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6月8日是第12個(gè)“世界海洋日”。中國(guó)是一個(gè)海洋大國(guó),海洋面積相當(dāng)于陸地面積的三分之一。從海面冰封的渤海灣,到四季分明的黃海、東海,再到長(zhǎng)夏無(wú)冬的南海,一路走來(lái),數(shù)十個(gè)港口城市,點(diǎn)綴在中國(guó)長(zhǎng)達(dá)1.8萬(wàn)公里的海岸線上。
海洋是一個(gè)遠(yuǎn)未完全開(kāi)發(fā)的“聚寶盆”,蘊(yùn)含著的豐富資源超乎人類的想象。以科技創(chuàng)新引領(lǐng)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展,做好了解海洋、開(kāi)發(fā)海洋、經(jīng)略海洋這篇大文章,將是建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重要支撐。
加速重大基礎(chǔ)建設(shè),探索海洋永無(wú)止境
探索認(rèn)知海洋是開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)海洋的先決條件。人類對(duì)海洋的探索永無(wú)止境,只有加速重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),才能全面、準(zhǔn)確、深刻地了解海洋,掌握海洋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,為建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。
2020年3月,由中集來(lái)福士設(shè)計(jì)建造,全球最大、最先進(jìn)的超深水半潛式鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨2號(hào)”,在水深1225米的南海神狐海域順利開(kāi)展第二輪可燃冰試采任務(wù),創(chuàng)造了“產(chǎn)氣總量,日均產(chǎn)氣量”兩項(xiàng)新的世界紀(jì)錄,攻克了深海淺軟地層水平井鉆采核心技術(shù),再一次站到世界舞臺(tái)的C位。
與傳統(tǒng)單鉆塔平臺(tái)相比,“藍(lán)鯨2號(hào)”在項(xiàng)目建造工藝等方面有重大創(chuàng)新突破,配置了高效的液壓雙鉆塔和全球領(lǐng)先的DP3閉環(huán)動(dòng)力管理系統(tǒng),可提升30%作業(yè)效率,節(jié)省10%的燃料消耗。并在試航中完成了國(guó)內(nèi)首次DP3操作模式下的電力系統(tǒng)的閉環(huán)試驗(yàn),該試驗(yàn)是國(guó)內(nèi)首次成功完成這一技術(shù)課題,實(shí)現(xiàn)了海洋工程能源及動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化的重大突破。
氣候模式數(shù)值模擬一直以來(lái)都是最具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問(wèn)題之一。近日,海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了國(guó)際高分辨率地球系統(tǒng)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)室(簡(jiǎn)稱iHESP)首批研究成果,其中,基于“神威·太湖之光”優(yōu)化改進(jìn)的高分辨率地球系統(tǒng)模式神威眾核異構(gòu)版本CESM-HR_sw1.0,是全球第一套CESM神威眾核異構(gòu)版本,其分辨率分別為10公里(海洋)和25公里(大氣),計(jì)算速度達(dá)到4.29模擬年/天以上,支持完成615年的數(shù)值模擬計(jì)算,在“神威·太湖之光”高性能計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了高效穩(wěn)定運(yùn)行和科學(xué)驗(yàn)證。
記者從國(guó)家超算無(wú)錫中心了解到,CESM-HR_sw1.0和其生成的高分辨率地球系統(tǒng)模擬數(shù)據(jù)可以大大促進(jìn)對(duì)熱帶氣旋和海洋中尺度渦及對(duì)全球變暖的影響研究,開(kāi)啟從周到十年際時(shí)間尺度上對(duì)天氣和氣候無(wú)縫隙預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)的新領(lǐng)域。其基于CESM開(kāi)展地球氣候系統(tǒng)模式實(shí)驗(yàn)研究,相關(guān)成果將極大推動(dòng)海洋科學(xué)領(lǐng)域、氣候領(lǐng)域的研究發(fā)展。
攻克關(guān)鍵核心技術(shù),從淺海走向深藍(lán)
走進(jìn)深海的蔚藍(lán)之境,到底是一番怎樣的景象?而在風(fēng)平浪靜的海面之下,又蘊(yùn)含著多少奇妙未知的生物?
2019年10月,在舉國(guó)歡慶新中國(guó)成立70周年的日子里,哈爾濱工程大學(xué)13位師生漂泊在西沙群島西北方向的海面上,乘風(fēng)破浪,頭頂烈日,完成了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“全海深無(wú)人潛水器AUV關(guān)鍵技術(shù)研究”的中期海試,采回了珍貴的1500米深海之下的海水,為今年沖擊馬里亞納海溝11000米深潛奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
此次全海深A(yù)UV“悟空”完成了1500米深度的水下自主航行、自主避障,水聲定位精度達(dá)到1.5米的高精度、水聲通信距離達(dá)到10.8公里,并次次不漏空,均采集到深海之下的水樣。計(jì)劃的順利實(shí)施,將開(kāi)創(chuàng)潛水器與人工智能結(jié)合在深海研究的新領(lǐng)域。
2019年10月25日,“東方紅3”船正式入列中國(guó)海洋大學(xué)“東方紅”系列科考船隊(duì)。這艘可連續(xù)航行1.5萬(wàn)海里,甲板作業(yè)面積和實(shí)驗(yàn)室工作面積均超過(guò)600平方米的新型深遠(yuǎn)海綜合科學(xué)考察實(shí)習(xí)船,標(biāo)志著我國(guó)科考船設(shè)計(jì)、建造水平獲得了新跨越,也將進(jìn)一步增強(qiáng)我國(guó)海洋科考數(shù)據(jù)成果在國(guó)際上的話語(yǔ)權(quán)。
中國(guó)海洋大學(xué)相關(guān)專家告訴記者,為了研究海洋科學(xué),科考船通常會(huì)安裝大量精密的聲學(xué)儀器,向水中發(fā)射和接收聲波來(lái)看清幾千米甚至萬(wàn)米以下水深的地質(zhì)地貌。因此,滿足DNV GL水下輻射噪聲SILENT—R的要求,在概念設(shè)計(jì)階段便被提出。
該船多項(xiàng)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先,船舶水下輻射噪聲、船舶振動(dòng)與噪聲、船舶電磁兼容等參數(shù)控制值均達(dá)到世界先進(jìn)水平,用“東方紅3”船總設(shè)計(jì)師、中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司第七〇八所研究員吳剛的話來(lái)說(shuō),“當(dāng)船行駛時(shí),水下20米以外的魚(yú)群都感覺(jué)不到”。
海洋產(chǎn)業(yè)進(jìn)行時(shí),“藍(lán)色”經(jīng)濟(jì)顯動(dòng)力
海洋中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的物種多樣性說(shuō)明,海洋中蘊(yùn)含著一座藥品和天然產(chǎn)品的寶庫(kù),能夠用于對(duì)抗疾病和提高我們的生活質(zhì)量。加快發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),對(duì)于我國(guó)提高海洋的利用效率和質(zhì)量,有著至關(guān)重要的作用。
“通過(guò)海洋科技有效帶動(dòng),全市海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化,海洋經(jīng)濟(jì)逐步向中高端發(fā)展轉(zhuǎn)型,促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)提質(zhì)增效,打造海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力?！?天津市規(guī)劃資源局海洋經(jīng)濟(jì)與規(guī)劃處處長(zhǎng)王正江對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說(shuō)。
截至2019年底,天津市27個(gè)海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展示范城市項(xiàng)目,共完成投資18.05億元,新增產(chǎn)值33.55億元。海水淡化及綜合利用、海洋工程裝備、海洋工程建設(shè)、海洋環(huán)保、海洋生物醫(yī)藥5個(gè)方面的科技創(chuàng)新體系已經(jīng)基本形成。
在海水淡化產(chǎn)業(yè)方面,天津保稅區(qū)將積極構(gòu)建自主可持續(xù)的海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈,依托自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所核心科研平臺(tái),加快申報(bào)建設(shè)國(guó)家海水資源利用技術(shù)創(chuàng)新中心。重點(diǎn)圍繞海水淡化與綜合利用、海洋生物科技、海洋工程裝備、海洋服務(wù)業(yè)等龍頭企業(yè)、科研院所,有針對(duì)性地開(kāi)展招商引資,強(qiáng)鏈延鏈補(bǔ)鏈,打造包含上游研發(fā)設(shè)計(jì),中游裝備制造、海水淡化使用、濃海水綜合利用,下游服務(wù)交易等海洋全產(chǎn)業(yè)鏈。
在海洋生物醫(yī)藥方面,形成緩解視疲勞膠囊、海洋植骨新材料開(kāi)發(fā)、海洋微藻復(fù)合多糖等一批海洋生物醫(yī)藥新產(chǎn)品。在海洋工程裝備方面,博邁科獲得海上液化天然氣工程模塊建造42億元訂單,太重TZ-1900液壓打樁錘、配套超大型驅(qū)動(dòng)單元及送樁器的自主設(shè)計(jì)和制作填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,海上鉆井平臺(tái)逐步形成比較優(yōu)勢(shì),具備300米水深以內(nèi)的模塊和平臺(tái)建造能力,開(kāi)發(fā)了物探船、工程勘察船、15萬(wàn)噸FPSO等海工裝備。2020年,天津保稅區(qū)海洋裝備制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè),產(chǎn)值預(yù)計(jì)可達(dá)37.6億元,同比增長(zhǎng)35.7%。
600多年前,鄭和率龐大船隊(duì)七下西洋,被認(rèn)為是當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的遠(yuǎn)洋航海項(xiàng)目,不僅傳播了中華文明,還為世界航海事業(yè)和人類文明進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。
而今,中國(guó)這艘巨輪重整旗鼓,再次揚(yáng)帆起航。我們堅(jiān)信,在科技的支撐下,建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)不僅勢(shì)在必行,而且勢(shì)在必成。在我國(guó)富饒美麗的藍(lán)色國(guó)土上,將早日實(shí)現(xiàn)中華民族的強(qiáng)國(guó)夢(mèng)。（科技日?qǐng)?bào) 記者余磊 過(guò)國(guó)忠 王延斌 李麗云 陳曦 通訊員金聲）
