李靜
2024年是中國(guó)極地考察40周年,“四十不惑”,方向更加明確。青青之島,揚(yáng)帆新航程,探索極地之光,奮力打造引領(lǐng)型現(xiàn)代海洋城市。
極地,蘊(yùn)藏豐富資源,是科學(xué)的殿堂、創(chuàng)新的源泉,被譽(yù)為“天然的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”,吸引著人類探索的目光和腳步。
青島,國(guó)家海洋科教名城,海洋科研實(shí)力雄厚,聚集了全國(guó)30%的涉海院士、40%的涉海高端研發(fā)平臺(tái)和50%的海洋領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)跑技術(shù),擁有37.65萬(wàn)名海洋人才。
青島與極地,一場(chǎng)實(shí)力與機(jī)遇成就的奇緣。南征北戰(zhàn),青島力量賦能極地考察,拓展了極地考察的廣度和深度。極地考察也為青島海洋事業(yè)發(fā)展打開一扇窗。
40年建成“兩船七站”
極地科學(xué)考察是人類探索自然奧秘、探求新發(fā)展空間的重要領(lǐng)域。2024年是中國(guó)極地考察40周年,自然資源部將開展一系列活動(dòng)紀(jì)念這一重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)。中國(guó)極地考察40周年成就展將于6月在國(guó)家博物館舉辦,生動(dòng)再現(xiàn)中國(guó)極地考察走過的光輝歷程,展示極地考察工作取得的重大成就。
40年前,中國(guó)的極地事業(yè)是一張白紙,沒有一個(gè)極地考察站,沒有一艘專業(yè)極地科考船。
1984年11月20日,“向陽(yáng)紅10”號(hào)啟航,首次踏上前往南極的征程,實(shí)施中國(guó)第一次南極考察,考察隊(duì)中的75位科學(xué)家有一半以上是中國(guó)海洋大學(xué)畢業(yè)生。
1986年10月31日,中國(guó)第一艘極地科學(xué)考察船“極地”號(hào)載著第三次南極科考隊(duì)員從青島啟航,這是“極地”號(hào)的首次航程,也是中國(guó)航海史上的第一次環(huán)球航行,由此開始,“極地”號(hào)六次出征南極。
2017年8月28日,中國(guó)首次環(huán)球海洋綜合科考在青島起航,當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的海洋綜合科考船——“向陽(yáng)紅01”船從青島出發(fā),穿越南半球的印度洋、大西洋、太平洋和南極半島周邊洋區(qū),開啟中國(guó)首次將大洋科考與極地科考整合在一起的環(huán)球海洋綜合科學(xué)考察活動(dòng)。
2019年10月,中國(guó)第一艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船“雪龍2”號(hào)跟隨中國(guó)第36次南極考察隊(duì)首航南極,與“雪龍”號(hào)一起組成破冰船編隊(duì),開啟“雙龍?zhí)綐O”新時(shí)代。
時(shí)至今日,從無(wú)到有、由弱到強(qiáng),中國(guó)極地考察事業(yè)已走過40年,建立了“兩船七站”,躋身全球極地研究“第一梯隊(duì)”,取得了豐碩成果。
青島與極地考察淵源深厚。40年來(lái),青島深度參與極地考察?!扒鄭u智造”破冰前行,為中國(guó)極地事業(yè)貢獻(xiàn)了青島力量,科技之光閃耀南北極。
“青島智造”破冰前行
記者從自然資源部北海局獲悉,1984年11月,中國(guó)首次開展南極科考,主要任務(wù)是在南極喬治王島建設(shè)長(zhǎng)城站,自然資源部北海局等單位人員參與了長(zhǎng)城站建設(shè)。
1985年10月,中國(guó)第一艘極地考察船“極地”號(hào)交由自然資源部北海局前身——原國(guó)家海洋局北海分局管理。從1986年首航至1994年退役,“極地”號(hào)六次從青島起航出征南極,先后執(zhí)行第三次、第五次、第六次、第七次、第八次、第九次南極考察任務(wù),圓滿完成中國(guó)南極長(zhǎng)城站擴(kuò)建、中山站建站的物資運(yùn)輸及南大洋考察等重大任務(wù)的保障工作,為中國(guó)南極事業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。
其中,1986年10月31日,“極地”號(hào)在青島啟航,執(zhí)行第三次南極考察任務(wù),這也是中國(guó)首次環(huán)球考察,航行太平洋、大西洋、印度洋航線進(jìn)行重力、物理、化學(xué)和生物四個(gè)項(xiàng)目的考察,取得寶貴資料,填補(bǔ)了中國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的空白。
1992年10月30日至1993年4月6日,“極地”號(hào)完成第九次南極考察“一船兩站”任務(wù),此次考察歷時(shí)159天,航行24000海里,成功開辟了“青島—新西蘭—風(fēng)暴圈—南極冰區(qū)—中國(guó)南極長(zhǎng)城站”的新航線;首次沿南極冰緣航行一周,為中國(guó)積累了環(huán)冰緣航行寶貴經(jīng)驗(yàn)。
1994年,中國(guó)新一代極地科考船“雪龍”號(hào)正式入列,“極地”號(hào)結(jié)束了光輝的歷史使命正式退役。北海局在中國(guó)極地考察事業(yè)的角色由船舶保障轉(zhuǎn)變?yōu)榭瓶颊{(diào)查。據(jù)介紹,自2021年開始,作為中國(guó)南北極考察各航次的水體化學(xué)業(yè)務(wù)化工作的牽頭單位,北海局承擔(dān)極地業(yè)務(wù)化考察工作,主要承擔(dān)海洋化學(xué)、海洋生態(tài)、海洋水文等專業(yè)領(lǐng)域的調(diào)查任務(wù),為極地考察工作貢獻(xiàn)了青島力量。在參與極地考察新征程上,北海局先后共派出36人次參與中國(guó)南北極11個(gè)航次的考察工作。
“極地”舷號(hào)重新啟用
青島市海洋重點(diǎn)項(xiàng)目——北海局破冰調(diào)查船和浮標(biāo)作業(yè)船項(xiàng)目,進(jìn)一步充實(shí)青島海洋科考實(shí)力,為極地考察提供新裝備。據(jù)介紹,為繼承和發(fā)揚(yáng)“南極精神”,北海局重新啟用“極地”舷號(hào)。2022年11月,新“極地”號(hào)開工建造,2023年12月,“極地”號(hào)破冰科考船順利出塢,將于2024年5月交付入列,預(yù)計(jì)下半年開始承擔(dān)科學(xué)考察任務(wù),成為南北極考察補(bǔ)充力量。
以科考船為代表的支撐保障能力,是開展極地考察的重要基礎(chǔ)。新“極地”號(hào)是中國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造的新一代破冰科考船,具備全球無(wú)限航區(qū)航行能力。新“極地”號(hào)長(zhǎng)89.95米、寬17.8米,相當(dāng)于三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)首尾相連組合在一起;定員60人,排水量5600噸,續(xù)航力達(dá)26000公里,最大航速15節(jié),一次補(bǔ)給可以保障全船在海上生活80天以上;破冰等級(jí)達(dá)到PC6,能以2節(jié)的連續(xù)速度破1米厚的當(dāng)年冰。新“極地”號(hào)設(shè)計(jì)建造充分借鑒了“雪龍”號(hào)、“雪龍2”號(hào)經(jīng)驗(yàn),具備開展極地科學(xué)考察的巨大潛力。
新“極地”號(hào)最大的亮點(diǎn)是可以同時(shí)搭載國(guó)產(chǎn)無(wú)人機(jī)、無(wú)人船以及水下自主機(jī)器人等裝備,依托中國(guó)自主衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),形成“空—天—?!獫摗币惑w化的科考模式,打破了傳統(tǒng)科考的諸多限制,能夠同步完成包括大氣、海冰、水體、地球物理在內(nèi)的多學(xué)科綜合科學(xué)考察任務(wù),賦予科學(xué)家們更為廣闊的探索空間。
硬科技成就硬實(shí)力
工欲善其事,必先利其器。極地裝備是認(rèn)識(shí)極地、開發(fā)極地、利用極地的基礎(chǔ)保障和重要載體。在極地嚴(yán)酷復(fù)雜的環(huán)境中,想要取得科研成果離不開先進(jìn)科研設(shè)施。依靠強(qiáng)大的科技創(chuàng)新實(shí)力,越來(lái)越多的來(lái)自青島的自主創(chuàng)新技術(shù)、先進(jìn)的極地探測(cè)與作業(yè)裝備為極地考察提供了有力支撐。
2012年8月,位于青島的山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所(以下簡(jiǎn)稱海儀所)研發(fā)的中國(guó)首個(gè)極地大型海洋觀測(cè)浮標(biāo),由中國(guó)第五次北極考察隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)在北緯70度、東經(jīng)3度的挪威海布放和長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。這是中國(guó)首次將自主研發(fā)的浮標(biāo)和觀測(cè)技術(shù)應(yīng)用于北極海域,并利用大型浮標(biāo)對(duì)海氣相互作用進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),標(biāo)志著中國(guó)自主研發(fā)的浮標(biāo)觀測(cè)與布放技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
海儀所還參與研發(fā)了國(guó)際上首臺(tái)在南極部署的可全天時(shí)觀測(cè)80千米至110千米大氣溫度和風(fēng)場(chǎng)的高空測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)。在第35次南極科學(xué)考察期間,海儀所團(tuán)隊(duì)完成了“極區(qū)鈉熒光多普勒激光雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)”在中山站的安裝和調(diào)試,該系統(tǒng)填補(bǔ)了中國(guó)在極隙區(qū)中高層大氣探測(cè)的空白。
2019年11月底,海儀所自主研制的“相干多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)”隨中國(guó)第36次南極科考隊(duì)順利抵達(dá)南極中山站。這是中國(guó)首次在南極部署相干多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá),填補(bǔ)了中國(guó)對(duì)南極大陸低空大氣風(fēng)場(chǎng)探測(cè)的空白。至此,高、低空測(cè)風(fēng)雷達(dá)“無(wú)縫銜接”,為中國(guó)在南極大氣探測(cè)提供了全新的觀測(cè)手段。
海洋觀測(cè)站(點(diǎn))是觀測(cè)與研究海洋的重要平臺(tái)。第35次南極科學(xué)考察期間,北海局在南極長(zhǎng)城站建設(shè)了中國(guó)極地首個(gè)海洋站。2019年2月,長(zhǎng)城站海洋站驗(yàn)潮站開始進(jìn)行潮位業(yè)務(wù)化觀測(cè),標(biāo)志著中國(guó)極地區(qū)域首個(gè)業(yè)務(wù)化海洋觀測(cè)站正式開始運(yùn)行。南極海洋站驗(yàn)潮站與位于青島的國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心相隔萬(wàn)里,但通過衛(wèi)星,站內(nèi)的觀測(cè)數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)傳輸至國(guó)內(nèi)。北海預(yù)報(bào)中心的工作人員坐在電腦前就可實(shí)時(shí)查看長(zhǎng)城站無(wú)冰期的潮汐觀測(cè)數(shù)據(jù),并完成實(shí)時(shí)監(jiān)控。
青島高校也為極地考察事業(yè)作出了卓越貢獻(xiàn)。比如,中國(guó)海洋大學(xué)參與南北兩極科考的科研人員已經(jīng)達(dá)到230人次。1984年,中國(guó)海洋大學(xué)的趙進(jìn)平、張玉林與李福榮參與了中國(guó)首次南極考察任務(wù),參與此次科考的75位科學(xué)家中超過一半是中國(guó)海洋大學(xué)畢業(yè)生;中國(guó)第一個(gè)登上南極的科學(xué)家董兆乾、中國(guó)第一個(gè)徒步考察南極的科學(xué)家蔣家倫,都是中國(guó)海洋大學(xué)校友;中國(guó)第一個(gè)南北兩極都登上的科學(xué)家是中國(guó)海洋大學(xué)的趙進(jìn)平教授。近年來(lái),趙進(jìn)平教授及其科研團(tuán)隊(duì)已成為中國(guó)南北極研究的支柱力量,支撐和引領(lǐng)了中國(guó)極地科學(xué)的研究發(fā)展。
在剛剛結(jié)束的中國(guó)第40次南極考察中,中國(guó)首次在極地布放生態(tài)潛標(biāo)。該套潛標(biāo)布放水深約3000米,將收集長(zhǎng)周期序列的磷蝦數(shù)據(jù)以及相關(guān)的生態(tài)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)。值得一提的是,此次布放首個(gè)生態(tài)潛標(biāo)任務(wù),由青島企業(yè)海麗雅集團(tuán)助力完成。據(jù)了解,海麗雅集團(tuán)針對(duì)第40次南極考察專門設(shè)計(jì)研發(fā)了潛標(biāo)錨系繩纜,能夠滿足南極海洋環(huán)境對(duì)繩纜的耐低溫、抗切割、防附著、高強(qiáng)度和低延伸等特殊要求,為南極考察提供了重要的技術(shù)支持。
許多的“首次”,生動(dòng)地彰顯了極地考察的青島力量。
而這只是青島深度參與極地考察的冰山一角。40年來(lái),中國(guó)科學(xué)院海洋研究所、中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所、自然資源部第一海洋研究所、中國(guó)海洋大學(xué)等科研院所高校以及青島企業(yè)的科研人員頻頻參加極地考察,有許多人多次前往極地。青島先后派遣了多少科研人員奔赴兩極,有多少“青島造”應(yīng)用于極地考察,尚未有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),但可以確信,書寫中國(guó)極地科學(xué)考察史必有厚厚的青島篇章。
開拓極地 向海掘金
雖然對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說,南極、北極神秘而遙不可及,但是極地考察成果離大眾并不遠(yuǎn)。比如,來(lái)自南極的海藻,變成國(guó)際首款進(jìn)入臨床試驗(yàn)的免疫抗腫瘤海洋多糖類藥物BG136;南極小磷蝦帶動(dòng)大產(chǎn)業(yè),一家企業(yè)僅用5年時(shí)間便以267.45億元的品牌價(jià)值,與海爾、青啤、海信等老牌名企比肩,入選“2023亞洲品牌500強(qiáng)”,成長(zhǎng)為市場(chǎng)份額中國(guó)第一、世界第二的磷蝦油知名企業(yè)……從認(rèn)識(shí)極地、保護(hù)極地,到利用極地,青島將科研優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。
一棵普通的南極褐藻,從萬(wàn)里之遙的南極海域來(lái)到青島的實(shí)驗(yàn)室,變成了給人類帶來(lái)抗腫瘤新希望的海洋新藥。2023年6月11日,由青島高校、企業(yè)自主研發(fā)的海洋一類新藥BG136正式啟動(dòng)臨床試驗(yàn)。BG136由青島海洋生物醫(yī)藥研究院、中國(guó)海洋大學(xué)、正大制藥(青島)有限公司聯(lián)合研發(fā),是國(guó)際首個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的免疫抗腫瘤海洋多糖類藥物,具有創(chuàng)新性和先進(jìn)性??蒲腥藛T在開展海洋生物資源調(diào)查和評(píng)價(jià)的過程中,發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證了南極褐藻的抗腫瘤潛力,從基礎(chǔ)研究到獲批臨床試驗(yàn),用時(shí)19年。
廣受關(guān)注的南極磷蝦,被稱為“海上金礦”“蛋白質(zhì)倉(cāng)庫(kù)”,是世界各國(guó)爭(zhēng)相開發(fā)的海上資源。南極磷蝦富含高蛋白質(zhì),含量遠(yuǎn)高于牛肉和一般魚類,還含有人體所必需的多種氨基酸。一年捕撈7000萬(wàn)噸南極磷蝦,即可為世界四分之一人口每天提供20克高質(zhì)量蛋白。青島與南極磷蝦產(chǎn)業(yè)的探索發(fā)展,有著密切關(guān)系。2023年,全球首個(gè)南極磷蝦基因組圖譜在青島發(fā)布。此次基因組破譯由中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所(以下簡(jiǎn)稱黃海所)聯(lián)合青島華大基因研究院等機(jī)構(gòu)完成,從基因?qū)用鏋槟蠘O磷蝦資源合理開發(fā)利用提供了理論依據(jù)。中國(guó)工程院院士、黃海所名譽(yù)所長(zhǎng)唐啟升表示,該研究對(duì)于南極磷蝦這一海洋生物資源開發(fā)利用的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)建設(shè)、深度參與極地漁業(yè)國(guó)際治理具有重大意義。
黃海所是中國(guó)成立最早的綜合性海洋漁業(yè)研究機(jī)構(gòu),也是中國(guó)南極磷蝦高值利用的市場(chǎng)開拓者、業(yè)務(wù)引領(lǐng)者和標(biāo)準(zhǔn)制定者。在剛剛結(jié)束的中國(guó)第40次南極考察中,就有來(lái)自黃海所的科研人員——王新良和趙云霞博士,他們的研究方向主要是南極磷蝦,為可持續(xù)利用磷蝦提供更多數(shù)據(jù)支撐。2023年12月26日,黃海所與逢時(shí)(青島)海洋科技有限公司共建的南極磷蝦高值利用與質(zhì)量檢測(cè)聯(lián)合研發(fā)中心在青島揭牌,致力于帶動(dòng)中國(guó)的南極磷蝦行業(yè)向高值化和多元化發(fā)展。逢時(shí)科技建造了中國(guó)最大的磷蝦油透明工廠,青島南極維康生物科技有限公司是全球首家優(yōu)先開發(fā)南極磷蝦肽蛋白粉產(chǎn)品的企業(yè),青島康境海洋生物科技有限公司建成了南極磷蝦油產(chǎn)業(yè)園……青島企業(yè)在南極磷蝦產(chǎn)業(yè)方面積極探索和創(chuàng)新,推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)進(jìn)步。作為中國(guó)南極磷蝦生物制品及功能產(chǎn)品的主要生產(chǎn)基地,青島的磷蝦油產(chǎn)量占全國(guó)50%以上。
青島市海洋發(fā)展局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,青島堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)興海,推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展,開拓推動(dòng)南極磷蝦全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,著力提升海洋藥物和生物制品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力,培育深海開發(fā)產(chǎn)業(yè)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
科研優(yōu)勢(shì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)崛起、升級(jí),這只是極地科學(xué)考察促進(jìn)青島海洋事業(yè)發(fā)展的縮影。作為極地考察的重要力量,青島立足獨(dú)特的資源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和雄厚的海洋科研實(shí)力,加強(qiáng)極地產(chǎn)業(yè)布局,為城市產(chǎn)業(yè)升級(jí)、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展打造新的增長(zhǎng)點(diǎn)。2024年是中國(guó)極地考察40周年,“四十不惑”,方向更加明確。青青之島,揚(yáng)帆新航程,探索極地之光,奮力打造引領(lǐng)型現(xiàn)代海洋城市。