng)濟(jì)的興起[1]。海洋生物技術(shù)、海洋資源勘察開發(fā)技術(shù)、海洋環(huán)境檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)等核心關(guān)鍵技術(shù)的突破，將帶動(dòng)新品種、新制品、新器件、新設(shè)備、新商品的不斷涌現(xiàn)[2]。世界沿海各國(guó)都認(rèn)識(shí)到海洋生物技術(shù)在開發(fā)和利用海洋生物資源中的重要作用，紛紛加大投資開發(fā)海洋生物技術(shù)[3-7]。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（特別是轉(zhuǎn)基因水生動(dòng)物）技術(shù)早已成熟,但其安全性一直受到質(zhì)疑。在美國(guó)比天然同種魚類生長(zhǎng)快2倍的新品種,17年前就進(jìn)入準(zhǔn)入市場(chǎng)的法律程序,在反復(fù)爭(zhēng)議中,終于通過(guò)了食物安全和環(huán)境安全的論證,很可能成為全球第一個(gè)準(zhǔn)入市場(chǎng)的可食用的轉(zhuǎn)外源基因動(dòng)物。歐洲科學(xué)基金委員會(huì)2010年的報(bào)告估計(jì)，“歐洲在10年內(nèi)將成為全球海洋生物技術(shù)的領(lǐng)先者，海洋生物技術(shù)當(dāng)前全球市場(chǎng)價(jià)值為280億歐元，并以每年12%的增速發(fā)展”[8]。全基因組測(cè)序與結(jié)構(gòu)基因的分析及生物技術(shù)應(yīng)用、DNA提取純化和分子分析的自動(dòng)化等大大提高和擴(kuò)展了海洋生物技術(shù)的研究水平和應(yīng)用范圍。海洋生物技術(shù)的突破將從根本上改變傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)若干新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使人類更有效地持續(xù)開發(fā)利用海洋生物資源。

以海洋深潛技術(shù)為標(biāo)志的新一輪海洋技術(shù)正在帶動(dòng)深海資源勘察和開發(fā)。多功能水下纜控機(jī)器人、高精度水下自航器、深海海底觀測(cè)系統(tǒng)、深?？臻g站等綜合技術(shù)體系及相關(guān)核心技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，將為深海海洋資源的綜合開發(fā)利用提供核心支撐。目前，從深海海底獲得可燃冰（天然氣水合物）樣品的有美、日、韓和中國(guó)4個(gè)國(guó)家，而日本聲稱他們掌握了規(guī)模開采可燃冰的技術(shù)。隨著我國(guó)海洋科學(xué)從近岸向遠(yuǎn)洋、從淺水向深海拓展戰(zhàn)略的實(shí)施，深?？碧郊夹g(shù)將實(shí)現(xiàn)歷史性的突破。在傳統(tǒng)化石能源不斷枯竭和碳減排迫切要求的今天，以潮汐能、波浪能、風(fēng)能、鹽差能、海洋生物質(zhì)能等為代表的海洋可再生能源正在發(fā)揮著越來(lái)越重要的替代作用。世界主要國(guó)家和組織紛紛制定相關(guān)開發(fā)計(jì)劃和技術(shù)發(fā)展路線圖，加強(qiáng)海洋可再生能源的研究開發(fā)。新一輪國(guó)際海洋可再生能源研究開發(fā)的潮流已經(jīng)促使一批海洋能發(fā)電技術(shù)得到了突破，其中，英國(guó)、丹麥、瑞典等國(guó)已進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)作期。英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》雜志網(wǎng)站報(bào)道，5大創(chuàng)新能源技術(shù)的突破將有助于改變目前人類以化石能源為主的現(xiàn)狀，其中一項(xiàng)是涉及藻類制造的生物燃料。測(cè)算表明，每英畝藻類能生成數(shù)千加侖的汽油，而同樣大小的土地種植出來(lái)的農(nóng)作物才能生產(chǎn)數(shù)百加侖汽油。多學(xué)科高度交叉融合,科學(xué)、技術(shù)和工程緊密結(jié)合,官產(chǎn)學(xué)研軍共同協(xié)作,已成為最具競(jìng)爭(zhēng)力的海洋技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵。

2 海洋新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)

過(guò)去的30年里，世界海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值已經(jīng)由1980年的不足2500億美元迅速上升到2009年的4.5萬(wàn)億美元。海洋新興產(chǎn)業(yè)是近10年海洋經(jīng)濟(jì)中增長(zhǎng)速度最快的產(chǎn)業(yè)，整體年增長(zhǎng)速度超過(guò)28%，其中海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)增速達(dá)39%，海水利用業(yè)33%，海洋電力業(yè)24%[9]。

2003—2012年，我國(guó)海洋生產(chǎn)總值已從10077.71億元增加為50087億元，年均增長(zhǎng)19.88%。2007—2012年，我國(guó)戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)年均增速在20%以上，其中，產(chǎn)業(yè)化程度較高的是海洋生物醫(yī)藥業(yè)、海水利用業(yè)以及運(yùn)用海洋可再生能源發(fā)電的海洋電力業(yè)，與2011年相比，分別增長(zhǎng)73.7%、10%和42.9%，明顯高于傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)，顯示出戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展后勁?！笆濉逼陂g，海洋科技對(duì)海洋經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率將由“十一五”末的54.5%上升至60%。

當(dāng)前，中國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)仍以傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)的海洋漁業(yè)、海洋交通運(yùn)輸業(yè)和濱海旅游業(yè)占主導(dǎo)，而海洋油氣業(yè)、海洋礦業(yè)、海洋生物醫(yī)藥業(yè)、海水利用業(yè)、海洋電力業(yè)等高技術(shù)密集型行業(yè)產(chǎn)值所占比重還非常小。這在某種程度上反映出中國(guó)依賴高技術(shù)的新興海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展還比較落后。借助于世界海洋高新技術(shù)的快速發(fā)展和重大突破，我國(guó)海洋新興產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇期。

3 中國(guó)海洋技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)

新中國(guó)建立60年以來(lái)的科學(xué)發(fā)展，在生物海洋學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)、海洋化學(xué)、海洋環(huán)境科學(xué)等學(xué)科都取得了顯著進(jìn)展，為海洋漁業(yè)、海洋油氣資源開發(fā)、海洋環(huán)境保護(hù)和海洋防災(zāi)減災(zāi)等方面的發(fā)展提供了科學(xué)指導(dǎo)，初步形成了具有區(qū)域特征、多學(xué)科綜合交叉的中國(guó)海洋科學(xué)研究體系。據(jù)《中國(guó)海洋統(tǒng)計(jì)年鑒2011》顯示，2010年中國(guó)海洋科研行業(yè)機(jī)構(gòu)數(shù)為181個(gè)，科技活動(dòng)人員為29676人。這支隊(duì)伍在國(guó)際海洋科學(xué)技術(shù)研究中正在發(fā)揮積極作用。

近10年，中國(guó)和其他國(guó)家與地區(qū)在海洋科學(xué)的國(guó)際合作發(fā)表論文逐年增加，共計(jì)與55個(gè)國(guó)家與地區(qū)開展合作，發(fā)表的SCI論文近千篇。其中與美國(guó)是合作發(fā)文排名第一的國(guó)家與地區(qū)，共計(jì)544篇，日本排名第二，計(jì)136篇，澳大利亞和加拿大并列第三，各94篇。從機(jī)構(gòu)層面來(lái)看，與美國(guó)合作發(fā)文最多的機(jī)構(gòu)為中科院135篇，接下來(lái)是中國(guó)海洋大學(xué)100篇、廈門大學(xué)68篇、國(guó)家海洋局57篇、上海海洋大學(xué)40篇、香港科技大學(xué)38篇。

我國(guó)在海洋技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展突飛猛進(jìn)?！膀札垺碧?hào)載人潛水器創(chuàng)造了7062m的深潛記錄，實(shí)現(xiàn)了深海技術(shù)發(fā)展的新突破和重大跨越，標(biāo)志著我國(guó)海底載人科學(xué)研究和資源勘探能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。成為擁有該項(xiàng)技術(shù)的第5個(gè)國(guó)家，將在我國(guó)深海和遠(yuǎn)洋科學(xué)考察和探測(cè)、深海資源調(diào)查和開發(fā)方面發(fā)揮重要作用。我國(guó)自80年代起，實(shí)施了28次南極考察和5次北極科學(xué)考察任務(wù)，形成了“一船四站一基地”的戰(zhàn)略格局[9]。隨著北極海冰融化和夏季航道的打通，我國(guó)在北極豐富油氣資源開發(fā)利用方面前景光明?！翱茖W(xué)”號(hào)海洋科學(xué)綜合考察船的投入使用，使我國(guó)具有國(guó)際先進(jìn)水平的深遠(yuǎn)海科學(xué)研究移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在技術(shù)裝備建設(shè)上，近年來(lái)，中國(guó)在深水半潛式鉆井平臺(tái)、自升式鉆井平臺(tái)等海洋工程設(shè)備的研究和制造方面取得了一大批重大自主創(chuàng)新成果，2012年5月9日，中國(guó)首座代表世界先進(jìn)水平的第六代半潛式深水鉆井平臺(tái)“海洋石油”在南海成功開鉆；上海開埠以來(lái)建造的第一座自升式鉆井平臺(tái)，于2013年8月28日在上海外高橋造船有限公司2號(hào)船塢順利下水，進(jìn)入設(shè)備調(diào)試階段。此次下水的自升式鉆井平臺(tái)為JU-2000E型，主要用于海上石油、天然氣勘探和開采工程作業(yè)，又一標(biāo)志性的高技術(shù)、高附加值海洋工程產(chǎn)品進(jìn)入關(guān)鍵的總裝搭載階段[10]。在海洋新能源技術(shù)和開發(fā)方面[9]，我國(guó)潮汐能、潮流能開發(fā)技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先地位，波浪能技術(shù)基本成熟，尚有差距，而溫差能方面還存在明顯差距。我國(guó)海洋風(fēng)能開發(fā)雖然較晚，但發(fā)展速度很快，已形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

海洋新技術(shù)的重大突破必將催生藍(lán)色海洋經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。海洋生物技術(shù)、海洋資源勘察開發(fā)技術(shù)、海洋環(huán)境檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)等核心關(guān)鍵技術(shù)取得突破，新品種、新制品、新器件、新設(shè)備、新商品不斷涌現(xiàn)，新型海洋產(chǎn)業(yè)群開始在我國(guó)沿海省市顯現(xiàn)?，F(xiàn)代海洋生物漁業(yè)、海洋生物材料與生物煉制業(yè)、海洋生物藥業(yè)、海洋先進(jìn)制造業(yè)、深海油氣礦藏勘探采集重大裝備業(yè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)器件、儀器與設(shè)備業(yè)等漸次發(fā)展，有望在5—10年形成我國(guó)自主創(chuàng)新、知識(shí)引領(lǐng)的經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)極，形成基于生態(tài)系統(tǒng)的近海管理體系和發(fā)展模式。

4 亟待突破的瓶頸問題

從世界范圍來(lái)看，海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展優(yōu)勢(shì)很大程度上取決于其政策法規(guī)的健全和投入的力度。盡管國(guó)家海洋局已啟動(dòng)了戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃研究工作，但尚未形成全社會(huì)積極參與和支持戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)的良好環(huán)境。要實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展離不開國(guó)家的優(yōu)惠政策引導(dǎo)和資金的大量投入。應(yīng)積極探索和推進(jìn)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的政府投入、企業(yè)投資、國(guó)外合作等多元化投入機(jī)制，加大科技創(chuàng)新、平臺(tái)建設(shè)和人才培養(yǎng)支持力度。與其他產(chǎn)業(yè)相比，海洋藥物、海水綜合利用和深海采礦等海洋產(chǎn)業(yè)對(duì)海洋高新技術(shù)的依賴性很大[11]。舉例說(shuō)，海洋生物技術(shù)開發(fā)的一個(gè)重要目標(biāo)是把基因轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,把代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為制劑、藥物,把生物基質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物材料、器件,把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物能源[12]。從海洋科學(xué)到海洋技術(shù)，再到海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這條主線必須貫穿到未來(lái)發(fā)展中。海洋科學(xué)與海洋技術(shù)的融合、海洋技術(shù)與海洋經(jīng)濟(jì)的融合是未來(lái)發(fā)展必須要解決的難題?？傮w上，我國(guó)海洋技術(shù)的自主研發(fā)能力仍然較弱，突出表現(xiàn)在海洋裝備技術(shù)與制造基礎(chǔ)薄弱，關(guān)鍵元器件與材料國(guó)產(chǎn)化率低。因此，未來(lái)的發(fā)展空間依然巨大，存在實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破的潛力。

據(jù) Constanza（1997）估計(jì)，全球海洋生態(tài)價(jià)值為20.949萬(wàn)億美元/年，其中近海生態(tài)價(jià)值為12.568萬(wàn)億美元/年[13]。2007年發(fā)布的《美國(guó)未來(lái)10年海洋科學(xué)優(yōu)先研究計(jì)劃和實(shí)施戰(zhàn)略》，明確將海洋生態(tài)作為研究重點(diǎn)，將其上升到人類福祉的高度予以認(rèn)識(shí)。2010年6月發(fā)布的《NOAA未來(lái)十年戰(zhàn)略規(guī)劃》將“健康的海洋：在健康、富有生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)中維持海洋漁業(yè)、生境以及生物多樣性”作為重要戰(zhàn)略目標(biāo)。中國(guó)政府也已將海洋生態(tài)文明建設(shè)列為重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)，然而我國(guó)海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能修復(fù)與提升的戰(zhàn)略重點(diǎn)與優(yōu)先領(lǐng)域，還亟待明晰與破題。

隨著海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，培養(yǎng)與造就一批具有國(guó)際水平的學(xué)科帶頭人和管理人才極為重要。從事海洋科技開發(fā)人員逐年增加，但在海洋生物醫(yī)藥、海洋電力和海水利用的高端人才，尤其是將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才明顯不足。因此，加大人才引進(jìn)和培養(yǎng)力度，不斷儲(chǔ)備開展海洋技術(shù)開發(fā)的人才資源，是推進(jìn)海洋新技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，促進(jìn)海洋新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、跨越發(fā)展的必由之路。

1 丁娟,葛雪倩.國(guó)內(nèi)外關(guān)于海洋新興產(chǎn)業(yè)的理論研究:回顧與述評(píng).產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)評(píng)論,2012,02:85-100.

2 中國(guó)科學(xué)院.科技發(fā)展新態(tài)勢(shì)與面向2020年的戰(zhàn)略選擇.北京:科學(xué)出版社,2013.

3 National Sciences and Technology Council（U.S.）,Bio technology Research Subcommittee.Biotechnology for the 21st century:New horizons-marine biotechnology.Washington,D.C.:The Subcommitee,1995:40.

4 曾呈奎,相建海.海洋生物技術(shù).濟(jì)南:山東省科學(xué)技術(shù)出版社,1998，661.

5 管華詩(shī).海洋知識(shí)經(jīng)濟(jì).青島:青島海洋大學(xué)出版社,1999，301.

6 相建海.海洋生物技術(shù)催生藍(lán)色生物經(jīng)濟(jì).生命科學(xué)，2012，24（9）：967-979.

7 Boissconnas J,Connolly N,Martoura F et al.Integrating marine science in Europe.2002，148.

8 Querellou J,B?rresen T,Boyen C et al.Marine biotech nology:Anew vision and strategy for Europe.Belgium:Drukkerij De Windroos NV,2010，91.

9 高之國(guó)主編.中國(guó)海洋發(fā)展報(bào)告（2013）.北京:海洋出版社,2013.

10 于俊，何寶新.上海建造的第一座自升式鉆井平臺(tái)下水.http://finance.inewsweek.cn/20130828,70041.html.

11 陳可文.中國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)學(xué).北京:海洋出版社,2003.

12 相建海.海洋生物技術(shù)研究新進(jìn)展.高技術(shù)發(fā)展報(bào)告2013.北京：科學(xué)出版社，2013，123-134.

13 Constanza R,d’Arge R,de Groot R et al.The value of the world’s ecosystem services and natural capital.Nature,1997,387（May 15）：253-260.