從淺海到深藍，從海洋大國到海洋強國
◎ 余磊 科技日報記者 過國忠 王延斌 李麗雲 陳曦 通訊員 金聲
6月8日是第12個「世界海洋日」。中國是一個海洋大國，海洋面積相當於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，再到長夏無冬的南海，一路走來，數十個港口城市，點綴在中國長達1.8萬公里的海岸線上。
海洋是一個遠未完全開發的「聚寶盆」，蘊含著的豐富資源超乎人類的想像。以科技創新引領海洋產業發展，做好了解海洋、開發海洋、經略海洋這篇大文章，將是建設海洋強國的重要支撐。
加速重大基礎建設，探索海洋永無止境
探索認知海洋是開發利用和保護海洋的先決條件。人類對海洋的探索永無止境，只有加速重大科技基礎設施的建設，才能全面、準確、深刻地了解海洋，掌握海洋的運動規律，為建設海洋強國提供堅實的科學依據。
2020年3月，由中集來福士設計建造，全球最大、最先進的超深水半潛式鑽井平台「藍鯨2號」，在水深1225米的南海神狐海域順利開展第二輪可燃冰試采任務，創造了「產氣總量，日均產氣量」兩項新的世界紀錄，攻克了深海淺軟地層水平井鑽采核心技術，再一次站到世界舞台的C位。
與傳統單鑽塔平台相比，「藍鯨2號」在項目建造工藝等方面有重大創新突破，配置了高效的液壓雙鑽塔和全球領先的DP3閉環動力管理系統，可提升30%作業效率，節省10%的燃料消耗。並在試航中完成了國內首次DP3操作模式下的電力系統的閉環試驗，該試驗是國內首次成功完成這一技術課題，實現了海洋工程能源及動力系統優化的重大突破。
氣候模式數值模擬一直以來都是最具有挑戰性的科學問題之一。近日，海洋試點國家實驗室發布了國際高解析度地球系統預測實驗室（簡稱iHESP）首批研究成果，其中，基於「神威·太湖之光」優化改進的高解析度地球系統模式神威眾核異構版本CESM-HR_sw1.0，是全球第一套CESM神威眾核異構版本，其解析度分別為10公里（海洋）和25公里（大氣），計算速度達到4.29模擬年/天以上，支持完成615年的數值模擬計算，在「神威·太湖之光」高性能計算機上實現了高效穩定運行和科學驗證。
記者從國家超算無錫中心了解到，CESM-HR_sw1.0和其生成的高解析度地球系統模擬數據可以大大促進對熱帶氣旋和海洋中尺度渦及對全球變暖的影響研究，開啟從周到十年際時間尺度上對天氣和氣候無縫隙預報預測的新領域。其基於CESM開展地球氣候系統模式實驗研究，相關成果將極大推動海洋科學領域、氣候領域的研究發展。
攻克關鍵核心技術，從淺海走向深藍
走進深海的蔚藍之境，到底是一番怎樣的景象？而在風平浪靜的海面之下，又蘊含著多少奇妙未知的生物？
2019年10月，在舉國歡慶新中國成立70周年的日子裡，哈爾濱工程大學13位師生漂泊在西沙群島西北方向的海面上，乘風破浪，頭頂烈日，完成了國家重點研發計劃項目「全海深無人潛水器AUV關鍵技術研究」的中期海試，採回了珍貴的1500米深海之下的海水，為今年衝擊馬里亞納海溝11000米深潛奠定了堅實基礎。
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，水聲定位精度達到1.5米的高精度、水聲通信距離達到10.8公里，並次次不漏空，均採集到深海之下的水樣。計劃的順利實施，將開創潛水器與人工智慧結合在深海研究的新領域。
2019年10月25日，「東方紅3」船正式入列中國海洋大學「東方紅」系列科考船隊。這艘可連續航行1.5萬海里，甲板作業面積和實驗室工作面積均超過600平方米的新型深遠海綜合科學考察實習船，標誌著我國科考船設計、建造水平獲得了新跨越，也將進一步增強我國海洋科考數據成果在國際上的話語權。
中國海洋大學相關專家告訴記者，為了研究海洋科學，科考船通常會安裝大量精密的聲學儀器，向水中發射和接收聲波來看清幾千米甚至萬米以下水深的地質地貌。因此，滿足DNV GL水下輻射雜訊SILENT—R的要求，在概念設計階段便被提出。
該船多項指標國際領先，船舶水下輻射雜訊、船舶振動與雜訊、船舶電磁兼容等參數控制值均達到世界先進水平，用「東方紅3」船總設計師、中國船舶工業集團有限公司第七〇八所研究員吳剛的話來說，「當船行駛時，水下20米以外的魚群都感覺不到」。
海洋產業進行時，「藍色」經濟顯動力
海洋中已經發現的物種多樣性說明，海洋中蘊含著一座藥品和天然產品的寶庫，能夠用於對抗疾病和提高我們的生活質量。加快發展海洋經濟，對於我國提高海洋的利用效率和質量，有著至關重要的作用。
「通過海洋科技有效帶動，全市海洋產業結構進一步優化，海洋經濟逐步向中高端發展轉型，促進海洋經濟轉型升級提質增效，打造海洋經濟發展新動力。」 天津市規劃資源局海洋經濟與規劃處處長王正江對科技日報記者說。
截至2019年底，天津市27個海洋經濟創新發展示範城市項目，共完成投資18.05億元，新增產值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、海洋環保、海洋生物醫藥5個方面的科技創新體系已經基本形成。
在海水淡化產業方面，天津保稅區將積極構建自主可持續的海水淡化產業鏈，依託自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所核心科研平台，加快申報建設國家海水資源利用技術創新中心。重點圍繞海水淡化與綜合利用、海洋生物科技、海洋工程裝備、海洋服務業等龍頭企業、科研院所，有針對性地開展招商引資，強鏈延鏈補鏈，打造包含上游研發設計，中游裝備製造、海水淡化使用、濃海水綜合利用，下游服務交易等海洋全產業鏈。
在海洋生物醫藥方面，形成緩解視疲勞膠囊、海洋植骨新材料開發、海洋微藻複合多糖等一批海洋生物醫藥新產品。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、配套超大型驅動單元及送樁器的自主設計和製作填補了國內空白，海上鑽井平台逐步形成比較優勢，具備300米水深以內的模塊和平台建造能力，開發了物探船、工程勘察船、15萬噸FPSO等海工裝備。2020年，天津保稅區海洋裝備製造業規模以上企業，產值預計可達37.6億元，同比增長35.7%。
600多年前，鄭和率龐大船隊七下西洋，被認為是當時世界上規模最大的遠洋航海項目，不僅傳播了中華文明，還為世界航海事業和人類文明進步做出了巨大貢獻。
而今，中國這艘巨輪重整旗鼓，再次揚帆起航。我們堅信，在科技的支撐下，建設海洋強國不僅勢在必行，而且勢在必成。在我國富饒美麗的藍色國土上，將早日實現中華民族的強國夢。
來源：科技日報 文中圖片由受訪者提供
編輯：岳靚
審核：王小龍
終審：冷文生
