[学者笔谈]连琏:海洋,人类赖以生存的资源宝库
来源:刘嘉玲网 发表于2019-07-27 13:44:16 编辑:那英
摘要: ■ 海洋是人类进入现代文明以来,世界政治、经济、军事竞赛的重要范畴,人类已开端深化探究这个远未充分知道和开发的资源宝库,21世纪是海洋的世纪

■ 海洋是人类进入现代文明以来,世界政治、经济、军事竞赛的重要范畴,人类已开端深化探究这个远未充分知道和开发的资源宝库,21世纪是海洋的世纪。

 

■ 海洋蕴藏着丰厚的油气资源、动力资源、矿藏资源、生物资源和化学资源,是保持人类社会可持续展开的重要战略空间。

 

■ 作为一个长时间从事海洋作业的研讨人员来说,对这片深蓝的酷爱和任务感已深深地融入我的血液里,展开我国海洋技能,彻底改变我国海洋技能与配备受制于人的局势,是我最大的愿望。

自十五世纪地理大发现以来,世界大国的兴起和兴衰无疑与海洋休戚相关。因为大规模帆海探险、海外交易活动的展开,人类帆海、造船技能迅猛展开,葡萄牙、西班牙、英国、法国等国凭仗其强壮帆海、造船技能,在近代世界展开进程中占有了先机。改革开放三十年,我国现已从一个关闭的国家改变为与世界融为一体的国家,跟着我国综合国力的不断进步,面临世界日趋杂乱的政治经济形势和日趋激烈竞赛,我国从内陆大国向海洋大国和强国改变,成为面临全球化展开的必定选择,技能决议才干,才干决议话语权,因而展开海洋高新技能是完成我国建造海洋强国的要害。

 

海洋蕴藏着资源宝库

 

在陆、海、空、天四大空间中,海洋是人类远未充分知道和开发的资源宝库,是人类进入现代文明以来,世界政治、经济、军事竞赛的重要范畴。海洋蕴藏着丰厚的油气资源、动力资源、矿藏资源、生物资源和化学资源,是保持人类社会可持续展开的重要战略空间。1994年11月16日《联合国海洋法条约》正式收效,标志着依据条约树立的领海、专属经济区、群岛水域、大陆架、世界海底等海洋法律制度为大多数国家所承受。新的海洋法使总面积3.6亿平方公里的海洋被分为国家统辖海域、公海和世界海底三类区域。其间1/3成为沿海国统辖海域,世界海底则由世界海底办理局代表全人类进行办理。

 

全球海洋油气资源非常丰厚,其间大陆架占有首要部分,约为60%左右;深水、超深水的资源量约占30%。到2007年,海上油气探明储量约1526×108t,占悉数探明储量的27%左右,深水已成为未来油气出产的重要基地。21世纪以来,各大石油公司纷繁加速进军深水区域的脚步,不断加强勘探开发出资力度,海上油气产值稳步上升。西非、北美和拉丁美洲仍然是未来深水油气出产的重要区域,亚洲也将成为一个十分重要的深水油气出产基地。南海作为世界四大海洋油气集合中心之一,有“第二个波斯湾”之称,其石油地质储量大致在230亿-300亿吨之间,约占我国总资源量的三分之一,是世界上尚待开发的大型油藏之一,其间有一半以上的储量散布在我国海域。此外我国海域具有丰厚的天然气水合物资源,据预算,仅南海天然气水合物的总资源量就到达643.5亿-772.2亿吨油当量,大约相当于我国陆上和近海石油天然气总资源量的1/2。

 

除了油气资源以外,世界海底区域蕴藏的矿藏资源也是世界各国争相开发的焦点。世界海底区域面积约为2.517亿平方公里,占全球海洋总面积的65%、地球外表积的49%。《联合国海洋法条约》指出,世界海底区域内蕴藏着丰厚的矿藏资源和深海生物基因资源。现在发现的矿藏资源首要包含多金属结核、富钴结壳、热液硫化物、天然气水合物等。跟着陆地矿藏资源的日益干涸,海底资源将成为21世纪可供人类开发的重要矿藏资源顶替基地,构成包含深海勘探业、深海采矿业、深海生物及其基因资源的相关工业、深海技能配备制造业等多种类别的深海工业。

 

 

多金属结核是最早引人注意和研讨程度较高的深海矿藏,散布于水深4000-6000米海底,含有70多种元素,其间镍、钴、铜、锰的均匀含量别离为 1.3%、0.22%、1%和25 %,其资源量别离高出陆上相应资源量的几十倍到几千倍。

 

 

 

富钴结壳散布于海山外表,水深一般800-3000米,富含钴、镍、铂、稀土等金属,其间钴的均匀含量最高达0.8%-1.2%,是多金属结核钴含量的4倍,钴均匀含量较陆地原生钴矿高几十倍。仅就钴的含量而言,陆地上还没有相似的矿床。富钴结壳的富集区首要散布在赤道太平洋北部,既包含世界海底区域,也包含若干国家的专属经济区。

 

海底热液硫化物首要散布于大洋中脊和弧后盆地扩张中心,富含铜、铅、锌、银、金等多种金属元素,水深规模在数百米到4000多米之间改变,以2000多米水深为主。随同海底热液活动,在极点环境条件下生长发育的深海生态系统和生物资源具有重要的科学和经济价值,使其成为当时深海科学研讨的热门。在巴布亚新几内亚领国内利希尔岛邻近的锥形海山是迄今发现的金含量最丰厚的热液硫化物矿床,均匀26克/吨,最高230克/吨。现在热液硫化物资源总量尚待查询确认,但对几个洋中脊矿床的估量显现,每个海底硫化物矿床的资源量在100万至1亿吨之间。

 

深海生物及其基因资源是近年来引起世界重视的新式资源,深海生物物种丰厚,功用各异,处于深海共同的高压、高温/低温物理、化学和生态环境中,在高压、剧变的温度梯度、极弱小的光照条件和高浓度的有毒物质包围下,构成了极为共同的生物结构、代谢机制,体内产生了特别的生物活性物质,深海生物基因资源在工业、医药、环保、国防等范畴都将有广泛的使用。现在世界上深海生物基因资源的使用现已带来数十亿美元的工业价值。

 

 

 

天然气水合物是一种由碳氢气体与水分子组成的白色结晶状固态物质,俗称“可燃冰”,首要赋存于具有低温( 10℃)、高压( 10MPa)环境的世界海洋大陆边际和高纬度永久冻土里。据世界天然气潜力委员会的开始统计,世界各大洋中(包含世界海底区域和国家统辖海域)天然气水合物资源总量换算成甲烷气体约为1.8-2.1×1016 m3 ,大约相当于全世界已知的煤、石油和天然气等资源总量的两倍,被认为是一种潜力很大、可供21世纪开发的新式动力。

 

聚集海洋高新技能

 

无论是海洋油气资源仍是世界海底资源的开发和使用均离不开海洋高新技能。因而,在新的世界海洋法律制度下,活跃展开海洋高新技能,进步海洋范畴的世界竞赛才干,从海洋中取得更多的资源和更大的利益已成为各国的首要国家展开战略,特别是跟着世界规模内的海洋开发活动的全面推动,新一轮的“蓝色圈地”正如火如荼,海洋已成为世界各国相互竞赛的要点范畴,尤其是深海和大洋现已成为世界海洋争霸的焦点,对海洋配备技能不断提出更高的要求和更大的需求。人们也越来越深刻地知道到了海洋高新技能是保证国家海洋权益、资源安全甚至国家安全得以保护和保证的重要要害,谁抢占了海洋技能的制高点,谁就会在保护本身海洋权益的奋斗中赢得先机。因而,海洋技能,尤其是深海技能已成为各国要点展开的技能范畴。

 

海洋环境的特别性决议了海洋资源赋存环境条件的特别性以及海洋技能使用环境的特别性,这些都使得海洋技能,尤其是深海技能,成为可与航空航天相比较的、极具应战性的前沿技能,这首要体现在以下几个方面:一是深海超凡极点环境对深海作业及其配备要求极高;二是海底矿藏资源的特别赋存状况使勘探、挖掘、储运和使用各环节技能经济要求更高;三是海洋矿藏资源的成矿条件和产出环境使选冶难度远高于陆矿。此外,海洋杂乱的环境条件,如风、浪、流、内波、海底地质灾害等等,使得海洋技能与配备从研发——使用——工业化都不同于陆上配备的研发,有必要通过很多的实验室实验、海上实验,并不断改进、完善,才干进入工程化、实用化甚至工业化进程。

 

海洋技能的展开阅历了数十年的进程,现在已取得严重突破与开展,最新的开展如海底观测网络方案的施行彻底改变了人类研讨海洋的途径,创始了海洋科学研讨的新纪元,一起也是国家安全、环境保护、资源开发和减灾防灾所不行短少的根底技能和信息获取手法;本年3月,美国传奇导演詹姆斯·卡梅隆完成了初次单人下潜至马里亚纳海沟最深处的探险,这也标志着人类在时隔52年后初次重返这儿;本年6月,我国“蛟龙”号7000米载人潜水器在太平洋马里亚纳海沟成功下潜到7062米的深度,是世界同类潜水器的最大下潜深度,不只深度改写了世界纪录,接连5次7000米级深潜相同为世界深潜树立了标杆。

 

进步我国海洋技能

 

 

虽然蛟龙号载人潜水器发明了前史,可是,咱们仍是应该清醒地看到,我国大部分的海洋核心技能和配备仍然依靠进口,引入中存在着技能封闭和交易壁垒,我国海洋技能,尤其是深海技能与世界先进水平距离仍然很大。构成这种距离的原因首要表现在几个方面:一是根底工业,包含资料、加工、动力动力等。根底工业水平缺少,即便规划出来,也难以完成终究功能要求的配备产品。二是效果转化缺少有用机制和渠道、缺少国家级深海公共实验渠道和基地,且使用机制不健全,工程化和实用化进程缓慢,工业化寸步难行;三是深海科学研讨和技能研发脱节,未构成科学研讨与技能开发互动的机制,尚不能很好地互相促进和展开;四是缺少高层次的复合型人才。

 

我国是一个人口和地域大国,但不是一个资源大国,人均陆地面积只要0.008平方公里,远低于世界人均0.3平方公里的水平。我国动力供需矛盾出色,动力安全现已成为国家三大经济安全问题之一。跟着我国经济社会的快速展开和人口的持续增加,对资源的需求日益出色,资源安全问题日益凸显,油气、矿藏以及空间资源面临着史无前例的应战,开发使用海洋资源现已成为未来缓解动力供需矛盾、展开海洋经济的必定。

 

 

作为一个长时间从事海洋作业的教育和科技作业者来说,尤其是作为海洋技能与配备研发的研讨人员来说,我深深感到咱们这一代人所担负的任务和职责,完成我国深海技能与配备的国产化和工业化,咱们义不容辞、负重致远!

 

学者小传

 

 

 

连琏,上海交通大学船只海洋与修建工程学院教授、博士生导师,世界IEEE 海洋工程学会(OES)上海分会主席。曾任国家863方案海洋技能范畴专家(1999-2019)、国家天然基金委地球科学学部海洋科学学科评定专家组专家(2008-2019),上海市第十二届、十三届人大代表,我国民主同盟中央委员会委员。多年来一向从事船只与海洋工程的教育、科研和技能办理作业,是为数很少的接连12年担任国家863专家的战略科学家之一,参加了国家海洋展开战略的研讨和规划作业,在海洋技能范畴具有较大的学术位置和影响,为我国海洋技能展开作出了重要的奉献。

 

 

首要研讨方向为潜水器技能、海洋资源开发技能等,共掌管国家级项目十余项、国防预研项目3项、省部级项目3项,研讨效果曾获科技部、教育部等颁布的优异科研效果奖。连琏教授领导的深海技能与配备专职研讨团队现在承担着国家863方案要点项目、国家严重专项、国家海洋公益性职业专项等课题,初次自主研发4500米级遥控潜水器(ROV)和1500米级重载作业型遥控潜水器,以完成我国遥控潜水器的国产化并开始构成作业才干。

 

在教育方面,连琏教授对学生有着激烈的职责心,坚持教书育人,不只教育专业知识,并且常常以自己的以身作则影响和带动他们,教给学生做人干事的底子准则和道理,曾多次取得校园优异教育奖,并于2009年荣获“新我国建立60年以来上海百名出色女教师”称谓。

 

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