文/羊城晚報全媒體記者 李鋼 通訊員 雷錦萍
圖/主辦方提供
12月19日，由廣州市科學技術局主辦，廣州物聯網研究院承辦，廣州市荔灣區教育局和廣州市荔灣區科學技術協會支援的格緻論道·灣區第27期2023中國海外人才交流大會暨第25屆中國留學人員廣州科技交流會系列活動在廣州市真光中學舉辦，本次邀請了數位不同方向的海洋專家，圍繞“那片深藍，那片海”展開科學分享。
陳宗恒：“海馬”探海，中國造走向深海
“海馬”号是大陸自主研制的首台4500m級深海遙控無人潛水器（ROV），實作了大陸在大深度無人遙控潛水器自主研發領域零的突破。
2007年，廣州海洋地質調查局教授級進階工程師陳宗恒剛參加工作，2008年便參與了“海馬”号研制項目，可以說，他是和“海馬”号一起成長起來的。當時國内深潛器研發才剛剛起步，基本無經驗可循，他們隻能從零開始。然而，“海馬”号的目标一開始便定得很高：既要實作下潛4500米，深度覆寫大陸管轄海域98%的面積；又要把國産化率提高到90%以上，打破國外技術壟斷。這就要求“海馬”号的每個零部件都要能承受住高海壓和強腐蝕等深海環境，系統可靠性要高，任何一個環節的缺陷都可能成為緻命弱點。陳宗恒舉了個例子，看似最簡單的深海照明燈玻璃罩，卻極容易因為深海的壓力和内外溫差的巨大變化而破損，他們試驗了幾十種工藝，進行了上百次試驗，最終開發了多款針對不同需求的照明燈。得益于“海馬”号精準、精細的調查能力，2015年3月，“海馬”号首次下潛便發現了大陸第一個海底巨型活動性冷泉——“海馬冷泉”，不僅讓大衆對深海冷泉生态系統有了新的認識，還發現了直接賦存在海底的“可燃冰”。
曆經6年研發，“海馬”号首戰告捷，并且随着應用領域越來越廣泛愈戰愈勇：大陸首次ROV搭載深海岩心取樣鑽機成功，國内首創富钴結殼聲學測厚，實作了海底裝置打撈最大深度（4300米）和ROV獨立深海打撈最大重量（5噸）、深海高清攝像、與深海勇士号載人潛水器聯合作業……2023年，它還發現了深海散落的文物2處。陳宗恒補充道，“海馬”号一直在以需求為導向進行功能擴充，不斷創新探測技術和作業方法，展現了科學與技術有機融合，“海馬”号的故事還在繼續，希望未來能給大家帶來更多分享。
盛松偉：波浪能發電，海上的巨型充電寶
如何能将波浪能轉化成電能供給海島和海上設施，是中國科學院廣州能源研究所盛松偉研究員一直在努力的方向。
開發海洋波浪能面臨兩大技術難題：波浪能量大，但波浪周期變化也大，高效利用困難；大陸南海台風頻發，環境挑戰大。為了解決這兩個難題，一方面，盛松偉帶領團隊發明了自主知識産權的造型酷似鷹嘴的鷹式吸波浮體，具有高俘獲、低耗散的特性，使波浪能俘獲效率達到70%以上；同時在能量轉換系統裡面研發了蓄能型的液壓轉換系統，實作了波浪輸入和電力輸出之間的解耦，使不穩定的波浪能轉化為相對穩定電力，成為真正的“海上巨型充電寶”；另一方面，他們借用太極思想，發明恒張力錨泊技術，“浪來我退，浪退我回”，降低錨泊系統瞬時脈沖力，進而提升波浪能發電裝置在極端海況下的錨泊安全。曆經20年發展，盛松偉和他的團隊研發出了半潛式的鷹式波浪能裝置，突破了大陸波浪能裝置無法穩定發電的瓶頸，實作由近岸走向遠海、由10KW到1000KW、由脈沖發電到相對穩定并網的發展，波浪能能量轉換技術國際領先。針對深遠海養殖“缺裝備、缺平台、缺能源”的難題，他們還開發了全球首個半潛式波浪能發電養殖平台，打造集發電、養殖、旅遊、制造淡水等多功能于一體的海洋牧場，并實作了養殖的機械化，成功開展了多個魚種的養殖并獲得了豐收。
盛松偉對波浪能的設想并不止步于此，未來他們要持續攻克波浪能技術難題，開展海上多能源、多産業融合發展技術研究，搶占海洋綠色能源供給的科技制高點，服務海洋強國建設。
管玉平：全球變暖下的四季之變
12月13日，第28屆聯合國氣候變化大會在迪拜閉幕，聯合國秘書長古特雷斯在聲明中，重申了将全球升溫控制在工業化前水準的1.5℃以内的氣候目标。然而曆史記錄表明，和工業革命以前相比，全球平均氣溫已經上升了1.4℃。“可能很多人不太清楚升高一兩度的後果，其實地球跟人一樣，體溫上升就會發燒生病。”中國科學院南海海洋研究所研究員管玉平介紹道。
除了氣溫升高，四季長短仿佛也有所變化。國外研究顯示，1954年至2007年，每個季節提前了1.7天。他們在詳細查閱了相關資料後發現，此前很少有關于全球尺度的四季變化研究。沒有答案的就是問題，于是他們展開了研究。他們首先進行曆史資料分析，發現過去近50年北半球溫帶四季長度已經發生了變化：春秋冬季變短、夏季變長。那未來是什麼變化呢？他們用多個世界氣候研究計劃國際耦合模式的計算結果進行反複比較，得到了未來50年到100年的四季變化資料。研究結果表明：到2100年，北半球夏季可能長達6個多月，而冬季1個多月。受二十四節氣和鐘表的啟發，他們把未來四季變化的資料，做成會轉動的圓表，更直覺地展現全球變暖下的四季變化。
他們的研究結果一經釋出便“出圈”，不僅引發全球多家媒體報道和聯合國減災署關注，許多學者還由此延伸了許多科學研究，探讨四季變化之下的連鎖反應，如糧食減産、流感季變長、蚊子活動範圍北上……
黃洪輝：守護美麗大亞灣
“我第一次接觸海、愛上海，就是從大亞灣開始的。”中國水産科學研究院南海水産研究所研究員黃洪輝笑着說。
位于廣東惠州的大亞灣，是大陸最典型、最美麗的熱帶亞熱帶逆谷型海灣，不僅風光優美，而且被譽為南海著名的水産種質資源寶庫。近30年來，在人類活動的幹擾和影響下，大亞灣海域空間和自然岸線被大量占用或損壞，海洋生态系統已顯破碎化，“我們的大亞灣現在病了。”黃洪輝團隊調查發現，大亞灣生态系統健康總體還處于較好水準，但已經面臨向“臨界”狀态轉化。
2016年以來，他們對大亞灣保護區進行了全面系統的綜合科學考察，調整優化了保護區功能區劃，并編制了保護區總體規劃并準許實施，改寫了保護區建設無規劃可循的曆史。針對大亞灣重要生境受損問題，他們選擇了海洋生态環境的穩定者和修複者——馬尾藻場生态修複作為研究目标。大亞灣馬尾藻場素有“黃金藻海”美稱，在生境營造、資源養護、餌場形成和水質淨化等方面具有突出的生态功能。黃洪輝團隊研發了馬尾藻人工繁育技術，建立了馬尾藻假根促附着技術，解決了馬尾藻移植再附生難題，以低成本、易操作、高效果的方式讓其世代繁衍。針對馬尾藻人工繁育中的雜藻問題，他們開發了雜藻抑制技術，大大提高了藻苗的附着率和成活率。最後，他們開發了“馬尾藻網袋藻礁建構技術”和“馬尾藻苗繩夾苗藻礁建構技術”，把馬尾藻投到移植至受損藻場海域，修複重建了藻場生境。該技術操作友善，易于推廣，已經在大亞灣楊梅坑海域、橫州島海域等修複工程中得到了應用，共修複藻岸線1500米，重建了馬尾藻廠8500多平方米。黃金藻海，生物樂園已經形成，水清、灘淨、灣美、物豐、人和的美麗大亞灣依然可期。
詹長法：尋迹海絲，守護水下遺珍
海洋文化遺産，是與人類海洋活動有關的人文遺存，大陸海域及沿海地帶儲存着類型多樣、數量龐大的海洋文化遺産資源，是了解人類社會變遷不可或缺的實物資料。
“為什麼說中國海洋文化遺産主要看南海呢？南海是中國近海中面積最大、水最深的海區，秦漢以來，這裡一直是世界海洋文化交流最為活躍的地區之一，古代中國與世界各地的海上交往多由此開始。”南方海洋科學與工程廣東省實驗室(珠海)研究員詹長法介紹道。相較于陸地交通道路豐富的實物遺存與文獻資料，古代航海線路的辨識相對困難。而沉船作為古代航海活動最具代表性的實物遺存，為了解古代海洋貿易的面貌提供了豐富的佐證。
多年來，大陸在南海海域相繼發現“南海I号”“南澳I号”“華光礁I号”等沉船遺迹，但是這些重大水下考古發現最初多源自漁民提供的線索。據估測，大陸南海區域内有上千個沉船點，目前已探明80多處，系統開展水下考古工作并成功打撈的不超過10處。
為什麼主動勘測這麼難？這主要是因為大陸海域廣闊、沉積環境差，加上人才隊伍和技術水準薄弱。詹長法所在的南方海洋實驗室迎難而上，化被動為主動，持續探索運用現代海洋智能裝備，如水下航行器（AUV）、水下機器人（ROV）等，完善勘測技術體系，三年來在大灣區發現了11處沉船點。水下考古資料多而雜亂，他們便編制古航線及沉船線索報告，上傳到資訊管理平台，實作雲展覽和資料共享。此外，他們正在積極配合文物部門推動海上絲綢之路申報世界遺産，推動海洋文化遺産保護領域的國際交流與合作。
編輯：李軒
來源：金羊網