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曾晓光:我国深海开发利用如何发力

新闻来源:中国船检    浏览量:393 曾晓光 2018-06-06
        建设海洋强国,必须走向深海,从深海发力。深海是地球上唯一未被人类充分开发利用的广阔区域,有着无限的开发潜力。2016年,习近平总书记在全国科技创新大会上指出:“深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术”。这一年,原国土资源部提出,“十三五”期间,我国将向地球深部进军,全面实施包括深海探测在内的“三深”战略,力争在深海进入、深海探测、深海开发及大洋极地科考领域尽快进入世界前列。
        深海的重要性主要体现在:首先,深海是推动我国海洋经济发展的重要基础和力量。深海资源丰富、种类繁多,包括深海生物资源、深海油气资源、深海固体矿产资源、深海化学资源、海洋能资源、深海空间资源、深海旅游资源等,这些资源目前远未被充分开发利用,具有无限的开发潜力。目前深海海底已经发现的主要资源包括多金属结核、富钴结壳、硫化物等矿产,也包括天然气水合物、油气等能源。根据有关统计,当前已发现33个储量超过5亿桶的深水巨型油田,预计未来全球油气总储量的40%将来自水深超过400米的深水区;天然气水合物储量大约相当于所有煤炭和常规石油天然气总量的3倍。在深海还可建立海底隧道、海底粮食储备基地、海底城市、海底工厂等,对于缓解人类空间需求压力具有重要意义。
        我国领海拥有大量的深海区域(南海超过70%面积属于深海),蕴藏着巨量的油气和天然气水合物等资源;我国还有广阔的经济专属区和公海可供开发。深海将是推动我国海洋经济持续发展的重要基础和力量。
        其次,深海对推动我国科学事业进步具有重要意义。人类对于深海的了解严重不足。据相关资料统计,全球海洋生物总计可能达到100万种,其中25万种是人类已知的,其他75万种人类知之甚少,未知的海洋生物大多生活在未被深入考察的深海大洋。深海特别是6500米以下的深渊世界,无论是生物特征、生态环境,还是地质地貌,与人类熟悉的海洋截然不同,那里是探索生命起源、开展各种深海研究的“科学殿堂”。
        我国开展深渊科考,对于探索生命的起源、获取珍贵样本、建立深海生物DNA数据库、感知气候变化、改进地震预报、促进海洋环境保护等具有重要推进作用,并将带动一批基础科学、基础理论的发展,有力推动我国科学研究事业进步,为世界科学发展做出重要贡献,是树立我大国形象、提升国际地位的有效途径。
        从国外深海领域发展现状来看,主要包括以下几方面:
        一是发展深海上升至国家战略层面。当前,各发达国家和地区已认识到开发深海的战略意义,部分国家更是将深海技术的发展提到国家战略的高度。美国在其海洋战略中强调了开发深海的战略地位,因此在海洋探测、水下通讯、深海矿产资源勘探及开发技术等深海技术方面保持领先地位;日本政府投入巨资支持水下技术中心(JMSTC)的发展,其“地球号”深海探测船处于世界领先水平,深海载人深潜器技术处于世界领先水平;西欧各国为保持其经济实力,并为在高技术领域内增强竞争力,很早就制定了尤里卡计划,为发挥企业界和科技界在开发深海高新技术中的作用创造了有利条件。随着各国对深海重视的增加,国际上掀起了深海研究计划热潮,如国际综合大洋钻探十年计划(2003~2013)、国际大洋中脊计划、国际大陆边缘计划、ARGO计划(全球海洋观测网)等,有力推动了深海技术发展和科学研究进步。
        二是深海领域国际合作日趋加强。当前,国际合作成为深海协同发展的潮流。美、英、法、德、日等国通过政府支持、科学界与企业界联合、国际合作等方式加快深海技术的发展,在深海技术领域处于总体领先地位。例如,美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)、法国海洋开发研究院(IFREMER)等世界著名的海洋机构都积极与国际知名的海洋仪器设备公司展开密切国际合作。西欧各国,克服国家小、国力有限、资金和资源不足的弱点,组成区域集团,进行优势互补、联合开发。美国提出的ARGO计划(ARGO全球海洋观测网),通过30多个沿海国家合作,在全球各大洋布放近万个ARGO浮标,组成了全球海洋监测网,填补了海洋气象的空白,并为其他全球性科研合作项目起到了示范作用。随着加拿大-欧盟-美国大西洋海洋研究联盟的成立,西方国家海洋科技领域国际合作的广度和深度将不断加强。
        三是深海活动重心由资源勘探转向开发。从20世纪60年代至今,发达国家率先向深海大洋进军,深海探测技术发展迅速。调查船、钻探船(平台)、各类探测仪器、装备,无人/载人/遥控深潜器、水下机器人、取样设备、海底监测网等相继问世,探测广度和深度不断刷新,在深海极端环境、地震机理、深海生物和矿产资源,以及海底深部物质与结构等领域取得一系列重大进展和新发现。随着对深海认识的不断深入,深海活动的重心逐渐向资源全面开发转移。目前,全世界从事海洋油气开发的国家已达100多个,遍及40多个沿海国家的海域。世界深水油气勘探开发主要集中在“金三角”地区,即美洲的墨西哥湾、拉丁美洲的巴西海域及西非海域。国际深海海底矿区申请速度进一步加快,深海采矿初见端倪。许多发达国家利用其技术优势,早已开展了包括多金属结核、热液硫化物和天然气水合物在内的海底矿产资源综合勘探和研究开发工作,做好了深海矿产资源商业开发的准备。同时,国际社会正积极酝酿用于深海开采活动、生物多样性保护和利用的国际规则。
        四是深海载人潜水器和综合观测系统成为研发热点。深海载人潜水器的研制从20世纪60年代开始,发展至今,美国、法国、俄罗斯、日本、中国已具备深海载人潜水器自主研发的能力。美国具有代表意义的载人潜水器是4500米级的“阿尔文”号,它是目前世界下潜次数最多的载人潜水器;美国第三代载人潜水器正在研制中,下潜深度定位于全海深。俄罗斯是目前世界上拥有载人潜水器数量最多的国家,6000米级的“和平一号”和“和平二号”广泛活跃在深海活动中。日本在深海潜水器研制方面处于国际先进水平,目前研制的目标是“深海12000”载人深潜器。当前,除了常规的载人潜水器,具备长时间深海驻留与作业能力的深海空间站也是美、俄等发达国家研发的重点。
        近年来,各国纷纷研究海洋技术集成和服务系统,以“星-空-海,水面-水中-海底智能组网”为代表的海洋环境立体观测网络得到广泛关注。如美国综合海洋观测系统(IOOS)、欧洲海洋观测与预报服务系统(MyOcean)和全球海洋实时观测计划(GOOS),以及全球综合地球观测系统(GEOSS)等的实施,为海洋研究所需的全球和区域尺度的长期观测、监测与信息网络的建设提供了可能。长远来看,面向海洋活动需求,以海洋信息服务为中心,多平台组成的自适应海洋环境立体观测网络仍然是海洋环境立体监测的发展重点。
        作为参与深海开发的主要国家之一,我国深海资源勘探、开发及科考起步虽然晚于发达国家,但近年来取得了长足进步,部分领域进入世界先进行列。如:我国先后组织和参与40多个航次的大洋海上调查,目前已经形成多种资源、多海域、多船作业的大洋调查格局;发现并完成深海微生物新物种鉴定40多种,建立了大洋深海微生物活性物质化合物库,完成了4000株微生物资源在医药、工业酶、生物农药、环境保护等方面的潜力评估;中国五矿集团公司成功获得多金属结核保留区矿区,这是中国首次以企业为主体获得“保留区”矿产开发合同,开创了中国企业跨越国界、开采国际海底资源的先河,我国也成为世界上获得矿区数量最多的国家;建造了以“蛟龙”号载人潜水器、“海龙”号无人缆控潜水器、“潜龙”系列无人无缆潜水器为代表的深海勘察技术装备;我国自主研制的“海斗”号无人潜水器最大潜深达10767米,使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家;建成了具有世界影响力的深海装备总体与系统集成技术试验室群体;自主建造了第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”、世界先进的深海起重铺管船等产品。
        虽然我国在发展深海过程中取得了不菲的成绩,但是在深海科学技术研究水平和深海资源勘探、开发能力建设等方面与发达国家相比,仍存在较大差距。为此,我国应加快制定国家深海发展总体战略规划,引领我国深海全面协同发展。同时,应加强深海领域国际合作交流,倡导以我国为主的重大国际深海研究计划,依托重大科技项目和重大工程,带动提升我国深海产业和科技发展能力。此外,还应该加快深海领域高质量人才培养,增强我国深海人才力量,并创新机制体制、推动深海领域成果转化,大力开展深海协同创新。
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