科技产业发展对话:科学研究助力中国人与海洋和谐相处

发布时间: 2016-05-25 13:34:40  |  来源: 中国网  |  作者: 辛闻  |  责任编辑: 苏向东

科博会“中国科技产业发展对话”系列之十三

对话中国科学院海洋研究所助理工程师孙永坤:科学研究助力中国人与海洋和谐相处

今年北京科博会上,科博会组委会和国家海洋局共同主办了“第三届国际海洋科技与海洋经济展览”,展览围绕“建设海洋强国”和“21世纪海上丝绸之路建设”国家战略,展示了我国众多重大海洋科技成果。

中科院海洋所展位吸引了众多参会者关注,中科院海洋所作为我国海洋研究的中坚力量,近年来取得了哪些成果呢?我们未来将如何利用海洋?北京科博会期间,组委会新闻中心就此话题对话中国科学院海洋研究所助理工程师孙永坤。

“科学”“发现”提升我国深海大洋研究能力

记者:我们都知道,中国科学院海洋研究所一直以来都是我们国家海洋科学研究的先锋力量,这次展会亮相的“科学号”及“发现号”受到了参展民众的热情追捧,那么,这些海洋科考神器到底有什么奥秘呢?

孙永坤:2012年9月,我国“科学号”正式下水投入使用,它是我国“十一五”期间重大科技基础设施建设项目之一,最终耗资5.2亿。“科学号”总吨位4711吨,全长99.8米,续航力达15000海里,自持力60天,荷载80人,其中约30人是船舶运行维护人员,约50人是该航次科考任务所需的科学家及工程技术人员。

科技产业发展对话:科学研究助力中国人与海洋和谐相处

“科学号”众多先进的船载设备中,不可不提的是“发现号”。“发现号”是一台4500m水深级深海缆控无人潜器。它是我国目前最先进的深海科学考察设备之一,带有水下定位系统和深水超高清摄像系统,装备了Titan4和Atlas两种机械手,可用于水下精细作业。可以对深海海底物理化学环境参数等实时探测,对近海底海水、热液流体、浅表沉积物、岩石和生物样品进行可视化现场精准取样,并可完成各种深海现场原位实验。

可能一提到潜器,我们最先想到的是“蛟龙号”,“蛟龙号”是我们国家目前下潜深度最大的可载人潜器,更注重于技术的突破;而我们“发现号”则更注重于深海科学的研究,希望用它为科研项目做一些支撑。“发现号”作业的优势主要有无人身安全顾虑及作业时间限制,也就是说在海况条件允许的情况下,“发现号”可以全时在近海底工作。“发现号”还装备了高清摄像头,可以把水下的生物看的非常清楚,机械手臂直接能够抓取生物和岩石,我们的机械手臂可以抓取300公斤以上的岩石。

随着“科学号”与“发现号”投入使用,我国取得了一系列引人瞩目的成就。比如,在执行南海冷泉环境科考航次时,我们探测到了天然气水合物,也就是大家常说的可燃冰,同时也发现了大量的海底生物群落,这个和我们之前想象的海底完全不一样,我们认为这个区域可能生物稀少,但实际上不是。

再比如,我们利用“发现号”对深海热液系统进行了探测,通过我们自主研制的相关设备测量了热液喷体的温度及成分,这些工作都可以在现场直接完成,很多工作在国际上都属首次。由此,全球顶尖杂志《nature》曾先后两次报道:“中国已经完全具备了深海研究的能力。”

传统积淀,多领域成就助力我国海洋科学研究

记者:海洋所除对深海系统研究外,在其他领域也有很长时间的耕耘,那么在这些方面都取得了哪些成就呢?

孙永坤:我们海洋研究所始建于1950年,是从事海洋科学基础与应用基础研究、高新技术研发的综合性海洋科研机构。研究所致力于综合性海洋科学基础研究和技术研发,立足近海环境演变与生物资源可持续利用的理论创新与关键技术的综合交叉与系统集成,拓展深海环境与战略性资源探索的先导性研究,在我国海洋科技领域发挥不可替代的引领作用,主要研究领域包括:海洋生物、海洋生态、物理海洋、海洋地质、腐蚀防护等。

建所60多年来,我们在海洋农业优质、高效、持续发展的理论基础与关键技术,海洋环境与生态系统动力过程,海洋环流与浅海动力过程,以及大陆边缘地质演化与资源环境效应等领域开展了许多开创性和奠基性工作,特别是在我国海水养殖产业三次浪潮的兴起和发展中发挥了关键作用,共取得1000余项科研成果,为我国国民经济建设、国家安全和海洋科技的发展做出了重大创新性贡献,成为有国际影响力的海洋科学和技术研究机构。

记者:能举一些具体的例子吗?

孙永坤:比如在海洋生态方面,因为现在海湾受到近岸的影响,生态环境出现了很多问题,于是我们不断对海湾里海草等植物的培育,希望通过这些植物一步步修复海湾的生态环境,这一块做了不少工作,也取得了不少成就。

再比如海洋工程方面,核电站冷却水需要进冷却水然后循环,但是胶质藻类会把冷却水的系统堵塞,堵塞之后,冷却水一停后果不堪设想,我们的新型黏土可以让藻类细胞沉降,这样这个问题就解决了。

还有在大洋观测方面,我们主要对大洋进行温、盐、流进行观测。洋流看似是在海里运动,其实对陆地的生态环境有很大影响。比如说,今年的拉尼娜现象比较严重,南边会非常涝,太平洋对面的一些国家非常旱,这就是因为洋流的运动趋向于我们这边,导致水在天空循环的时候正好落到岸边,然后海水再进行循环,所以我们对流的研究,也是对我们的生态环境、气候变化最基础的一个研究。

海洋生态牧场:生态+海洋经济新形态

记者:中共十八大报告提出,提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国。海洋研究所在发展海洋经济这方面有哪些研究呢?

孙永坤:本次展会,我们也带来了现时最前沿的海洋生态牧场的模型。近年来,由于陆地污染物排放及近岸不合理的海水增养殖等原因诱发了一系列生态问题,进而影响了水产品的质量及产量,严重阻碍了海洋经济的发展,因此,海洋生态牧场理念的提出及示范就显得尤为重要。

科技产业发展对话:科学研究助力中国人与海洋和谐相处

我们所在海洋生态牧场建设方面,率先提出了“生态优先,陆海统筹,三产贯通,四化同步,创新跨越”的现代海洋牧场发展新理念,发展了海洋生态牧场安全保障技术,集成构建了“互联网+生态牧场”生产体系,建立了渔业资源养护技术和信息化管理,使资源量增加了两倍并有效保护了渔业水域生态环境,产品通过有机认证,创新了科技与产业结合的发展模式。

记者:能介绍一下海洋牧场是怎么运作的吗?

孙永坤:我们这个海洋牧场主要分四个区域,岸基平台、近岸区域、前海区域和深海区域。岸基平台主要是信息传输站、员工生活区域、岸基养殖车间、产品加工车间、办公大楼、产学研联合实验室。近岸区,大概水深是6米左右,我们会部署少量的池塘养殖,这一区域主要是一些海藻和海草,海藻床的建设对近岸环境是一个非常好的保护作用。如果说路基上有污染物,第一时间会在这里净化。

然后我们在浅海区域,大概是6-15米深,开展多功能的筏式养殖,紫菜海带在筏上长,下边是笼子,做一些蟹类养殖。近海底会放置人工礁石,人工礁石可以养殖海参鲍鱼等海产品。

深海区,大概是15米或更深的地方,我们所说的深海主要是根据海洋牧场而言的。在这里我们会进行大型网箱养殖,虽然目前示范区域比较少,但是这种理念是非常流行,也是国家要求积极推进的,主要是养一些经济鱼类,整个系统由船基平台控制,在船上接收的数据可以传输到岸基上,这个船停在不动,可以应急处置,在船上通过操作,可以对网箱喷洒药剂、饲料、加快水循环。

现在养鱼的话可能会投一些饵料、投一些营养元素,在浅海区的话,它的流通性可能没那么大,对浅海和近岸环境有污染,在这里的话,深海海域比较开阔,流动性比较大,稀释后对整个生态系统的影响不大。而且对整个深海区还有一个贡献的作用,因为深海区缺乏的就是营养物质,而我们养鱼的粪便,可以让深海区变得更加丰富起来。

另外,在合适的区域,我们会布设很多人工的礁石,这些不同形状的礁石遇到水流产生不同的漩涡,形成局部的流场,鱼喜欢流场就会在周围进行运动,这样鱼类就会生长得特别健康,肉质特别鲜美,同时这些礁石还能防止渔民进行海底拖网。(完)

 
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