讓科技領(lǐng)航海洋開(kāi)發(fā)

本刊記者 岳尚華

海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)浮標(biāo)

海洋的開(kāi)發(fā)離不開(kāi)高新技術(shù)，高新技術(shù)的應(yīng)用也離不開(kāi)海洋這個(gè)領(lǐng)域。要開(kāi)發(fā)海洋，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，海洋科技必須迎接21世紀(jì)世界海洋大開(kāi)發(fā)和新技術(shù)革命的雙重挑戰(zhàn)，使我國(guó)的海洋科技事業(yè)有一個(gè)大的發(fā)展。

海洋是地球表面資源與環(huán)境的最大載體。海洋資源的開(kāi)發(fā)，需要獲取大范圍、精確的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行海底勘探、取樣、水下施工等。完成上述任務(wù)則需要一系列海洋開(kāi)發(fā)支撐技術(shù)，包括深海探測(cè)、深潛、海洋遙感、海洋導(dǎo)航等。

我國(guó)海洋科技近幾年發(fā)展較快。特別是20世紀(jì)80年代以來(lái)，海洋科技事業(yè)面向海洋開(kāi)發(fā)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)，工作重點(diǎn)從以往的基礎(chǔ)性研究為主轉(zhuǎn)向以應(yīng)用基礎(chǔ)和技術(shù)開(kāi)發(fā)為主的研究，取得了顯著成績(jī)。我國(guó)成功地開(kāi)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(xún)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。

這些海洋科技成就不僅促進(jìn)了我國(guó)海洋開(kāi)發(fā)和海洋管理的發(fā)展，縮短了與世界發(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。

海洋基礎(chǔ)理論逐步完善

在物理海洋學(xué)方面，我國(guó)的海洋學(xué)家在大量研究中國(guó)海及鄰近大洋水文和動(dòng)力學(xué)特征的基礎(chǔ)上，深入探討了潮汐預(yù)報(bào)、風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)、海浪預(yù)報(bào)和海流模式以及海洋和大氣流結(jié)合的數(shù)值模式等，并獲得重大進(jìn)展。例如，風(fēng)暴潮數(shù)值預(yù)報(bào)方法研究及預(yù)報(bào)產(chǎn)品的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)和模式性能的動(dòng)力檢驗(yàn)方案與客觀標(biāo)準(zhǔn)，在理論和實(shí)際應(yīng)用方面都達(dá)到世界先進(jìn)水平；在海流研究方面，開(kāi)創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)了東海北部中尺度冷渦和南海暖流，推動(dòng)了我國(guó)物理海洋學(xué)的發(fā)展。

在海洋地質(zhì)學(xué)方面，我國(guó)在河口及其三角洲的調(diào)查研究，特別是珠江、長(zhǎng)江、黃河三個(gè)三角洲的水動(dòng)力條件、沉積序列模式和第四紀(jì)地層劃分以及海陸第四紀(jì)地層對(duì)比方面，都取得了重要進(jìn)展，對(duì)近海大陸架含油氣盆地研究也取得較好的成果，已出版《渤海地質(zhì)》、《東海地質(zhì)》、《黃海地質(zhì)》系列專(zhuān)著，提出了衍生沉積的陸架地質(zhì)學(xué)新理論，豐富和完善了我國(guó)陸架地質(zhì)學(xué)的研究?jī)?nèi)容，更新了一些傳統(tǒng)觀念。

在海洋生物學(xué)方面，我國(guó)重點(diǎn)研究了中國(guó)海及鄰近大洋的海洋動(dòng)物分類(lèi)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)物品種及一些新品種，特別是對(duì)藻類(lèi)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(lèi)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，都取得了令人矚目的成就。

海洋聲學(xué)方面，我國(guó)開(kāi)展了海洋水聲物理特性及聲傳播規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究和理論研究，取得各種典型水文條件下的傳播衰減、混響強(qiáng)度及海洋環(huán)境噪聲數(shù)據(jù)，提出了一些淺海聲場(chǎng)理論。在淺海聲傳播損失數(shù)值預(yù)報(bào)研究方面，采用創(chuàng)新的計(jì)算方法和16位微型計(jì)算機(jī)，在數(shù)秒鐘內(nèi)便可得到符合實(shí)況、滿足需求的淺海聲傳播損失數(shù)值預(yù)報(bào)。這項(xiàng)研究成果已居世界領(lǐng)先地位。

日新月異的海洋技術(shù)

在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，我國(guó)的海洋油氣開(kāi)采技術(shù)相對(duì)落后。后來(lái)，我國(guó)采取引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)消化吸收與自主開(kāi)發(fā)相結(jié)合的方針，從無(wú)到有不斷發(fā)展?？碧郊夹g(shù)，特別是鉆井技術(shù)，叢井斜井的鉆探速度快、質(zhì)量好，已跨入國(guó)際先進(jìn)行列。

深潛技術(shù)：我國(guó)深潛技術(shù)的開(kāi)發(fā)工作是從70年代初開(kāi)始的，那時(shí)僅能研制拖式潛水器。1990年開(kāi)發(fā)出觀測(cè)型無(wú)人遙控潛水器救生艇。目前，正在進(jìn)行高強(qiáng)度型水下機(jī)器人研制工作。

水聲工程技術(shù)：我國(guó)在環(huán)境測(cè)量和資源開(kāi)發(fā)方面朝著大面積、高分辨率搜索和小型、實(shí)時(shí)、智能化方向取得了一定進(jìn)展，有些技術(shù)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所研制的高分辨彩色圖像聲吶，在IBM-PC機(jī)上獲得遠(yuǎn)達(dá)100米以?xún)?nèi)的海底清晰圖像，為水下機(jī)器人引導(dǎo)搜索海底地貌、尋找沉船等水下目標(biāo)提供了結(jié)構(gòu)緊湊的通用裝置。

國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心制做的遙感圖像

海洋遙感技術(shù)：國(guó)際上海洋遙感技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段，第一階段是氣象衛(wèi)星腦地衛(wèi)星的海洋應(yīng)用階段，第二階段是海洋衛(wèi)星應(yīng)用階段。我國(guó)目前正處在第一階段，并為步入第二階段做了一些試驗(yàn)研究。我國(guó)在90年代初發(fā)射了一顆極軌氣象衛(wèi)星，并建立了3個(gè)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)海況預(yù)報(bào)、海面溫度和海冰監(jiān)測(cè)、黑潮流系統(tǒng)探測(cè)等起到了一定作用；另外，還建立了海洋污染航空遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、海冰航空遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行了海洋與海岸帶遙感調(diào)查。

海洋觀測(cè)技術(shù)：我國(guó)研究開(kāi)發(fā)了海洋資料浮標(biāo)、潛標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)，海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)技術(shù)，鹽、溫、深測(cè)量技術(shù)，波、流觀測(cè)儀器，潮汐觀測(cè)技術(shù)等，有的達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平；一些新型儀器設(shè)備的應(yīng)用已取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，涌現(xiàn)出一批頗具開(kāi)發(fā)前景和應(yīng)用價(jià)值的成果。

盡管我國(guó)海洋科技有了較大發(fā)展，但與國(guó)外先進(jìn)水平相比還有很大差距，不少領(lǐng)域基本上處于空白狀態(tài)，許多關(guān)鍵技術(shù)尚未過(guò)關(guān)，這直接影響了我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)，尤其是新興海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

海洋科技面臨形勢(shì)嚴(yán)峻

我國(guó)海洋科技工作面臨的形勢(shì)嚴(yán)峻、任務(wù)艱巨，世界范圍內(nèi)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)對(duì)我國(guó)海洋科技工作提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。當(dāng)前世界范圍內(nèi)高技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快，信息技術(shù)、生物技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，正在給世界各方面帶來(lái)一場(chǎng)全新的革命。

我國(guó)是一個(gè)人口眾多、人均資源量少、環(huán)境受到一定程度破壞的大國(guó)。要解決我國(guó)的人口、資源、環(huán)境問(wèn)題，除了走以科技進(jìn)步為依托的內(nèi)涵式擴(kuò)大再生產(chǎn)的路子外，還必須開(kāi)拓新的領(lǐng)域，以高新技術(shù)為依托，向海洋進(jìn)軍。經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)海洋科技的發(fā)展提出了緊迫和艱巨的任務(wù)。

我國(guó)淡水資源居世界第6位，但人均占有量卻只有世界人均占有量的1／4。目前我國(guó)部分地區(qū)已存在嚴(yán)重的淡水危機(jī)，北方沿海城市和地區(qū)尤為突出，年缺水約500億立方米，因缺水年損失約1200億元。因此，如何利用豐富的海水資源為解決淡水資源緊張的局面找出一個(gè)有效的途徑，是海洋科技工作者的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)國(guó)家，以占世界不到7%的耕地養(yǎng)活著占世界22%的人口，耕地人均負(fù)載量超過(guò)世界平均水平2倍以上，且耕地還在不斷減少。而海洋具有豐富的生物資源和空間資源，因此，如何從海洋獲得更多的“土地”資源和蛋白質(zhì)，將成為海洋科技工作的重要內(nèi)容。

從目前所探明的油氣儲(chǔ)量看，人類(lèi)再過(guò)幾十年，陸地上的油氣資源近于枯竭，但海洋具有豐富的油氣資源，我國(guó)近海油氣資源量約為全國(guó)油氣資源量的1／3，而目前海洋石油的產(chǎn)量只占全國(guó)石油產(chǎn)量的3%左右，潛力很大。如何利用高新技術(shù)提高我國(guó)海洋油氣的勘探開(kāi)發(fā)水平，任務(wù)非常艱巨。

我國(guó)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較密切的固體礦產(chǎn)資源短缺。據(jù)對(duì)45種主要礦產(chǎn)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)保證程度分析，今后10年將有1／4不能滿足需要，進(jìn)入21世紀(jì)則有1／2不能滿足需要，礦產(chǎn)資源將出現(xiàn)全面緊張，有些資源將出現(xiàn)枯竭的局面，而海洋中礦產(chǎn)資源豐富，開(kāi)發(fā)潛力巨大。如何發(fā)展海洋高新技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)海洋礦產(chǎn)資源，海洋科技工作者的擔(dān)子很重。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)際風(fēng)云變幻，各種矛盾不斷出現(xiàn)，全球性和區(qū)域性爭(zhēng)端層出不窮，而相當(dāng)大的一部分發(fā)生在海域。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)表明，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)無(wú)論是軍事戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)，還是戰(zhàn)爭(zhēng)方式和手段，都是建立在高科技基礎(chǔ)之上的?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在未來(lái)的世界爭(zhēng)端中，發(fā)生在海域的比重還將進(jìn)一步增大。

21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，海洋開(kāi)發(fā)的難度大、技術(shù)要求高，而且大規(guī)模、全面開(kāi)發(fā)海洋是人類(lèi)歷史上的新課題。海洋的開(kāi)發(fā)離不開(kāi)高新技術(shù)，高新技術(shù)的應(yīng)用也離不開(kāi)海洋這個(gè)領(lǐng)域。要開(kāi)發(fā)海洋，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，海洋科技必須迎接21世紀(jì)世界海洋大開(kāi)發(fā)和新技術(shù)革命的雙重挑戰(zhàn)，使我國(guó)的海洋科技事業(yè)有一個(gè)大的發(fā)展。

我國(guó)海洋科技工作面臨任務(wù)艱巨