| 擁抱海洋世紀 創造藍色輝煌—— |
| 關於海洋科技發展的階段性思考 |
□李乃勝
被世界各國稱為「海洋世紀」的二十一世紀已經走過了十年的發展歷程，海洋科學技術作為引領支撐「海洋世紀」進程的關鍵因子，創造了超出人們想像的輝煌業績。立足「十一五」收官和「十二五」開局的節點，盤點過去五年來海洋科技走過的自主創新之路，分析未來五年海洋科技的蓬勃發展趨勢，具有特殊的意義。
「十一五」期間海洋科技進展
在新世紀的開端，面對世界各國大踏步向海洋進軍的發展態勢，有理由認為，海洋科學技術事業在全世界範圍內取得了長足的發展。全人類正在共同打造「擁抱海洋世紀，創造藍色輝煌」的發展主題，10年的艱苦努力創造了堪稱「日新月異」的發展業績。
海洋科技帶來的深刻變化
在「人類共有一個海洋」的大前提下，世界各國，特別是沿海大國高度關注海洋、巨資投入海洋、大力發展海洋。進入新世紀以來，依靠海洋科學技術的引領和支撐，在全球範圍內，各大洋正悄悄地發生著三個重要的轉變。
第一個轉變是以海洋航運商貿為代表的「藍色商業文明」悄悄地轉向以海洋戰略性資源開發為主體的「藍色工業文明」。從15世紀開始，以西班牙、葡萄牙為代表的地理大發現，以1492年哥倫布發現新大陸為標誌，帶來了以海洋航運商貿為特色的「藍色商業文明」，迄今500年經久不衰。可以說直到今天海上航運商貿仍然是海洋經濟的主體。但「十一五」期間，在全球海岸線上逐漸顯露出工業文明的曙光。海洋油氣資源勘探、海洋天然產物開發、海水淡化產業集群、海洋建築工程技術、海洋儀器裝備研發，特別是海洋國防裝備產業呈現出前所未有的發展態勢。全人類未來的戰略性資源，如深海油氣藏、多金屬結核、海底可燃冰、海底熱液硫化物礦床、深海生物基因資源，從早期的科學探索，逐漸轉變為今天的產業發展，沿海大國不約而同地拼盡全力爭奪全人類共有的國際公共海底戰略性資源。這帶來的是一個全球性的海洋文明大轉折。也就是說，今天，我們站在了海洋工業文明的起跑線上。
第二個大的轉變，就是以「淺近海」為主體的海洋監測勘探逐漸轉向以「深遠海」為目標的海洋系統調查。以「深海洋盆」為對象的新一輪海洋探索成為新世紀海洋調查研究的主流。一些發達國家，像美國、日本、俄羅斯、加拿大都不惜巨額資金，瞄準深度4000米左右的深海洋底，建立網絡化的、多學科的、實時的、連續的深海觀測系統。以我國為代表的發展中國家也逐漸在「摸清家底」的基礎上，將目標轉移到「探索大洋」。一些海洋科技力量比較薄弱的沿海國家甚至開始僱用國外的海洋科技隊伍來完成設定的海洋調查任務。
第三個大的轉變，就是以建設濱海地理資源為主體的海洋大國逐漸轉向以建設海洋綜合實力為特色的海洋強國。不僅僅是中國，也包括其他沿海國家，紛紛提出了從海洋大國向海洋強國跨越的目標，建設海洋強國成為21世紀全世界沿海國家的共同呼聲，由此帶來了海洋科技事業在世界範圍內的突飛猛進。建設海洋強國說到底是以科技為先導，以海洋經濟實力為基礎，以提高海洋控制能力、海洋調查探索能力、海洋資源開發能力、海洋環境保護能力、海洋產業競爭能力為特色的戰略性海洋競爭，是藍色舞臺上新一輪「大國崛起」的競爭。
國內海洋科技的重要進展
「十一五」期間，我國海洋科技投入大幅度增加，國家海洋重大專項、國家海洋領域的「科技支撐計劃」、「863」計劃、「973」計劃、「海洋公益專項計劃」等國家項目相繼啟動，在海洋各個專業領域推出了一大批創新性科研成果。可以說，自新中國成立以來，「十一五」期間是我國海洋科技投入最大的5年，是海洋科技事業發展最快的5年，也是海洋科技創新性成果出現最多的5年。
國家戰略
黨的《十七屆五中全會公報》用專門段落來論述發展海洋經濟，這在我黨90年的歷史上是史無前例的。胡錦濤總書記率先提出打造山東半島藍色經濟區，標誌著黨中央、國務院從來沒有像今天這樣高度重視海洋經濟的發展，全國人民從來沒有像今天這樣高度關注海洋科技的進程，沿海地區從來沒有像今天這樣高度依賴海洋科技的支撐。
「十一五」期間，一大批沿海地區發展規劃獲得國務院批准，上升為國家戰略，這在新中國的歷史上也是史無前例的。就海洋事業發展來說，2008年國務院專門批覆了《國家海洋事業發展規劃綱要》；就海洋經濟發展來說，出現了引領沿海經濟社會發展的「三大地區」，即人們熟知的「長三角、珠三角、環渤海」；就地區發展來說，國務院先後批覆了8個沿海地區的發展規劃，從南往北依次是：海南島、橫琴島、北部灣、海峽西岸、江蘇沿海、黃河三角洲、濱海新區、遼寧沿海。去年夏天，國家發改委又啟動了山東、浙江、廣東三省藍色經濟試點。在「十一五」之前，國民對「藍色經濟」這個名詞還很陌生，而這5年中，國家推出了這麼多上升到國家戰略層面的重要戰略規劃，可以說海洋經濟的發展進入了前所未有的黃金時期。
海洋調查
探索性、基礎性、公益性的海洋調查研究在「十一五」期間取得了「創造歷史」的進展,完成了一系列史無前例的大規模海洋調查。概括地說，這些調查出色地完成了「摸清家底、環測遠洋、探查兩極」這三大任務。
國土資源大調查、「908」專項等一批「摸清家底」的重大項目在「十一五」期間圓滿完成，對中國近海資源環境狀況進行了系統的調查分析，對我國18000多公裡的海岸帶和400多萬平方公裡的渤海、黃海、東海、南海等臨近海域進行了拉網式的調查勘探，積累了物理、地質、化學、生物等分支領域的豐富基礎資料，可以說，我們摸清了中國臨近海域的家底。
大洋調查在「十一五」期間進入了一個「劃時代」的新階段。以「大洋一號」考察船300天環球調查為代表，「十一五」期間完成了眾多橫跨大洋的調查測量航次，大洋中脊、海底黑煙筒、熱液生物群已是中國海洋科技工作者熟知的內容。
我國的極地科學考察步入了一個新的階段。在南極的最高點建成了崑崙站，在北極建成了黃河站，迄今，我國已26次大規模組隊赴南極調查，4次大規模組隊赴北極調查。可以說，「十一五」期間極地調查掀起了新的高潮，中華人民共和國的五星紅旗高高飄揚在南極北極，中華民族為極地科學事業作出了應有的貢獻。
科學發現
「十一五」期間海洋領域共啟動了24項「973」計劃項目，這些項目的實施產生了一大批重要的基礎理論成果。「十一五」期間，我國出版了近100部有關海洋領域的科學研究專著。特別是《中國海洋生物名錄》，為我國海域的兩萬多種海洋生物建立了「身份證」；《中華海洋本草》作為一部本草綱目式的專著，首次對中國的海洋藥物資源進行了系統論述。在一些新興的理論探索領域，小到分子海洋學，大到地球系統科學，中國海洋科技工作者都先鋒性地佔有了一席之地。
在公益性海洋調查和戰略性基礎研究領域，產生了一批新的科學發現和新的理論突破。譬如：關于波浪與環流耦合模式的機理研究、關於黑潮「多核結構」機理的認識；中國邊緣海的形成演化過程、大洋碳庫儲存的長期性機理，海洋碳循環對氣候變化的影響；海洋金屬元素分布富集規律的新認識、大規模赤潮的暴發機理及危害；近海生態動力學的理論體系、牡蠣和半滑舌鰨遺傳圖譜的建立、魚蝦貝藻功能基因庫以及免疫遺傳特性的理論認識等等。這些重大的科學發現，產生了一系列新觀點、新概念，帶來了一系列新的規律性認識，建立了新的理論體系。
技術創新
「十一五」期間是我國建設創新型國家的關鍵時期。海洋科技領域立足自主創新，突破關鍵技術，推出了一批創新性技術成果。譬如：培養選育了18個海水養殖良種，使中國海洋水產業實現了「海水超過淡水，養殖超過捕撈」的歷史性突破；培育了12個海水蔬菜品種，形成了新的海水農業領域；推出了一批創新性海洋藥物和生物製品，形成了一個新的生物技術產業；開發了海藻纖維、甲殼質纖維等新的纖維技術，創造了陸地生物纖維和化學纖維之外的另一個新的纖維來源；突破了海洋微藻柴油關鍵技術，啟動了一個新的海洋生物質能源領域；海洋儀器裝備國產化邁出了重要的一步，水下潛標、海底地震儀，高頻地波雷達等相繼問世；現代造船技術領域，研製開發了中速柴油機的船用曲軸，顯示了造船業關鍵技術的突破。
科技平臺
作為綜合性的海洋科技大平臺，「十一五」期間，我國創建了一批新的海洋科研機構，調整了海洋科研力量布局，有效配置了海洋科研資源。中國科學院煙臺海岸帶可持續發展研究所和青島生物能源與過程研究所，作為新設立的國家海洋科研機構籌建成功，進入正規化科研階段；中國科學院「海西研究院」在福建正式破土動工。國家有關部委，特別是國家教育部、中國科學院、國家海洋局系統，建立了16個部委重點實驗室，組建了3個國家海洋工程技術中心。此外，青島國家海洋科學技術實驗室建設正在迅速推進；沿海重要地區建立了一批特色鮮明的地方海洋科研機構。作為流動的海洋實驗室，新增了一批裝備水平接近國際一流的海洋科學考察船；「蛟龍」號深潛器海試達到3759米，標誌著我國成為繼美、法、俄、日之後，第五個掌握3500米以上大深度載人深潛技術的國家。
支撐發展
一批海洋科研成果催生了一批海洋新興產業，一批關鍵技術支撐了一批產業發展。譬如，海參養殖產業在5年的時間內，取得了突破性進展，一躍成為海水養殖領域發展最快的新興產業，2010年，海參業產值可達300億元。而且不斷向沿海荒灘鹽鹼地拓展，山東的濰坊、東營、濱州沿海灘涂都出現了規模較大的海參養殖場。海洋風電產業5年時間內幾乎從零開始，裝機總量一躍超過美國，成為世界第一。海水淡化產業從膜技術到低溫多效技術都有突破性進展，使我國海水淡化產業飛速發展，從日產幾百噸，到3000噸，然後躍升到2.5萬噸級，直到最近在建的幾個10萬噸級海水淡化工程。現代造船業、海洋建築工程產業、滷水化工產業、海藻化工產業、海洋防災減災工程依靠技術創新都取得了突破性進展，充分顯示了海洋科技的引領支撐作用。
管理創新
通過管理機制創新，積極推進全國統籌的海洋科技管理新機制，探討了一批海洋科技管理的新模式。一是全國聯動。建立了全國沿海省市科技聯席會議制度，形成了「上下互動、全國聯動」的管理模式。二是建立一批海洋技術創新戰略聯盟，形成了一系列具有法律約束力的獨立法人實體的技術創新組合，形成了技術創新引領產業發展的新模式。三是產學研結合的新探索。首先是以國家項目為載體形成一種新的合作模式， 「十一五」期間的一大批海洋重大項目都是若干企業與若干院所聯合承擔，形成了一個緊密結合的「項目共同體」；其次是一個科研院所對接多個企業和一個企業對接多個院所的「群體模式」。這些模式性的變化，最根本的是顯示了產學研結合機制的變化，從科學家的個人行為，逐漸上升到院所法人實體的集體行為，上升到團體與團體之間的緊密合作。
「十二五」海洋科技發展趨勢分析
未來5年是海洋科技發展的黃金時期。世界沿海各國對海洋領域的國防投入、經濟投入、科技投入會大幅度增加，將使海洋科技以人們難以想像的速度迅猛發展。根據目前國際海洋科技發展動態，可以肯定地說，「十二五」期間海洋科學技術各個分支領域都會取得突破性進展。
國際海洋科技的發展動向
目前初露端倪的「新一輪藍色圈地、新一輪資源開發、新一輪海洋探索」，在「十二五」期間會愈演愈烈，而且高精度、深層次的海洋調查勘探支撐藍色圈地，引領資源開發。根據新世紀10年的發展積澱分析，未來5年海洋科技將圍繞著如下幾個全球性的重大命題在世界沿海大國掀起新一輪科技競爭。
「藍色圈地」成為科技競爭熱點
進入新世紀，新一輪「藍色圈地」在世界舞臺上愈演愈烈，「十二五」期間有可能會掀起一個小高潮。首先是海洋大國搶佔國際公共海底。俄羅斯在4300多米深的北冰洋海底率先插上一面鈦合金國旗，暗示該區域歸俄羅斯所有，各發達國家紛紛效尤，引發了新一輪國際公共海底的爭奪戰。如果說過去的5年還處於準備窺視階段的話，未來5年可能會付諸實施。二是搶佔「外大陸架」海洋國土。澳大利亞率先獲得了250萬平方公裡的外大陸架，引發世界各國爭相申報，爭相宣稱自己擁有寬廣的外大陸架，導致了一系列難以調和的海域之爭。三是海域劃界矛盾重重。過去可以擱置爭議、共同開發的海域，因為國際上的藍色圈地而使海域劃界變成「白熱化」的競爭，甚至有可能使「睦鄰友好」演變成「拔刀相向」。藍色圈地說到底是一種國防實力的競爭、科研水平的競爭、保障技術的競爭、調查手段的競爭。
深海探測成為海洋調查重點
廣袤的海洋，平均水深接近4000米，推想可知，深度4000米左右的「深海洋盆」佔據了絕大多數海洋面積。而這些深海洋盆的絕大多數又是國際公共海底。美國、加拿大率先推出深海探測體系（OOI）計劃，在面積近5萬平方公裡、深度4000米左右的深海洋底布設一個龐大的、網絡化的、實時的、連續的、多學科的海底觀測系統。沿海發達國家積極回應，紛紛圍繞各自的深海目標，建立各具特色的深海觀測系統，目的是通過海底裝備的先進性來顯示科學數據的先進性，表明科學認識的超前性。同時通過深海資料的佔有和積累顯示海洋強國的作用和地位，以期在未來戰略資源劃分上取得優先權。
戰略性資源開發成為海洋科技亮點
國際公共海底蘊藏著儲量巨大的、全人類共有的未來戰略性資源。譬如深海油氣藏、海底可燃冰、熱液硫化物礦床、大洋多金屬礦產、深海生物基因資源，相對於捉襟見肘的陸地資源，特別是油氣、煤炭等化石燃料資源來說，相對於目前人類的年消耗量來說，可以說是儲量豐富、增速極快。對其調查勘探、先期開發是當前海洋科技發展的動力和競爭熱點，誰科技實力雄厚，誰率先勘探開發，誰就率先取得了掠奪全人類未來戰略性資源的鑰匙。圍繞著深海戰略性資源，改進調查勘探裝備、發展深海作業技術、探討產業開發技術必將是「十二五」期間海洋科技發展的戰略重點。
全球氣候變化成為海洋科學研究熱點
地球系統科學的新概念、新理論，成為「十二五」海洋研究的重要方面。大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈的相互作用，「海氣相互作用」以及「海地相互作用」等重要機理研究使人們在一個地球綜合系統的新視野內重新認識海洋，最終落腳在全球環境變化上。首先是全球碳循環和大洋碳儲存的機理成為研究的熱點。其次是高度關注全球氣候變化和海平面變化問題。第三是大洋環流模式，說到底是探討大洋環流影響氣候變化、影響碳循環模式以及影響未來人類生活的重要問題。這一些關係全球變化、關係到人類健康的重大科學問題將是未來5年海洋科學研究的重點。
海洋生態系統研究迅速發展
未來5年，從分類學的海洋生物多樣性到海洋極端環境的生態系統；從分子水平的海洋生物技術到生態系統水平的海水養殖；從海洋生物資源修復技術到海洋生態災害防治，在一個大生態系統的框架下成為一個既古老又嶄新的重要的海洋科學研究領域。關於生態系統的研究將跳出單純的海洋生物學範疇，形成一個包括環境、地質、化學、水動力在內的大的綜合科學系統。海洋生態系統的研究關係到人類與海洋的和諧相處，關係到海洋資源的可持續開發，是未來海洋科技研究不可忽視的重要發展領域。
藍色經濟成為沿海各國的重要目標
依靠海洋科技進步和創新來引領支撐海洋經濟發展變成了沿海國家的發展主脈絡。海岸經濟逐漸向海床經濟延伸，沿海經濟逐漸向涉海經濟發展。以基礎性、公益性為主的海洋調查研究逐漸轉為面向產業發展的核心技術研發。「十二五」期間，一大批支撐甚至是創造新興產業發展的關鍵技術會取得突破性進展。比如說，海洋水動力能源，海洋生物質能源，海水淡化、海洋防災、海洋工程、海洋天然產物開發等新的領域會迅猛發展，迅速成為藍色經濟的支柱產業。
我國海洋科技的發展趨勢
在黨的十七屆五中全會精神指引下，根據國家海洋「十二五」規劃綱要，我國的海洋科技事業在未來5年內一定會以前所未有的速度創造不凡的業績。概括起來，發展的焦點集中在提高「五大能力」。
控制能力
如何保證和提高我國海洋國防安全的控制能力，國家海洋權益的保障能力，對中國有特別重要的意義。因此，自然成為「十二五」期間的發展重點。包括海洋國防保障技術，海洋國土監控的關鍵技術，應急反應處理技術，海洋實時資料的提供技術以及高精度、系統化的海洋地理資源詳細探測技術都屬於提高控制能力的核心技術。如何提供國際上認可的、權威性的基礎資料和科學依據，對科學解決爭議海域的劃界爭端有特別重要的現實意義。
認知能力
人類雖然經歷了幾百年的探海歷程，有了海量的知識積澱和數據積累，但對茫茫海洋來說，人們的認識還很膚淺，甚至還很陌生。探索海洋、認識深海、了解深海，特別是探索遠離大陸的深海洋盆依然是我國海洋調查研究的重要方向。在人類向「深海、深藍」進軍的洪流中應進一步彰顯中國海洋科技的作用，在「上天、入地、下海、登極」的科學探索中應更高地舉起中華民族的旗幟。因此包括南海小洋盆、包括太平洋洋底必定會成為我國深海探測的重要領域。天空、水面、水下、海底、深鑽五位一體的立體化觀測體系，海洋探測資料的數位化、實時化、連續化、網絡化會成為「十二五」期間提高海洋認知能力的重要方面。海洋數位化體系的建立；深海底的監測網絡系統、近海的監測監控浮標體系會不斷完善優化；環球遠洋綜合考察、「蛟龍」號的深潛作業，以及以深潛基地為依託的新的實驗室系統都會變成現實，並帶來海洋科技事業質的飛躍。
開發能力
相對於人口爆炸和陸地資源匱乏來說，海量的海洋資源可謂取之不盡、用之不竭，但必須取之有道、用之有序，這就是提高海洋資源開發能力的大問題。首先，海洋中最大的資源是海水，恰恰是海水資源的開發還處於初級階段。海水中有用元素的提取、海水的綜合利用技術、海水蘊涵的水動力能源開發、海水鹽化產業的發展、海水農業技術、海水環境友好技術等都會有質的飛躍。其次，海洋生物資源開發，特別是深海遠洋生物資源，包括深海生物基因資源、遠洋生物食品資源、遠洋漁業技術都會成為重要的發展領域。第三，國際公共海底的戰略性資源的勘探開發，包括深海油氣、海底可燃冰、多金屬結核、熱液硫化物礦床等，在常規性調查的基礎上，進入到詳細勘探開發階段，並有選擇地逐步轉向「試開採」階段。最後，海洋資源的高值化深層次開發，建立可持續的循環經濟模式，推出「精製」技術體系，由單純的數量增加轉變為質量安全。由原料型、食品型產品出口上市變成高端、終端、高附加值的名牌產品。
支撐能力
藍色經濟需要科技支撐，產業發展依賴科技支撐。掌握自主智慧財產權的核心技術是產業發展的根本；擁有行業共性技術是產業發展的基礎；突破關鍵瓶頸技術是產業發展的靈魂。因此面對藍色經濟的發展大潮，提高科技成果轉化水平、引領支撐戰略性新興產業發展是未來海洋科技的重要目標。比如說防災減災的關鍵技術、海水淡化膜技術、海水養殖優良苗種培育技術、海水養殖病害防治技術、海洋生物活性物質提取技術、深水海底建築工程技術、海洋儀器裝備研製開發技術等等。
「十二五」期間一系列關鍵技術的突破必將帶來海洋新興產業的大發展和傳統產業的升級，從而大大改變目前的海洋產業結構。
保護能力
我國近海的海洋生態環境比較脆弱，特別是面對著愈演愈烈的石化、鋼鐵向海岸線遷移集中的產業布局，海洋環境保護能力亟待加強。首先是海洋生物多樣性和生態系統的保護能力，通過增殖放流、人工魚礁、海洋牧場、資源修復等一系列技術措施改善近海生態環境。第二是環境汙染的控制能力，包括對河口港灣、重點岸段的重金屬元素、化肥農藥等汙染物排放入海的控制能力。通過環境技術創新，使天更藍、水更清。濱海溼地植物茂盛、鱗潛羽翔；沿海一線水秀山清、風景優美；近岸淺海碧水金沙、海晏河清。第三是海洋環境安全的保障能力，包括對颱風、地震等自然災害的預警技術和應對能力，也包括重要岸段的保護能力和海洋生態災害的處置能力。
以提高五種能力為主線，我們應形成一個體現國家目標的、充滿活力的海洋科技創新體系，為海洋領域轉方式、調機構提供重要的技術依託，為藍色經濟的發展提供強有力的科技支撐，為實現海洋大國向海洋強國的新跨越作出海洋科技應有的貢獻。
（作者系青島國家海洋科學研究中心主任、山東省科技廳副廳長）
《科學時報》 (2011-01-06 A3 觀察)