我國(guó)海洋科考船發(fā)展分析

曹 剛 胡海豹 林 磊 吳 鳴 杜 鵬

（1.西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院，陜西西安 710072；2. 華中科技大學(xué)電氣學(xué)院，湖北武漢 430074；3. 中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心(國(guó)家科學(xué)圖書館)，北京 100190；4. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100190）

0 引言

浩瀚的海洋蘊(yùn)藏著豐富的資源。隨著科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，迎來了開發(fā)海洋的新時(shí)代。在開發(fā)海洋中，人們可以更加有效地從海洋中獲取更多財(cái)富。因此，海洋資源的調(diào)查、研究與探索已引起全球各國(guó)高度關(guān)注。為引領(lǐng)和推動(dòng)海洋資源勘探開發(fā)、獲得戰(zhàn)略性資源優(yōu)勢(shì)地位，美、日、英、俄等發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)施了一系列國(guó)際海洋聯(lián)合調(diào)查計(jì)劃。如美國(guó)的“綜合大洋鉆探計(jì)劃”“太平洋海底制圖項(xiàng)目”“海洋專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)調(diào)查計(jì)劃”等，日本的“日法海溝計(jì)劃”“日德聯(lián)合調(diào)查海底熱液礦床計(jì)劃”等[1]。黨的十八大以來，習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)“海洋事業(yè)關(guān)系民族生存發(fā)展?fàn)顟B(tài)，關(guān)系國(guó)家興衰安?！盵2]。2015年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家海洋局等7部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)海洋調(diào)查工作的指導(dǎo)意見》，明確指出國(guó)家和地方海洋行政主管部門要組織編制海洋調(diào)查規(guī)劃[3]。

海洋科學(xué)考察船是海洋能力建設(shè)的關(guān)鍵組成部分，也是我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略及“一帶一路”順利實(shí)施的重要保障，更是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)。作為海洋探測(cè)與研究的重要平臺(tái)，海洋科考船能夠運(yùn)載海洋科學(xué)工作者親臨現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)用專門儀器設(shè)備直接觀測(cè)海洋、采集樣品和研究海洋，并對(duì)海洋氣象、地球物理、地質(zhì)勘探等諸多學(xué)科進(jìn)行研究，為海洋科考事業(yè)蓬勃發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。截至2018年，美國(guó)擁有海洋科考船252艘，歐盟擁有148艘，俄羅斯擁有116艘，日本擁有107艘[4]?？墒?，相比之下，同時(shí)期我國(guó)各種海洋科考船總和不足百艘。本文將從船舶發(fā)展歷程、類型和分布對(duì)我國(guó)海洋科考船的現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)比分析，探究我國(guó)海洋科考船的發(fā)展。

1 我國(guó)海洋科考船現(xiàn)狀分析

1.1 船舶發(fā)展歷程

自1957年我國(guó)首艘海洋科考船金星號(hào)的使用，到2019年我國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)極地海洋科考船雪龍2號(hào)的誕生，再到預(yù)計(jì)2021年將交付的6000噸級(jí)海洋綜合科考實(shí)習(xí)船中山大學(xué)號(hào)，我國(guó)海洋科考船自主設(shè)計(jì)建造能力不斷提高。圖1為我國(guó)海洋科考船船舶建造年代的分布。從圖1可發(fā)現(xiàn)，我國(guó)自1990年開始海洋科考船建造數(shù)量明顯增加，建造速度顯著加快。1990—1999年、2000—2009年、2010—2021年我國(guó)建造海洋科考船的數(shù)量分別為7艘、11艘和37艘。橫向比較來看，2000—2012年美國(guó)海洋科考船的建造數(shù)量?jī)H為9艘[5]?？梢姡覈?guó)海洋科考船的建造速度目前已超過美國(guó)，正逐步彌補(bǔ)我國(guó)海洋科考船數(shù)量少、船齡長(zhǎng)的不足。表1為我國(guó)近年建造的具有代表性的海洋科考船。從表1可以看出，近年來我國(guó)全球級(jí)海洋綜合科考船的建造能力顯著提升，這將在我國(guó)海洋資源探索與開發(fā)過程中發(fā)揮重要作用。

表1 我國(guó)近年建造具有代表性的海洋科考船

圖1 我國(guó)海洋科考船船舶建造年代分布

1.2 船舶類型

依據(jù)我國(guó)船舶分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7391—2002，可以將從事海洋科考調(diào)查研究和管理的船舶分為綜合調(diào)查船、多用途調(diào)查船、實(shí)習(xí)調(diào)查船等23種。圖2展示了我國(guó)海洋科考船各類型船舶數(shù)量的分布情況。從圖2可發(fā)現(xiàn)，我國(guó)綜合調(diào)查船、漁業(yè)調(diào)查船和海監(jiān)船相對(duì)較多，而水聲調(diào)查船、港灣調(diào)查船、極地調(diào)查船等相對(duì)較少，同時(shí)我國(guó)目前嚴(yán)重缺乏專業(yè)性較強(qiáng)的兩棲調(diào)查船、氣象船和氣象觀測(cè)船等船舶。

值得注意的是，我國(guó)海洋科考船正朝著多樣化方向發(fā)展，現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7391—2002已無法滿足我國(guó)現(xiàn)有船舶類型的分類方式。如國(guó)家文物局的中國(guó)考古01號(hào)，并未在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中找到合適的船舶類型劃分標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，我國(guó)海洋科考船也朝著多功能方向發(fā)展。如中國(guó)海洋大學(xué)研發(fā)的東方紅2號(hào)可開展海洋環(huán)境海洋聲學(xué)、海洋氣象、海洋地質(zhì)、海洋生物、海洋水文、海洋化學(xué)等調(diào)查，同時(shí)具備高效實(shí)施多學(xué)科海上實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、培養(yǎng)深海大洋創(chuàng)新型研究人才、海洋科技與管理人才的功能。因此，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 7391—2002劃分標(biāo)準(zhǔn)，東方紅2號(hào)同時(shí)屬于綜合調(diào)查船和實(shí)習(xí)調(diào)查船。

另外，依據(jù)美國(guó)聯(lián)邦海洋學(xué)設(shè)備委員對(duì)海洋科考船的分類標(biāo)準(zhǔn)[5]，我國(guó)海洋科考船可以劃分為全球級(jí)、大洋級(jí)、近岸級(jí)及沿岸級(jí)等類型，各種科考船類型的數(shù)量分布如圖2中右上角插入的餅圖所示。比較發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)新建科考船的數(shù)量相對(duì)較多，我國(guó)全球級(jí)海洋科考船占比超過了50%，而近岸級(jí)海洋科考船僅約8%。截至2012年，美國(guó)海洋科考船中全球級(jí)也僅為48%[5]，可見，我國(guó)綜合級(jí)海洋科考船起步晚、起點(diǎn)高，且發(fā)展速度快，逐漸彌補(bǔ)了前期我國(guó)綜合級(jí)海洋科考船不足的短板。

圖2 我國(guó)海洋科考船船舶類型

1.3 船舶分布情況

為推動(dòng)海洋科考船的開放與共享，促進(jìn)我國(guó)海洋調(diào)查能力與水平的提高，保證國(guó)家海洋調(diào)查任務(wù)的順利開展，我國(guó)有關(guān)部門采取了與西方發(fā)達(dá)國(guó)家類似的船舶管理方式，組建起國(guó)家海洋調(diào)查船隊(duì)。截至2017年6月，國(guó)家海洋調(diào)查船隊(duì)共有50艘成員船，其中遠(yuǎn)洋調(diào)查船24艘、近海調(diào)查船26艘，其主要分布在大連、天津、煙臺(tái)等沿海城市[6]。不過，海洋調(diào)查船隊(duì)網(wǎng)站有關(guān)船隊(duì)介紹的信息自2017年6月后未見更新，暫無法獲知我國(guó)現(xiàn)役海洋科考船是否全部加入了國(guó)家海洋調(diào)查船隊(duì)。

通過對(duì)現(xiàn)役近80艘海洋科考船停泊城市分布的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，我國(guó)海洋科考船總數(shù)的約37.31%分布在青島，約19%分布在上海，約16.42%分布在廣州，而溫州、三亞和湛江等城市的分布則相對(duì)較少，如圖3a所示。可見，我國(guó)海洋科考船停泊城市分布不均衡，這可能與城市中相關(guān)科研機(jī)構(gòu)數(shù)量及其海洋科考船需求有關(guān)。如青島市有較多的海洋科考船，可能是由于青島市擁有自然資源部下屬涉?？蒲袉挝缓吐毮懿块T、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部下屬涉?？蒲袉挝灰约吧婧８叩仍盒５缺姸嘤泻Ｑ罂茖W(xué)考察需求的科研單位。

為進(jìn)一步了解我國(guó)海洋科考船的機(jī)構(gòu)分布，依據(jù)表2對(duì)擁有海洋科考船的單位進(jìn)行劃分。這里給出了我國(guó)海洋科考船機(jī)構(gòu)分布特征，如圖3b所示。從圖3可發(fā)現(xiàn)，我國(guó)海洋科考船大多分布在政府職能部門和科研院所，而高等院校和其他企業(yè)單位相對(duì)較少。

表2 海洋科考船機(jī)構(gòu)分布劃分方式

圖3 我國(guó)海洋科考船分布特征

2 我國(guó)典型海洋科考船與其代表性成果

2.1 綜合調(diào)查船與其代表性成果

1957年第一艘海洋科考船金星號(hào)投入使用，揭開了我國(guó)海洋研究工作嶄新的一頁；1981年，我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造了首艘專業(yè)的3 000噸級(jí)海洋科學(xué)考察船科學(xué)一號(hào)；2012年，被稱為中國(guó)劃時(shí)代海洋綜合考察船“長(zhǎng)子”的4 000噸級(jí)海洋科學(xué)綜合考察船科學(xué)號(hào)交付使用，如圖4a所示；2019年，我國(guó)排水量最大、綜合科考性能最強(qiáng)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)亮點(diǎn)最多的海洋綜合科考實(shí)習(xí)船中山大學(xué)號(hào)開工建造，預(yù)計(jì)2021年交付使用，如圖4b所示。近年來，我國(guó)在綜合性海洋資源調(diào)查方面取得了以下具有代表性的成果。

（1）依托科學(xué)一號(hào)科考船，科學(xué)家在遠(yuǎn)航太平洋考察中，發(fā)現(xiàn)了“棉蘭老潛流”，改變了有關(guān)太平洋西邊界流動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)；在中國(guó)陸架考察中，發(fā)現(xiàn)了中尺度渦“東海冷渦”，推進(jìn)了中國(guó)陸架環(huán)流的研究[7]。

（2）依托科學(xué)號(hào)科考船，科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)基于北斗衛(wèi)星的深海6 000米大水深數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，克服了深海潛標(biāo)載荷容積小、供電量少和數(shù)據(jù)量大等困難，改變了以往依賴國(guó)外通信衛(wèi)星的歷史，顯著提高了深海數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)陌踩?、自主性和可靠性，成功破解了深海潛?biāo)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸世界難題[8]。

（3）依托嘉庚號(hào)科考船，科學(xué)家研究了南海經(jīng)由呂宋海峽與西北太平洋的物質(zhì)交換過程，驗(yàn)證了“大洋主控型邊緣?！碧佳h(huán)理論框架的應(yīng)用，建立了關(guān)鍵功能類群的生物量群落結(jié)構(gòu)—有機(jī)碳表征—新陳代謝通路的內(nèi)在聯(lián)系，闡明了經(jīng)典食物鏈、微食物環(huán)、病毒回路對(duì)儲(chǔ)碳過程的調(diào)控機(jī)理[9]。

2.2 漁業(yè)調(diào)查船與其代表性成果

我國(guó)大型科研漁業(yè)科考船主要有北斗號(hào)和南鋒號(hào)。北斗號(hào)系挪威建造并贈(zèng)送給我國(guó)，于1984年抵達(dá)青島港，由黃海水產(chǎn)研究所管理使用，如圖5a 所示；南鋒號(hào)則是2010年建成交付的我國(guó)第一艘自行設(shè)計(jì)、自行建造、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綜合性海洋漁業(yè)資源與環(huán)境科學(xué)調(diào)查船，如圖5b所示[10]。此外，我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造了“藍(lán)?！毕盗泻汀爸袧O科”系列的海洋科考船。近年來，我國(guó)漁業(yè)資源科考船取得了以下具有代表性的成果。

（1）依托北斗號(hào)科考船，科學(xué)家首次成功用聲學(xué)方法評(píng)估了黃、東海鳀魚資源量和可捕量，查明了黃、東海鳀魚漁業(yè)生物學(xué)特征、洄游分布規(guī)律及漁場(chǎng)海洋學(xué)特征，建立了一套網(wǎng)位控制及瞄準(zhǔn)捕撈技術(shù)。這項(xiàng)成果填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的空白，使我國(guó)的漁業(yè)資源調(diào)查研究水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列[11]。

（2）依托北斗號(hào)科考船，我國(guó)科學(xué)家首次在白令海公海區(qū)探察到當(dāng)年生幼魚的密集分布區(qū)，得到了美國(guó)、日本、俄羅斯、波蘭、韓國(guó)等國(guó)家科學(xué)家的重視和認(rèn)同，填補(bǔ)了我國(guó)北太平洋狹鱈遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源研究的空白，也在國(guó)際上維護(hù)我國(guó)重大漁業(yè)利益方面發(fā)揮了重要作用，并產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[11]。

（3）依托南鋒號(hào)科考船，科學(xué)家系統(tǒng)研究了大量經(jīng)濟(jì)魚類生物學(xué)及生活史，首次發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證了外海蘊(yùn)藏巨大的中層魚資源，其有關(guān)成果得到相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的充分肯定，獲得“延續(xù)、增資、擴(kuò)項(xiàng)、升級(jí)”的有力支持[12]。

2.3 深潛調(diào)查船與其代表性成果

1986年我國(guó)第一艘載人潛水器7103救生艇研制成功；2010年7月我國(guó)第一艘自主設(shè)計(jì)和集成研制的載人潛水器蛟龍?zhí)枺▓D6a）下潛深度達(dá)到了3 759米，標(biāo)志著我國(guó)成為繼美、法、俄、日之后，世界上第五個(gè)掌握3 500米大深度載人深潛技術(shù)的國(guó)家；2012年6月蛟龍?zhí)? 000米級(jí)載人潛水器完成了它的終極挑戰(zhàn)，最終將記錄保持在了7 062米；2020年11月10日，我國(guó)奮斗者號(hào)（圖6b）載人潛水器在世界第一深淵——馬里亞納海溝成功坐底10 909米的深度[13]。近年來，我國(guó)深海探測(cè)調(diào)查取得了以下具有代表性的成果。

（1）依托蛟龍?zhí)栞d人潛水器，科學(xué)家首次在地形復(fù)雜的高溫?zé)嵋簾焽鑵^(qū)下潛作業(yè)，取得了豐富的高質(zhì)量熱液樣品和影像資料，獲得了高精度的微地形地貌圖，其高精度定位能力、定點(diǎn)取樣能力和水下通信保障能力再次得到充分驗(yàn)證，技術(shù)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)突出[14]。

（2）依托蛟龍?zhí)栞d人潛水器，科學(xué)家首次在超慢速擴(kuò)張西南印度洋脊活動(dòng)熱液系統(tǒng)開展了載人深潛探測(cè)，對(duì)西南印度洋多金屬硫化物勘探合同區(qū)及合同區(qū)外不同類型的熱液系統(tǒng)進(jìn)行了精細(xì)的調(diào)查研究，進(jìn)行了西南印度洋脊不同熱液區(qū)的生物多樣性比較研究，確認(rèn)了低溫?zé)嵋簠^(qū)等[14]。

（3）依托奮斗者號(hào)載人潛水器，科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了潛水器從萬米海底至海面母船的文字、語音及圖像的實(shí)時(shí)傳輸，并可進(jìn)行高精度的水下定位導(dǎo)航和“海底撈針”，同時(shí)聯(lián)合滄海號(hào)深海著陸器，實(shí)現(xiàn)萬米水下全球首次高清視頻信號(hào)直播和傳輸[15]。

2.4 極地考察船與其代表性成果

極地科考船是專門在南北極海域進(jìn)行海洋調(diào)查和考察的專業(yè)海洋調(diào)查船，可供科考隊(duì)員在特定海域進(jìn)行環(huán)境調(diào)查和科學(xué)研究。自1984年我國(guó)首次開展南極科考開始，極地科考船逐漸從向陽紅10號(hào)、極地號(hào)發(fā)展為雪龍?zhí)枺▓D7a），而自主建造的雪龍2號(hào)的（圖7b）誕生，結(jié)束了雪龍?zhí)栭L(zhǎng)期以來單兵作戰(zhàn)的現(xiàn)狀。近40年來，我國(guó)極地海洋調(diào)查也取得了豐碩的成果，以下是具有代表性的成果。

（1）依托雪龍?zhí)柨瓶即茖W(xué)家首次成功在北極布放我國(guó)自主研發(fā)的“無人冰站”、水下滑翔機(jī)、爬升式海洋剖面浮標(biāo)等無人值守觀測(cè)設(shè)備，使我國(guó)的北冰洋考察從夏季延續(xù)到了冬季，提升了我國(guó)對(duì)北極環(huán)境的觀、監(jiān)測(cè)能力[16]。

（2）依托雪龍?zhí)柨瓶即?，科學(xué)家首次實(shí)地探明南極冰蓋底部存在地球表面最大的峽谷，并在南極中山站及格羅夫山周邊地區(qū)共架設(shè)10個(gè)天然地震觀測(cè)臺(tái)，組成了1個(gè)二維觀測(cè)陣列，為獲得南極大陸的深部地殼和地幔的精細(xì)結(jié)構(gòu)成像，揭示其核幔對(duì)流機(jī)制提供了地球物理學(xué)證據(jù)[17]。

（3）依托雪龍2號(hào)科考船，科學(xué)家首次用大型底棲生物拖網(wǎng)在宇航員海開展了底棲生物調(diào)查，包括海洋浮游生物、游泳生物、底棲生物、鳥類和哺乳動(dòng)物等各個(gè)類群。這是中國(guó)在宇航員海首次開展海洋生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查的重要組成部分[18]。

3 我國(guó)海洋科考船存在問題與建議

為提高海洋科考船隊(duì)的利用效率，發(fā)揮多方面科研力量的綜合優(yōu)勢(shì)，增加部門間的協(xié)調(diào)和資源共享，我國(guó)不僅成立了國(guó)家海洋調(diào)查船隊(duì)，還通過國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)等部門設(shè)立了相應(yīng)的海洋科學(xué)調(diào)查船時(shí)費(fèi)項(xiàng)目來推進(jìn)海洋科考事業(yè)。然而，目前我國(guó)海洋科考船仍然存在以下問題。

（1）缺少宏觀層面的海洋科考船舶建造長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃：目前很多海洋資源調(diào)查的科研院所和高校均在籌劃建造海洋科考船，但這些海洋科考船是否有必要同型號(hào)、同功能地重復(fù)建造（如藍(lán)海101和藍(lán)海201）[19]，應(yīng)當(dāng)在建造前進(jìn)行充分論證。

（2）缺少集中化管理：目前我國(guó)成立國(guó)家海洋調(diào)查船隊(duì)，加強(qiáng)了海洋科考船的管理，然而有些海洋科考船并未被納入國(guó)家海洋調(diào)查船隊(duì)[6]。

（3）缺少統(tǒng)一化資源協(xié)調(diào)：目前我國(guó)大部分海洋科考船科考任務(wù)飽滿，除正常的船舶維護(hù)外，長(zhǎng)期在海上開展科考任務(wù)，然而也有部分海洋科考船科考任務(wù)稀少，難以發(fā)揮最佳效益。

（4）港口停泊缺乏合理性：我國(guó)海岸線漫長(zhǎng)，理論上根據(jù)船舶調(diào)查海域?qū)⑾鄳?yīng)船舶停靠于盡可能近的港口會(huì)具有更佳的便利性，然而目前我國(guó)海洋科考船停泊港相對(duì)集中，存在一定不合理性。

（5）調(diào)查區(qū)域存在重復(fù)性：我國(guó)海洋面積大、擁有海洋科考船的機(jī)構(gòu)多，可能會(huì)造成在同一區(qū)域多船開展同一問題的有關(guān)科考活動(dòng)[1]；如果能夠構(gòu)建信息化、網(wǎng)絡(luò)化的公開運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，加強(qiáng)開放共享管理[20]，將會(huì)在很大程度上降低我國(guó)海洋資源調(diào)查的重復(fù)性。

（6）進(jìn)一步提升科考船的人性化設(shè)計(jì)：海洋科考船需要長(zhǎng)期在海上執(zhí)行任務(wù)，因此有必要增強(qiáng)船舶的人性化設(shè)計(jì)，為船員和科學(xué)家提供更舒適、便捷的工作環(huán)境，如新建的海洋六號(hào)所有房間均可上互聯(lián)網(wǎng)，并配有健身房、閱覽室、桑拿房等[21]。

以上我國(guó)海洋科考船存在的問題，也部分反映出了國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展所面臨的共性問題，該類問題已引起國(guó)家有關(guān)部門的高度重視，如在科技部印發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心建設(shè)的總體方案（暫行）》明確指出：加強(qiáng)跨區(qū)域、跨領(lǐng)域創(chuàng)新力量?jī)?yōu)化整合，統(tǒng)籌項(xiàng)目、基地、人才等創(chuàng)新資源布局，激活存量資源，促進(jìn)創(chuàng)新資源面向產(chǎn)業(yè)和企業(yè)開放共享?；诖耍骺蒲袡C(jī)構(gòu)應(yīng)擴(kuò)大科研數(shù)據(jù)的共享，盡量避免同一海域多次開展同一領(lǐng)域的科考研究，同時(shí)國(guó)家有關(guān)部門可制訂有關(guān)科研數(shù)據(jù)的共享細(xì)則，并引導(dǎo)我國(guó)海洋科考船集約化管理、統(tǒng)一化調(diào)配、合理化?？?、人性化保障等。