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从浅海到深蓝,从海洋大国到海洋强国

发布时间:2020-08-22 21:30   来源:未知    作者:admin

  ◎ 余磊 科技日报记者 过国忠 王延斌 李丽云 陈曦 通讯员 金声
  6月8日是第12个“世界海洋日”。中国是一个海洋大国,海洋面积相当于陆地面积的三分之一。从海面冰封的渤海湾,到四季分明的黄海、东海,再到长夏无冬的南海,一路走来,数十个港口城市,点缀在中国长达1.8万公里的海岸线上。
  海洋是一个远未完全开发的“聚宝盆”,蕴含着的丰富资源超乎人类的想象。以科技创新引领海洋产业发展,做好了解海洋、开发海洋、经略海洋这篇大文章,将是建设海洋强国的重要支撑。
  加速重大基础建设,探索海洋永无止境
  探索认知海洋是开发利用和保护海洋的先决条件。人类对海洋的探索永无止境,只有加速重大科技基础设施的建设,才能全面、准确、深刻地了解海洋,掌握海洋的运动规律,为建设海洋强国提供坚实的科学依据。
  
  2020年3月,由中集来福士设计建造,全球最大、最先进的超深水半潜式钻井平台“蓝鲸2号”,在水深1225米的南海神狐海域顺利开展第二轮可燃冰试采任务,创造了“产气总量,日均产气量”两项新的世界纪录,攻克了深海浅软地层水平井钻采核心技术,再一次站到世界舞台的C位。
  与传统单钻塔平台相比,“蓝鲸2号”在项目建造工艺等方面有重大创新突破,配置了高效的液压双钻塔和全球领先的DP3闭环动力管理系统,可提升30%作业效率,节省10%的燃料消耗。并在试航中完成了国内首次DP3操作模式下的电力系统的闭环试验,该试验是国内首次成功完成这一技术课题,实现了海洋工程能源及动力系统优化的重大突破。
  气候模式数值模拟一直以来都是最具有挑战性的科学问题之一。近日,海洋试点国家实验室发布了国际高分辨率地球系统预测实验室(简称iHESP)首批研究成果,其中,基于“神威·太湖之光”优化改进的高分辨率地球系统模式神威众核异构版本CESM-HR_sw1.0,是全球第一套CESM神威众核异构版本,其分辨率分别为10公里(海洋)和25公里(大气),计算速度达到4.29模拟年/天以上,支持完成615年的数值模拟计算,在“神威·太湖之光”高性能计算机上实现了高效稳定运行和科学验证。
  
  记者从国家超算无锡中心了解到,CESM-HR_sw1.0和其生成的高分辨率地球系统模拟数据可以大大促进对热带气旋和海洋中尺度涡及对全球变暖的影响研究,开启从周到十年际时间尺度上对天气和气候无缝隙预报预测的新领域。其基于CESM开展地球气候系统模式实验研究,相关成果将极大推动海洋科学领域、气候领域的研究发展。
  攻克关键核心技术,从浅海走向深蓝
  走进深海的蔚蓝之境,到底是一番怎样的景象?而在风平浪静的海面之下,又蕴含着多少奇妙未知的生物?
  2019年10月,在举国欢庆新中国成立70周年的日子里,哈尔滨工程大学13位师生漂泊在西沙群岛西北方向的海面上,乘风破浪,头顶烈日,完成了国家重点研发计划项目“全海深无人潜水器AUV关键技术研究”的中期海试,采回了珍贵的1500米深海之下的海水,为今年冲击马里亚纳海沟11000米深潜奠定了坚实基础。
  
  此次全海深AUV“悟空”完成了1500米深度的水下自主航行、自主避障,水声定位精度达到1.5米的高精度、水声通信距离达到10.8公里,并次次不漏空,均采集到深海之下的水样。计划的顺利实施,将开创潜水器与人工智能结合在深海研究的新领域。
  2019年10月25日,“东方红3”船正式入列中国海洋大学“东方红”系列科考船队。这艘可连续航行1.5万海里,甲板作业面积和实验室工作面积均超过600平方米的新型深远海综合科学考察实习船,标志着我国科考船设计、建造水平获得了新跨越,也将进一步增强我国海洋科考数据成果在国际上的话语权。
  中国海洋大学相关专家告诉记者,为了研究海洋科学,科考船通常会安装大量精密的声学仪器,向水中发射和接收声波来看清几千米甚至万米以下水深的地质地貌。因此,满足DNV GL水下辐射噪声SILENT—R的要求,在概念设计阶段便被提出。
  该船多项指标国际领先,船舶水下辐射噪声、船舶振动与噪声、船舶电磁兼容等参数控制值均达到世界先进水平,用“东方红3”船总设计师、中国船舶工业集团有限公司第七〇八所研究员吴刚的话来说,“当船行驶时,水下20米以外的鱼群都感觉不到”。
  海洋产业进行时,“蓝色”经济显动力
  海洋中已经发现的物种多样性说明,海洋中蕴含着一座药品和天然产品的宝库,能够用于对抗疾病和提高我们的生活质量。加快发展海洋经济,对于我国提高海洋的利用效率和质量,有着至关重要的作用。
  “通过海洋科技有效带动,全市海洋产业结构进一步优化,海洋经济逐步向中高端发展转型,促进海洋经济转型升级提质增效,打造海洋经济发展新动力。” 天津市规划资源局海洋经济与规划处处长王正江对科技日报记者说。
  截至2019年底,天津市27个海洋经济创新发展示范城市项目,共完成投资18.05亿元,新增产值33.55亿元。海水淡化及综合利用、海洋工程装备、海洋工程建设、海洋环保、海洋生物医药5个方面的科技创新体系已经基本形成。
  在海水淡化产业方面,天津保税区将积极构建自主可持续的海水淡化产业链,依托自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所核心科研平台,加快申报建设国家海水资源利用技术创新中心。重点围绕海水淡化与综合利用、海洋生物科技、海洋工程装备、海洋服务业等龙头企业、科研院所,有针对性地开展招商引资,强链延链补链,打造包含上游研发设计,中游装备制造、海水淡化使用、浓海水综合利用,下游服务交易等海洋全产业链。
  在海洋生物医药方面,形成缓解视疲劳胶囊、海洋植骨新材料开发、海洋微藻复合多糖等一批海洋生物医药新产品。在海洋工程装备方面,博迈科获得海上液化天然气工程模块建造42亿元订单,太重TZ-1900液压打桩锤、配套超大型驱动单元及送桩器的自主设计和制作填补了国内空白,海上钻井平台逐步形成比较优势,具备300米水深以内的模块和平台建造能力,开发了物探船、工程勘察船、15万吨FPSO等海工装备。2020年,天津保税区海洋装备制造业规模以上企业,产值预计可达37.6亿元,同比增长35.7%。
  600多年前,郑和率庞大船队七下西洋,被认为是当时世界上规模最大的远洋航海项目,不仅传播了中华文明,还为世界航海事业和人类文明进步做出了巨大贡献。
  而今,中国这艘巨轮重整旗鼓,再次扬帆起航。我们坚信,在科技的支撑下,建设海洋强国不仅势在必行,而且势在必成。在我国富饶美丽的蓝色国土上,将早日实现中华民族的强国梦。
  来源:科技日报 文中图片由受访者提供
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