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广州, 向海图强②|广州深海勘探科研实力世界一流

2024-06-12 08:17 来源:大洋网

正是斜风细雨,南沙龙穴岛广州海洋地质调查局(以下简称广海局)的科考码头上,记者获准登上了“海洋地质六号”科考船。甲板上,我国自主研制的第一台4500米级深海遥控无人潜水器“海马”号正在进行紧张的检修。4500米的设计潜深,让“海马”号足以探查我国南海的所有海底,而这显然不是广州海洋科研的终点。新的“梦想”号大洋钻探船已在去年12月试航,该船钻探系统的最大钻深可达11000米,足以探秘世界最深处——马里亚纳海沟。

从可燃冰试采到建设冷泉生态系统研究大科学装置;从4500米级“海马”号ROV到万米级AUV;从远赴南极科考的“海洋地质六号”到着力创建“移动国家实验室”的“梦想”号,广州海洋科研正一路朝着更深、更远、更高精尖的领域掘进。一项项海洋科技成果的转化落地,也正为广州这座“向海图强”的城市注入强劲的高质量发展动能。

“海马”号

【向海布局:滨海长廊聚集国内领先科研机构】

“我们的目标一直很明确,就是建成世界一流的海洋地质调查机构。”广海局科技处科技主管赵斌自信地表示,广州在深海勘探领域的科研实力已然跻身世界一流,“从装备和船舶能力、队伍调查能力和科研成果综合评估,我局的海洋地质调查水平和综合调查能力达到国际一流、国内领先。随着‘梦想’号今年10月正式交付使用,我们的深海勘探能力将更上一层楼。”

南沙区海滨路,这条不足5公里长的滨海长廊上,涉海科研院所鳞次栉比:中国地质调查局广州海洋地质调查局深海科技创新中心、中国科学院南海海洋研究所、南方海洋科学与工程广东省实验室……

当前,广州已聚集58个涉海科研机构和42个省部级以上海洋科学实验室,10个国家级海洋科技创新平台。这些机构和实验室构成强大的科研网络,涵盖海洋科学的多个分支,包括海洋生物、海洋工程、海洋环境保护等。中国科学院南海海洋研究所(以下简称南海海洋所)所长李超伦研究员表示:“广州在海洋科研领域的水平和地位十分显著,不仅在国内处于领先地位,而且在国际上也具有较高的知名度和影响力。”

李超伦自豪地说,南海海洋所目前拥有1个国家重点实验室、1个中国-斯里兰卡联合科教中心、5个院级重点实验室、4个省级重点实验室、2个联合开放实验室、4艘大型海洋科考船、6个临海野外台站……近年来,该所学者授权专利447项,获得国家奖1项、中国科学院杰出科技成就奖1项、省部级奖励8项,显示出强大的海洋科研实力。

如今,广州海洋科研正向大洋更深处探索。广州市科技局介绍,一批多项关键核心技术实现“零的突破”的高端装备正驶入深海。广东智能无人系统研究院“新一代潜航器”建设进展顺利;国内首台6000米级深海光学AUV突破海底图像大场景拼接及目标识别等关键技术,可应用于深海水下考古、资源勘探等领域……

在超200米的深海,低温、低氧、高压、高盐极端环境下,生物很难生存,但冷泉生态系统被称为“海底沙漠中的绿洲”,冷泉区不仅生活着以甲烷为食物的菌席、藻席,也生活着贻贝、管状蠕虫、蛤类、海星、虾、蟹等生物。研究冷泉生态系统,不仅能帮助人类探究生命起源,也有助于开发我国海域的可燃冰资源。如今,“十四五”国家重大科技基础设施“冷泉生态系统研究装置”正在紧张建设。李超伦透露,目前,该装置的海底实验室已完成1:4钛合金缩比模型打压试验,正进行1:1实尺度模型的建造工艺验证。

据介绍,目前广海局拥有7艘海洋地质、地球物理、钻探科考船,另外,即将入列的“梦想”号大洋钻探船更被誉为“科技航母”,船舶设计排水量达4.25万吨,续航能力达到15000海里,具备全球海域无限航区作业能力和超过11000米的钻探能力,“梦想”号上还在建设全球面积最大、功能最全、流程最优的船载实验室,可进行基础地质、海洋科学等九大领域的科学研究。

科考船搭载的各类科技设备也为国内一流、国际先进:4500米级和6000米级“海马”号ROV、6000米级AUV、200米海底钻机、“海蜇”号原位保真探测系统……这些科技设备帮助广海局构建起一套全时全域“空天海潜地”探测观测监测体系。

“我们还有强大的科研人才队伍。高层次人才方面,拥有国家级人才6人,省部级人才30余人。”赵斌介绍,目前广海局已拥有天然气水合物勘查开发国家工程研究中心、深海地质探测国际科技合作基地两个国家级平台,并正在筹建国家深海钻探工程技术创新中心,此外,还有5个省部级平台和2个其他科研平台。

广州整体的海洋科技人才队伍也正不断壮大,据统计,全市拥有海洋领域两院院士7位,已有18所高校设立涉海专业。

广州海洋科研部分高端装备

广东智能无人系统研究院“新一代潜航器”建设进展顺利

国内首台6000米级深海光学AUV突破海底图像大场景拼接及目标识别等关键技术,可应用于深海水下考古、资源勘探等领域;

国内首台7000米级深海作业机器人“海星7000”突破7000米级ROV总体技术等关键技术,实现深海直流液压动力源、大功率推进器等核心部件国产化;

4500米级和6000米级“海马”号ROV;

200米海底钻机;

“海蜇”号原位保真探测系统;

“梦想”号大洋钻探船。

“梦想”号大洋钻探船海试中。

【成果转化:海洋科技助攻国家海上风电建设】

如今,广州丰富的海洋科研成果正不断转化为生产力,支撑各经济领域的高质量发展。

李超伦介绍,南海海洋所的成果转化主要集中在海洋药物、海洋生物资源利用、海水养殖、生态修复、海洋观测仪器研发等方面。

广海局成果转化中心主任曾宪军介绍,截至2023年,广海局共签订成果转化合同226项,合同总额超4.7亿元,取得良好的经济和社会效益,“除了传统的石油勘探,我们还为海上风电项目进行工程地质和地质灾害的调查,为我国海上风电建设提供有力的保障。海上风电的扇叶最长可达150米,这样的庞然大物要在大海中屹立不倒,就需要多根直径3~5米的钢管插到海底30~50米以下,我们的技术不但保障了风电安装的安全性,更能提供后期运维和检修服务。”

此外,广海局近年来还进行了粤闽琼三省重点海域海砂资源调查、生态农业地质调查、深海搜寻打捞等社会化科技成果转化服务。

李超伦总结道:“我们要充分发挥广州的资源禀赋和在海洋科研领域的优势,推动海洋科技成果转化和产业化,为建设海洋强国贡献更大的力量。我认为,未来海洋科研努力方向主要为:海洋生物多样性保护与生态修复;深海资源开发(矿产资源、生物资源);气候变化、灾害响应机制研究和防灾减灾;海洋装备;海洋牧场与资源利用;极地科研探索等。”

广州海洋科技原来还能这么用 

医药:在基因治疗与疫苗研发中助力

上海细胞治疗集团有限公司因开发需要,与南海海洋所科研团队取得联系后,获得相关专利权的转让,并进一步签订合作研发协议,对相关专利技术进行二次开发,以细胞/基因治疗临床需求为导向,开发了一种利用毒素-抗毒素系统作为克隆筛选标记的小骨架质粒载体,并命名为太质粒(Tiniplasmid)。目前,太质粒在基因治疗和DNA疫苗的研发中已表现出非常好的应用潜力。

美妆:在高端化妆品成分开发中双赢

南海海洋所团队还与广东省化妆品行业龙头企业之一丹姿集团合作开发海藻天然产物,并应用于高端化妆品中。合作期间,相关产品的新增销售额达到3亿元以上,实现双赢。

考古:在沉睡深海的明代商船中寻宝

依托深海探测设备,深海考古已走进现实。广海局应用所综合规划室主任陈家乐介绍,广海局已与国家文物局考古研究中心、广东省文物考古研究院签订战略合作协议,三方共建水下文化遗产考古协同创新实验室,“在深海探测中,我们已发现多艘水下沉船,目前最古老的是一艘明代商船,上面有很多民窑瓷器。”

“海马冷泉”底甲烷喷溢及喷口生长的贻贝。

【资源探索:可燃冰开采“领跑”全球】

我国南海的可燃冰储量非常丰富,广海局先后在2017年和2020年成功完成了我国两轮南海海域的可燃冰试采工作,其中首轮试采创造了试采时长和产气量两项世界纪录,第二轮试采刷新了日均产气量和产气总量的世界纪录,这进一步增强了我国在可燃冰科技创新国际“领跑”地位,形成了32项关键技术,研发了12项核心装备,初步构建了深海可燃冰探测开发技术装备体系。

赵斌表示:“我们的目标是力争2030年实现可燃冰的产业化开采。”他介绍,2020年第二轮可燃冰试采日均采气量已达到2.87万立方米,要实现产业化,日均采气量需更高,“目前需要突破的难点就是降本增效,这还有待进一步的技术攻关。”

除了向海洋要能源,海洋科研工作者们还向海洋要矿产。在广海局,记者看到了一块黑褐色的厚层结壳,它正是来自深海海底的矿石。1983年以来,广海局的科技工作者先后开展33次深海大洋航次,在太平洋勘探发现了30多万平方千米的多金属结核富矿区和富钴结核富矿区。

“海马冷泉”活动区自然出露的天然气水合物

钴、镍是两种重要的战略性金属元素,广泛应用于新能源电池和航空航天领域。目前,这两种金属的对外依存度超90%。每年,我国需要进口大量钴、镍,钴、镍消耗量也是全球第一,“海底的多金属结合中,钴、镍储量丰富,品位也很高,镍在陆地上的最低工业品位是0.06%,但是海底矿产的品位可以达到0.6%,是陆地镍矿工业品位的10倍以上。现在唯一的瓶颈就是我们无法像在陆地上那样自由地开采,很多海底的结核结壳,位于4千米~6千米的深海。目前我们仍要突破海底采矿技术和矿产提升技术的瓶颈。”赵斌说。

南海海洋所近年来的科研“硕果”同样令人瞩目。李超伦介绍,在科技前沿领域,专家们揭示了海马对海洋近岸、珊瑚礁生态环境的适应进化机制;提出了三大洋相互作用理论;精确厘定南海扩张年龄;建立中等岩浆型陆缘模式,提出“板缘张裂”新理论……

此外,南海海洋所还实施完成了南海关键岛礁的系列科学深钻,建立南沙岛礁第一个标准地层剖面,同时,南海典型岛礁多格局生态系统修复理论与工程示范正不断突破,推动南海岛礁生态自然恢复。

工作人员在科考船“海洋地质二号”上进行我国首套海洋漂浮式温差能发电装置海上试验工作。

【特写:他指挥“海马”号探索“海马冷泉”】

在“海洋地质六号”科考船的甲板上,广海局方法所高级工程师陈春亮如数家珍地向记者介绍眼前的“海马”号无人遥控潜水器(ROV)。这台机器整体重量为6吨左右,长3米,高2.2米,宽1.8米。在水下,“海马”号能基本保持零浮力状态,它共有4个垂直推进器,4个水平推进器,来帮助“海马”号在深水中游动。此外,“海马”号的前端有两个机械手,同时还配有广角摄像机、高清摄像机和照明设备,摄像机最高能实现8K画质的画面呈现。

“海马”号的顶端有一个“蘑菇头”,“蘑菇头”可外接一条长长的缆绳,这条缆绳用于连接船舶和“海马”号,可以给“海马”号提供电力和指令,通过缆绳内的光纤,船舶上的科研人员还能看到“海马”号摄像机拍摄的实时海底画面,人们也形象地称呼这条缆绳为“脐带缆”,“正因如此,我们的‘海马’号可以实现24小时不间断的海底作业。每年它都要工作两百多天,也算是一位‘劳模’。”

机械手在水底有多灵活?陈春亮介绍,“海马”号曾与“深海勇士”号载人潜水器的机械手在深海完成了国旗交接仪式,“‘深海勇士’号的机械手紧握国旗,传递给我们,‘海马’号则稳稳地接住了我们的国旗。”

“服役”10年来,“海马”号已成功应用于南海海域可燃冰资源勘查和大洋富钴结壳资源调查,而最有名的发现则是“海马冷泉”,这一冷泉生态系统位于三亚东南方向100多海里,于2015年3月首次被“海马”号发现,这是“海马”号研发成功后第一次应用于海洋地质调查发现的,故将该“冷泉”命名为“海马冷泉”。

此后,“海马”号和“深海勇士”号曾多次对“海马冷泉”开展科考,开展了甲烷礁钻探、冷泉特征生物取样、喷口流体采样等实验。陈春亮就曾指挥“海马”号捞取冷泉生态系统的特征生物样品,“‘海马’号的机械手握着网兜,将冷泉贻贝等生物样品打捞放入下方的采样篮,最后跟随‘海马’号回到科考船上。”

如今,随着技术更新迭代,6000米级“海马”号ROV已正式入列,足以应对全球绝大部分海域的水深。来自广州的各项高精尖仪器设备,也正带领我国在“向海图强”的大道上昂首前进。

策划、统筹/余骏扬、梁意聆

文/广州日报新花城记者:武威

图/受访者提供

[ 编辑: 梁宇鹏 ]
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总台记者当地时间19日获悉,当天以色列特拉维夫市中心发生爆炸,目前爆炸已导致7人受伤。

2024-07-19 09:49

巴黎奥运会排球比赛将于7月27日至8月11日举行,其中备受中国观众关注的女排赛事将在7月28日开打,8月11日决出金牌。中国队在小组赛阶段就将对阵美国、塞尔维亚两强以及东道主法国队,需要克服在近几届奥运会上出现的慢热问题。

2024-07-19 14:32
中国队,出场!

一起重温中国队的奥运“高光时刻”。

2024-07-19 13:38

按照巴黎奥运会中国体育代表团成立仪式上公布的参赛名单,中国体育军团的“陆军”是三军中人数最多的“军种”,整个代表团有716人,其中329人(次)属于“陆军”,接近一半,将承担中国体育军团大部分夺冠任务。

2024-07-19 04:18

​巴黎奥运会网球比赛即将在法网举办地罗兰·加洛斯举行,目前赛场布置已经完成。

2024-07-19 04:18

​法国当地时间7月18日,巴黎奥运会奥运村正式开放,预计在奥运会期间接待约14000名运动员和工作人员,残奥会期间接待约9000名运动员和工作人员。

2024-07-19 04:18

中国女足消息,法甲第戎女足官宣王妍雯加盟,双方签约两年。

2024-07-19 04:18

​昨日,中国男篮在与火箭的内部教学赛中以55比94不敌对手,今年夏天遭遇热身赛10连败。据悉,中国男篮已经结束拉练,将于7月23日回国。

2024-07-19 04:18
国足世界排名87位亚洲13位,18强赛中沙战时间敲定

北京时间7月18日,国际足联公布了最新一期世界排名,国足上升一位至世界第87位,亚洲仍第13位。

2024-07-18 20:31
备战亚锦赛中国跳绳队在沪集训

7月17日,中国跳绳队集训开营仪式在上海举行,备战将于7月23日至30日在日本川崎举行的2024年亚洲跳绳锦标赛。

2024-07-18 17:38
一键收藏!巴黎奥运会含“金”量超高的比赛

巴黎奥运会含“金”量超高的比赛,赶紧收藏!

2024-07-18 14:11

7月15日至18日,中国共产党第二十届中央委员会第三次全体会议胜利举行。在推进中国式现代化的新征程上,中国改革开放矗立起新的里程碑。

2024-07-19 10:00

近日,广州市科技局与广州边检总站白云边检站签署协议,双方将在全国率先试点推出服务科技领域高端人才、创新创业人才的入境保障和顺畅通关措施。

2024-07-19 10:37
狠刹AI造谣之风

都说谣言猛于虎,在AI技术加持下,谣言“杀伤力”更甚从前。

2024-07-19 10:51

近日,一道小学数学题让AI大模型集体“失智”了。9.11和9.9两个数字哪个更大?就此问题,第一财经记者测试了12个大模型。其中,国内外12个大模型之中只有4个答对了,剩下8个全都回答错误,且错法各有不同。

2024-07-19 10:51

总投资约31.5亿元的对外经济贸易大学青岛国际校区,按下了建设的“终止键”。这也将高校异地办学这一话题拉回大众视野。

2024-07-19 10:50

近日,9位哲学系硕博生在中山大学周边摆摊卖烤肠,视频在社交平台走红。

2024-07-19 10:50

所谓混合办公,就是每周有一段时间远程办公,一段时间回办公室办公的工作模式。近年来,混合办公日渐流行,不少企业逐步推行每周一到两天的混合办公。

2024-07-19 10:49

随着“它经济”持续升温,带着“毛孩子”出门玩耍甚至用餐成为不少养宠人士的现实需求。在此背景下,不少场所开始向宠物开放,宠物友好餐厅也悄然兴起。

2024-07-19 10:49

近期,上海公安机关破获了一起“医托”团伙诈骗案,涉及被害人1800余人,涉案金额达700余万元。

2024-07-19 10:48

巴黎奥运会已近在咫尺!一股中国制造的“旋风”正吹向巴黎,满满的中国元素成为一道亮丽风景。

2024-07-19 10:36
16:41 台风即将生成,下周一起有热带系统影响广州
台风即将生成,下周一起有热带系统影响广州

未来5天将有热带气旋生成,其中一个可能靠近广东西部。这个周末广州有阵雨,7月22日雨势加强。

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13:36 暑运开启半月,白云边检查验出入境人员超70万人次
暑运开启半月,白云边检查验出入境人员超70万人次

2024年度暑运开启已超过半个月,国际方向的学生流、旅游流、探亲流等多股客流叠加,广州白云机场迎来一波接一波的出入境客流高峰。一幅幅“热气腾腾”的暑运画面正在白云机场口岸上演。

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13:36 广州中考全市平均分556分,录取工作7月21日开始
广州中考全市平均分556分,录取工作7月21日开始

今年,广州普通高中录取最低控制线为502分,中职三二分段及省级以上重点特色专业录取最低控制线为422分。广州市高中阶段学校录取工作将于7月21日正式开始。

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11:28 广州中考放榜:普通高中录取最低控制线为502分
广州中考放榜:普通高中录取最低控制线为502分

7月19日上午,广州市招考办召开新闻发布会,公布2024年广州中考成绩整体情况以及高中阶段学校招生录取控制线情况。

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11:00 “老广”大熊猫千金满月!今日起限时开放探访名额
“老广”大熊猫千金满月!今日起限时开放探访名额

7月18日,正值长隆全球唯一大熊猫三胞胎长公主“萌萌”新生幼崽满月之际,众多游客和亲子家庭来到长隆野生动物世界,共同见证这一喜庆仪式。

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20:24 塞尔维亚航空9月将开通广州至贝尔格莱德直飞航线
塞尔维亚航空9月将开通广州至贝尔格莱德直飞航线

广州游客前往巴尔干地区旅游将更加便捷。

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04:18 120名台湾大学生来穗实习 规模较去年增长一倍

昨日,广州市“筑梦珠江 展翅飞翔——2024年台湾大学生广州实习体验活动”在海峡两岸青年创业基地(广州汇龙信息产业科技园)正式启动。

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