讓科技領(lǐng)航海洋開發(fā)

本刊記者 岳尚華

海洋環(huán)境監(jiān)測浮標

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

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

我國海洋科技近幾年發(fā)展較快。特別是20世紀80年代以來，海洋科技事業(yè)面向海洋開發(fā)和經(jīng)濟建設(shè)，工作重點從以往的基礎(chǔ)性研究為主轉(zhuǎn)向以應(yīng)用基礎(chǔ)和技術(shù)開發(fā)為主的研究，取得了顯著成績。我國成功地開展了數(shù)次大規(guī)模的海洋科學(xué)調(diào)查活動，完成了海洋環(huán)境數(shù)值預(yù)報、海洋信息自動查詢系統(tǒng)、膜法水處理技術(shù)和海洋資料浮標技術(shù)等重大科技攻關(guān)項目，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)域取得了顯著進展。

這些海洋科技成就不僅促進了我國海洋開發(fā)和海洋管理的發(fā)展，縮短了與世界發(fā)達國家的差距，有些成果已達到或接近國際先進水平。

海洋基礎(chǔ)理論逐步完善

在物理海洋學(xué)方面，我國的海洋學(xué)家在大量研究中國海及鄰近大洋水文和動力學(xué)特征的基礎(chǔ)上，深入探討了潮汐預(yù)報、風暴潮預(yù)報、海浪預(yù)報和海流模式以及海洋和大氣流結(jié)合的數(shù)值模式等，并獲得重大進展。例如，風暴潮數(shù)值預(yù)報方法研究及預(yù)報產(chǎn)品的統(tǒng)計檢驗和模式性能的動力檢驗方案與客觀標準，在理論和實際應(yīng)用方面都達到世界先進水平；在海流研究方面，開創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)了東海北部中尺度冷渦和南海暖流，推動了我國物理海洋學(xué)的發(fā)展。

在海洋地質(zhì)學(xué)方面，我國在河口及其三角洲的調(diào)查研究，特別是珠江、長江、黃河三個三角洲的水動力條件、沉積序列模式和第四紀地層劃分以及海陸第四紀地層對比方面，都取得了重要進展，對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，豐富和完善了我國陸架地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容，更新了一些傳統(tǒng)觀念。

在海洋生物學(xué)方面，我國重點研究了中國海及鄰近大洋的海洋動物分類區(qū)系、海洋生態(tài)系、海洋動植物形態(tài)和生活史，在我國首次發(fā)現(xiàn)了許多浮游植物和動物品種及一些新品種，特別是對藻類學(xué)的研究，近年來取得長足進展。在人工養(yǎng)殖海藻、藻類蛋白攻關(guān)、細胞工程等基礎(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，我國開展了海洋水聲物理特性及聲傳播規(guī)律的實驗研究和理論研究，取得各種典型水文條件下的傳播衰減、混響強度及海洋環(huán)境噪聲數(shù)據(jù)，提出了一些淺海聲場理論。在淺海聲傳播損失數(shù)值預(yù)報研究方面，采用創(chuàng)新的計算方法和16位微型計算機，在數(shù)秒鐘內(nèi)便可得到符合實況、滿足需求的淺海聲傳播損失數(shù)值預(yù)報。這項研究成果已居世界領(lǐng)先地位。

日新月異的海洋技術(shù)

在很長一段時間里，我國的海洋油氣開采技術(shù)相對落后。后來，我國采取引進先進技術(shù)消化吸收與自主開發(fā)相結(jié)合的方針，從無到有不斷發(fā)展。勘探技術(shù)，特別是鉆井技術(shù)，叢井斜井的鉆探速度快、質(zhì)量好，已跨入國際先進行列。

深潛技術(shù)：我國深潛技術(shù)的開發(fā)工作是從70年代初開始的，那時僅能研制拖式潛水器。1990年開發(fā)出觀測型無人遙控潛水器救生艇。目前，正在進行高強度型水下機器人研制工作。

水聲工程技術(shù)：我國在環(huán)境測量和資源開發(fā)方面朝著大面積、高分辨率搜索和小型、實時、智能化方向取得了一定進展，有些技術(shù)已達國際先進水平。中國科學(xué)院聲學(xué)研究所研制的高分辨彩色圖像聲吶，在IBM-PC機上獲得遠達100米以內(nèi)的海底清晰圖像，為水下機器人引導(dǎo)搜索海底地貌、尋找沉船等水下目標提供了結(jié)構(gòu)緊湊的通用裝置。

國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心制做的遙感圖像

海洋遙感技術(shù)：國際上海洋遙感技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了兩個階段，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。我國目前正處在第一階段，并為步入第二階段做了一些試驗研究。我國在90年代初發(fā)射了一顆極軌氣象衛(wèi)星，并建立了3個氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)，對海況預(yù)報、海面溫度和海冰監(jiān)測、黑潮流系統(tǒng)探測等起到了一定作用；另外，還建立了海洋污染航空遙感監(jiān)測系統(tǒng)、海冰航空遙感監(jiān)測系統(tǒng)，進行了海洋與海岸帶遙感調(diào)查。

海洋觀測技術(shù)：我國研究開發(fā)了海洋資料浮標、潛標觀測系統(tǒng)，海洋臺站自動觀測技術(shù)，鹽、溫、深測量技術(shù)，波、流觀測儀器，潮汐觀測技術(shù)等，有的達到了國際先進水平；一些新型儀器設(shè)備的應(yīng)用已取得明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，涌現(xiàn)出一批頗具開發(fā)前景和應(yīng)用價值的成果。

盡管我國海洋科技有了較大發(fā)展，但與國外先進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)尚未過關(guān)，這直接影響了我國海洋產(chǎn)業(yè)，尤其是新興海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

海洋科技面臨形勢嚴峻

我國海洋科技工作面臨的形勢嚴峻、任務(wù)艱巨，世界范圍內(nèi)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢對我國海洋科技工作提出了嚴峻挑戰(zhàn)。當前世界范圍內(nèi)高技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化進程加快，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一場全新的革命。

我國是一個人口眾多、人均資源量少、環(huán)境受到一定程度破壞的大國。要解決我國的人口、資源、環(huán)境問題，除了走以科技進步為依托的內(nèi)涵式擴大再生產(chǎn)的路子外，還必須開拓新的領(lǐng)域，以高新技術(shù)為依托，向海洋進軍。經(jīng)濟和社會發(fā)展對海洋科技的發(fā)展提出了緊迫和艱巨的任務(wù)。

我國淡水資源居世界第6位，但人均占有量卻只有世界人均占有量的1／4。目前我國部分地區(qū)已存在嚴重的淡水危機，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有效的途徑，是海洋科技工作者的一項艱巨任務(wù)。

我國是一個農(nóng)業(yè)國家，以占世界不到7%的耕地養(yǎng)活著占世界22%的人口，耕地人均負載量超過世界平均水平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量看，人類再過幾十年，陸地上的油氣資源近于枯竭，但海洋具有豐富的油氣資源，我國近海油氣資源量約為全國油氣資源量的1／3，而目前海洋石油的產(chǎn)量只占全國石油產(chǎn)量的3%左右，潛力很大。如何利用高新技術(shù)提高我國海洋油氣的勘探開發(fā)水平，任務(wù)非常艱巨。

我國與國民經(jīng)濟發(fā)展比較密切的固體礦產(chǎn)資源短缺。據(jù)對45種主要礦產(chǎn)對國民經(jīng)濟保證程度分析，今后10年將有1／4不能滿足需要，進入21世紀則有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，開發(fā)潛力巨大。如何發(fā)展海洋高新技術(shù)來開發(fā)海洋礦產(chǎn)資源，海洋科技工作者的擔子很重。

20世紀90年代以來，國際風云變幻，各種矛盾不斷出現(xiàn)，全球性和區(qū)域性爭端層出不窮，而相當大的一部分發(fā)生在海域。海灣戰(zhàn)爭的經(jīng)驗表明，現(xiàn)代戰(zhàn)爭無論是軍事戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)，還是戰(zhàn)爭方式和手段，都是建立在高科技基礎(chǔ)之上的。可以預(yù)見，在未來的世界爭端中，發(fā)生在海域的比重還將進一步增大。

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

我國海洋科技工作面臨任務(wù)艱巨