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汪品先,海洋地质学家,中国科学院院士,同济大学海洋与地球科学学院教授。曾主持中国海首次大洋钻探、国家自然科学基金重大研究计划“南海深海过程演变”等。研究方向为气候演变和南海地质,致力于推进中国深海研究和地球系统科学的发展。近日,同济大学公选课《科学与文化》开放直播,近10万网友涌入听讲,授课教师是85岁的院士汪品先。上完课后,大家追着给汪院士送伞,老先生却说:“不用啦,几步路就到办公室,雨不大,没关系!”,然后就骑着他的自行车“溜”走了。不少网友表示,我们的汪院士“可敬又可爱”。汪院士是我国科学界年龄最大的“深潜勇士”,在年逾八旬之际,他还三下南海深潜采样。“地球三分之二是深海,所以它里边的资源、能源很多,我觉得应该早早地提倡研究。”汪院士曾经接受采访时说到。而对于我国如何进行深海研究,汪品先院士在《科技导报》第3期发表的《发展深海科技的前景与陷阱》一文给出了答案,论文讲述了深海发展的前景,指出了深海技术的发展方向,最后给出了中国深海发展的建议。以下内容节选自《发展深海科技的前景与陷阱》第五部分“对中国深海科技发展的建议”。' ?% u- e& S! s3 k* o$ A/ t
无论挺进深海的道路如何崎岖甚至惊险,大洋以其无边的体量和无穷的远景,始终鼓舞着海上勇士们勇往直前。
+ ~6 y$ `5 R4 N/ C j; C$ o同时,挺进深海要求了解深海,只有脚踏实地的调查研究才会取得成功。, ^1 m% B2 Q! \; Q8 x' _0 O1 Q
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例如开发海底要求了解海底,海底的地形就需要调查。现在大洋的地形图主要依靠卫星测量,水平分辨率只有2—5 km,真正经过多波束测深、制作了地形海底图的只有海域面积的5%。
" \9 ?0 Y+ A9 Q' ~从2021年开始,联合国发起的“海洋可持续发展十年(2021—2030)”科学计划,所提出的第一项任务就是测制海底地图。为了可持续发展,在这10年里要在全球范围内推进环境监测系统,为海洋进行“体检”。! N# n0 @+ M% q8 p) f! T3 v* I
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当然,联合国一百多国家参加的计划不是以深海为主题,因为拥有深海高科技能力的国家不多,现在中国就是其中举足轻重的一家。/ i1 F5 C5 P: Y$ K. N0 K, I
在过去的10年里,中国在深海科技中取得了突破性进展,在未来的10年必将再接再厉,乘胜前进。6 G* F! B9 x. V% }
我们不但要充满激情,也需要汲取国内外的教训,避开前进路上的陷阱。这方面可以分国际和国内两方面来讨论。
! y- m) s* K/ d N' _ @! I B国际合作是深海科技的重要方面,中国深海科技起步晚,“三深”的三大方面都需要通过国际合作继续提高,其中最为重要的是大洋钻探。
# j( V. V" s6 K- X( Y% U! Q过去10年,中国在国际大洋钻探计划力的作用大幅度提高,计划在接下来的10年里也能运行钻探航次,和美、日、欧三家并列为钻探平台的提供者。3 m# ~4 o, e# t: F4 J" F
国际计划的运行很容易夹入非科学因素,中国加强在大洋钻探中的地位,并非没有阻力。; k/ j1 b8 {7 @9 Y) \' Q- E* v
例如2017年中国倡议制定2023—2033年的大洋钻探国际计划,主办国际学术研讨会,受到许多国家支持,但是由美国主持匆忙制定的“2050年科学框架”,冲掉了国际学术讨论。
8 x3 t% r7 D. _$ g作为应对,中国可以在联合国际力量的前提下,立足于自身的力量主动出招,制定既有新意又有可操作性的10年科学计划(2024—2033年),同时动员有关的发展中国家加入大洋钻探的科学实践,推进新一轮的国际合作。 I- }4 e6 X3 ~) n$ l
欧洲几年前提出“深海与海底科学前沿”(DS3F)计划,体现了“三深”结合的新思路,就值得我们在制定计划中密切注意。
& z+ i7 Z5 d6 K$ B, G! m在“建设海洋强国”国策的指引下,中国的深海探索已经走出毗邻海域,结合“一带一路”等国际合作,挺进三大洋和南北两极,包括最近在太平洋马里亚纳海沟探索的成功。
! a9 m% Z6 a5 }与此同时,最大水深5500 m的南海,是中国岸外主要的深水海域,也是中国发展深海科学的首选。2011年,国家自然科学基金委员会启动“南海深部过程演变”的重大研究计划,专攻深海盆的基础科学问题,在9年时间里将50多个基金重点项目和“三深”技术相结合,在海上组织了一个个有声有色的科学战役,取得了一次次的学术突破,使中国掌握了南海深海研究的科学主导权。1 `5 Q# s3 W' `+ m! @$ A1 ] {
南海近10年的进展,提出了“板缘张裂”“低纬驱动”等挑战流行观点的新假说,产生了一系列具有挑战性的新问题,使南海成为国际海洋科学的天然实验室,有待在新的10年里向南推进,联合周边国家,以更大的力度作进一步的研究。 y3 a) B. F4 Z, c
南海深海探索的意义,超越了科学本身。美国作家R. Kaplan认为现在中美的南海之争,相当于百年前欧美的加勒比海之争;能否在南海取得成功,将决定中国大国崛起的命运。
# o4 x7 H! {4 e/ f- ~ P, G法国的F. Gipouloux将南海比喻为“亚洲的地中海”,将对亚洲的经济交流与发展,起关键性的历史作用。进一步确立中国在南海深海科学上的主导权,是国家海洋战略的重要环节。
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% q5 S' p" N$ o“建设海洋强国”战略确定以来不到10年,中国在深海科技中取得了历史性的进展。展望未来,未来10年的成功将首先取决于宏观决策。
9 V; A$ L3 j. v/ |0 V3 H+ d2 r3 r当前中国的深海研究走到了历史的十字路口,格外需要以史为鉴,研究国际先行国家的经验教训,至少应当注意以下几点。
$ r/ U# s) Q- c9 L- L2 T7 K! c- |5 }01转型发展9 a/ i% v! p; C5 j- }4 ?4 u
中国的科技正在从模仿、“跟跑”转型,未来将是发展中国特色的10年。真理只有一条,通向真理的道路却不止一条,不过这种道路都是靠人走出来的。海洋科学在欧洲产生、在欧美发展,带有严重的大西洋“胎记”,我们面对西太平洋,地处世界最大大洋和最大大陆之间,有责任摆脱“大西洋中心论”的束缚,从科学理论和技术手段两方面进行自己的探索。与许多“兄弟”学科相比,中国的深海科技起步更晚、落后更多,因此与国际前沿有更远的差距,转型的路程也更加艰难。02科技结合
* ^( g& i, Z7 P* q; |: i# S$ w国际深海探索,是一部科学和技术携手发展的历史,而我们走的却是追赶国外论文、仿造国外设备,“科”和“技”分头发展的道路,新设备验收之后再来征求“用户”。经过多年的努力,中国的深海“科”和“技”已经具备条件,可以两者结合起来共创新路。例如,俯冲背景下的西太平洋海区,揭示其演化过程,就迫切需要发展新技术向深部推进。* r. I$ q8 O# g% z3 O
03顶层设计" B1 F8 H M% l6 Z( {* t l
与海洋对等的是大陆,海洋科技的学科种类极其繁多。同时,深海探索又比一般学科更加要求协同作战。当前学术界分散化、小型化的作业方式,可能有利于文章数量的飙升,却不利于重大科学问题的研究,迫切需要在国家层面推进顶层设计,捏成拳头出击。刚结束的“南海深部过程演变”重大计划,是一个成功的例子,应当以更大的力度推进全国性的协作。04错位发展
7 k6 E# `$ v* i$ K H4 x9 b$ h海洋科技在中国属于新兴领域,近年来得到沿海和内地的热烈响应,新单位如雨后春笋纷纷成立,中国海洋事业出现了空前兴旺的大好形势。与此同时,也出现了一些重复建设甚至恶性竞争的现象。其中一个原因,是对海洋本身的了解不深,往往以模仿作为方向。! s# T3 e. A' j' E1 p
海洋学科的发展只能立足于联合协作,海洋开发也远非简单的“淘金”,容不得“大跃进”式的投入。当前中国迫切需要相互协调,在全国一盘棋的前提下错位发展、各尽所长。
. g6 l* Y8 H, F* d+ n! {5 `05国际联系) B! m( l" R! w& s. n& N
与许多相近的学科相比,中国的深海科技起步更晚、落后更多,因此与国际前沿有更远的差距,国际协作应当更为加强。除了与发达国家合作外,未来10年还需要与“一带一路”等政策相配合,推进与发展中国家的国际联系。深海科学不应当只是“富国俱乐部”,中国应当出手,团结发展中国家也来加入深海科研。1 p. ~; s' j! T' [
可以将发展国际科技合作纳入外交战略,通过科技合作推进“民间外交”,在重点海域确立中国的科学领导地位,形成以我为主的国际科学群。0 C* M; m# [; @. i5 \& [) I: A% b
回顾海洋科学的历史,16世纪欧洲“地理大发现”,中国却逆向发展,开始“海禁”;19世纪产生“进化论”时,中国正遭受英法联军入侵;20世纪“活动论”发展,中国正深陷“文革”灾难,因此几百年来愧无贡献。
n( [6 ~# T* \6 s" ?6 h, B" d& ~现在,中国的海洋事业正在经历着黄金时期,国内正值科教兴国的高潮,国际恰逢世界经济发展放慢,为我们“弯道超车”提供了机遇。. Y7 i, ]+ T9 f+ {) b* Q3 f
只要全国协力同心挺进深海,过好华夏振兴之路的“海洋关”,必将能对世界科学做出前所未有的历史贡献。: O) N" v4 q. F1 ~. u* O0 A
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