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                    面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

                    ——中國科學院辦院方針

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                    “科學”號,十年科考在深海

                    2022-10-20 光明日報
                    【字體:

                    語音播報

                    十年來,“科學”號有豐富的科學產出。在西太平洋卡羅琳海山發現的長莖海綿(新種)圖片由中國科學院海洋研究所提供

                    “發現”號ROV抓取深海毛瓷蟹 圖片由中國科學院海洋研究所提供

                    首次在西太平洋發現的深海海蛞蝓(新種)圖片由中國科學院海洋研究所提供

                    在西太平洋海山采集的金柳珊瑚 圖片由中國科學院海洋研究所提供

                    “科學”號海洋科學綜合考察船 圖片由中國科學院海洋研究所提供

                      習近平總書記在二十大報告中闡述過去五年的工作和新時代十年的偉大變革時談到,基礎研究和原始創新不斷加強,一些關鍵核心技術實現突破,戰略性新興產業發展壯大,載人航天、探月探火、深海深地探測、超級計算機、衛星導航、量子信息、核電技術、大飛機制造、生物醫藥等取得重大成果,進入創新型國家行列。

                      在走向深海的過程中,“科學”號海洋科學綜合考察船的成功研制和交付使用是一個里程碑。2012年9月,“科學”號在青島正式交付中國科學院海洋研究所運行管理,拉開了我國從海洋系統視角開展深海大洋研究的序幕,引領了中國海洋科學調查由近岸到大洋、由淺海到深海的歷史性跨越。這十年,“科學”號見證了我國海洋科技事業迅猛發展的光輝歷程,也是我國從海洋大國向海洋強國堅實邁進的縮影。

                      三代科考船,載著中國科學家走向深海大洋

                      進入21世紀,海洋再度成為世界關注的焦點,海洋的國家戰略地位空前提高。建設海洋強國,海洋科學研究是基礎。而科學考察船是海洋科學研究的基礎設施,沒有性能卓越的科考船,海洋研究就只能“望洋興嘆”無從下手。

                      回顧新中國海洋科考的發展,可以從科考船的發展入手。

                      新中國成立初期,科考船主要經由舊船改造而成。1957年,由遠洋救生拖輪“生產三號”改裝而成的新中國第一艘專業海洋科考船“金星”號正式入列。以“金星”號為主力船,1958年至1960年開展了新中國首次大規模全國海洋綜合調查,摸清了我國海域家底。

                      20世紀60年代,開始出現專門設計建造的科考船,第一艘2500噸級海洋實習調查船“東方紅”號、3000噸級綜合調查船“實踐”號,以及分散到各海洋調查研究機構的首艘“向陽紅”“遠望”“科學”“實驗”“探索”“曙光”“奮斗”“中國海監”系列的科考船。這些科考船開始使用先進的海洋調查設備,在性能、布置以及實驗室與專用設備的匹配等方面,與舊船改裝的調查船相比有“質”的提高,可以稱之為我國設計建造的“第一代海洋調查船”。這一代科考船承擔了中國渤海、黃海、東海和南海等近海海洋調查與專項研究,奠定了中國海洋科學技術事業的基礎,其典型代表是1988年獲得國家科學技術進步獎特等獎的“向陽紅10”號遠洋綜合調查船。

                      20世紀90年代至2012之前,除自主研制的“東方紅2”號、“遠望3”號和“遠望4”號等之外,僅有從國外購買并改裝的“大洋一號”和“雪龍”號。由于這個時期的新船數量有限,距滿足中國海洋科學快速發展的實際需求尚有差距。但無論怎樣,這個時期的科考船為“查清中國海、進軍三大洋、登上南極洲”奠定了裝備基礎,成為我國第二代主力科考船。

                      2012年開始,中國科考船進入“質”和“量”的高速發展期。這時期以國家發改委立項支持的國家重大科技基礎設施“科學”號綜合考察船投入運行為里程碑,船舶電力推進系統和動力定位系統被逐步推廣,科考作業和實驗室采用模塊化設計、水下輻射噪聲和艙室環境控制受到進一步重視,各種專業科考設備如溫鹽深探測系統、全海深多波束探測系統、氣象雷達等與船舶平臺形成一體化設計。

                      據統計,2010-2021年中國新建海洋科考船的數量達30余艘,涌現出一大批世界先進水平的科考船。例如,25000噸級的“遠望7”號圓滿完成“天宮二號”“嫦娥四號”、北斗衛星等21次海上測控任務;國內首艘、世界第4艘獲得水下輻射噪聲最高等級SILENT-R證書的海洋綜合科考船“東方紅3”號挺進國際主流科考船行列;全世界第1艘六纜高精度、短道距地震電纜三維物探船“海洋地質八號”使中國站上國際海洋物探領域船型技術的制高點;全球首艘具備艏艉雙向破冰技術的極地科考破冰船“雪龍2”號成功首航南北兩極,填補了中國極地科考重大裝備領域的空白;國內排水量最大、綜合科考性能最強的海洋綜合科考實習船“中山大學”號實現了直流母排+儲能蓄電池、輪緣永磁側推、全航速主動式減搖鰭等多項新技術的集成創新……

                      70多年來,中國海洋科考船從上百噸拓展到數千噸、幾萬噸,調查能力從中國沿岸淺海延伸到深海大洋、南北兩極,調查內容也從單一學科調查轉化為多學科多功能多技術手段的綜合科學考察。海洋科考船作為最主要的海洋科考裝備,在支撐國家海洋強國建設中作出了卓越貢獻。

                      “科學”號,最先進的“海上移動實驗室”之一

                      如前所述,“科學”號開第三代科考船之先。它是國家發改委在“十一五”期間布局建設的國家重大科技基礎設施項目。作為我國新一代先進的海洋科學綜合考察船,“科學”號擁有自主知識產權,集多學科、多功能、多技術手段為一體,是可以滿足海洋科學多學科交叉研究需求的現代化海洋科學綜合研究平臺,具備全球航行能力,技術水平和考察能力已達到國際海洋強國新建和在建綜合考察船的同等水平,多項自主創新設計填補了國內空白。

                      例如,“科學”號采用國際先進的吊艙式電力推進系統,首部配備了2個首側推、動力定位滿足CCS DP-1要求并配備綜合導航定位系統,一人駕駛橋樓,可實現在0~15kn無級變速,在低速狀況原地360°回轉。該船操縱靈活、甲板作業空間大,并設置被動可控式減搖水艙,采用先進的減振降噪措施,整體上具備較高的適航性和耐波性。

                      同時,“科學”號深遠海綜合探測與研究平臺突破了我國深海探測與研究領域技術與裝備瓶頸,開創了科學目標驅動下的海洋綜合科學考察船船舶與探測體系高度契合的一體化設計理念,引領了我國新一代科學考察船的建設。

                      例如,在國內首次建立了宏觀與微觀、走航與定點、梯度與原位相結合的深遠海環境探測技術體系,突破了10000米深海定點探測、6000米深海探測與采樣、4500米深海精準探測與取樣、1000米水體剖面走航探測、深海30米長沉積物取芯和20米長巖石取芯等關鍵技術。

                      再比如,具備立體同步精準開展深海地形地貌、海底環境、水體環境的綜合探測和樣品采集的能力,深海近海底地形探測分辨率達到國際領先的厘米級,實現了“室內模擬實驗→海洋移動實驗室→深海原位實驗室”的跨越,實現了深海探測“下得去,看得清,采得上,測得準,功能全,用得起”的目標,顯著提高了我國深遠海探測與研究能力,引領了西太平洋深遠??茖W研究的跨越發展。

                      十年來,“科學”號已安全執行50多個海上調查航次,安全航行2100余天,累計航程30余萬海里,裝備的“發現”號水下纜控潛器(ROV)完成了超過300個海洋科學考察潛次任務,支撐了包括國家重點研發專項、國家自然科學基金重大項目、中國科學院戰略先導專項等課題420余項,航跡遍布中國近海、西太平洋、北太平洋、中太平洋等廣袤的海域,實現了諸多從0到1的突破。

                      “科學”號使我國海洋科學研究從近海邁向遠海,從淺海邁向深海,為我國開展遠洋綜合科學考察研究乃至我國海洋強國戰略的實施,提供了不可替代的、強有力的能力支撐,是國際上公認的最先進的綜合科學考察船之一。

                      強大“軟實力”,才能讓每一次科考盡善盡美

                      提升海洋科考能力,不僅要有好硬件設施,更要有強大的“軟實力”作為支撐。

                      說到“軟實力”,首先就是要在思想上有引領?!翱茖W”號強化黨建引領,充分發揮黨員在科考作業中的先鋒模范作用。每次出海執行科考任務期間,“科學”號上都要成立航次臨時黨支部。自2017年以來,中國科學院海洋研究所相繼在“科學”號等三艘科考船、總計38個航次中成立了臨時黨支部,涉及76家科研院所或部門、45個黨支部和黨員643人次。共有3位所黨委委員、6位航次首席科學家、7位船長擔任過不同海上科考航次的臨時黨支部書記,把黨旗插到深海大洋、把黨的戰斗堡壘建設在科研一線,確保黨建方向無“偏差”,黨建行動無“時差”,黨建成效無“落差”,為海洋科考保駕護航。

                      其次,建立了更加科學,更加規范、更加現代的船舶管理制度,“科學”號成為我國建立《國際船舶安全管理體系》為數不多的科考船之一。

                      針對科考船自身的特點,中國科學院海洋研究所作為“科學”號的管理單位,從組織模式、資源配置方式、人事制度和評價制度等多個維度入手,形成了一整套規范化、標準化、符合海洋科學考察需求和船舶運行特點的管理制度,實現了“船舶更安全、海洋更清潔、船員更專業”的管理目標?!翱茖W”號是全新一代科學考察船,具有船舶設備種類多、電氣自動化水平高、維修難度大的特點,這就需要一支高素質的船舶管理人員。中國科學院海洋研究所科考船隊率先提出了“海上調查活動中專業人做專業事”的口號,培養了一支甲板部、輪機部及船載實驗室密切配合,技術過關、作風硬朗的科學調查隊伍,形成了由工程技術人員完成科學調查過程中調查設備的操作和基礎樣品采集工作,出??茖W家更多精力投入樣品處理的高效工作模式,為海洋科學考察及探測研究提供了堅實的技術支撐。

                      再次,要為科研人員提供更好的生活環境。上一代科考船基礎設施落后,條件非常艱苦,科學考察常常需要在海上連續工作幾十天甚至上百天不能回到陸地,由于沒有充足的淡水供應,為了保證飲用水安全,科學家和工作人員常常出海后就不能洗澡;出海后遠離陸地,沒有手機信號,與家人幾個月都聯系不上;沒有先進的冷藏設施,無法供應新鮮的水果和蔬菜;船舶空間狹小,常常幾個人住在同一房間,共用同一衛生間,沒有專用的健身活動室。

                      “科學”號不僅擁有先進的精密探測設備為科學家獲得更多種類的樣品,更加精準的數據,還能從生活、娛樂、學術科研各個方面為科學家提供便利服務。例如,“科學”號安裝了先進的反滲透造水機和真空造水機,可以滿足80人的用水量,提供24小時熱水服務,在船上安裝了凈水器,保證大家的飲水安全健康;安裝了全球衛星上網系統,更加方便與單位和家人聯系。

                      應該說,這十年,是我國海洋科考最好的十年。如今,我國逐漸發展形成了以中國科學院系統“科學”“實驗”“探索”“創新”系列、國家海洋局系統“向陽紅”“大洋”“雪龍”系列、教育部高?!皷|方紅”系列、中國地質調查局“海洋地質”系列和衛星測控中心的“遠望”系列為主要代表的海洋綜合、專業和特種三大類的中國海洋科考船。

                      但困難仍在——戰略性、基礎性、顛覆性的裝備創新能力仍顯不足、部分關鍵技術仍存在“卡脖子”問題。唯有通過科學規劃與持續發展,通過不懈努力與奮斗,才能建設出中國日益強大的海洋科考裝備體系,才能滿足中國日益增長的海洋強國建設需求,為構建人類命運共同體貢獻中國智慧和中國力量。

                     ?。ㄗ髡撸和醴?,系中國科學院海洋研究所所長、研究員)

                    打印 責任編輯:梁春雨
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