谋海济国 满舵启航

作者: 丁莉莎

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2022年4月10日,习近平总书记考察中国海洋大学三亚海洋研究院并发表重要讲话。

习近平总书记强调,建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。要推动海洋科技实现高水平自立自强,加强原创性、引领性科技攻关,把装备制造牢牢抓在自己手里,努力用我们自己的装备开发油气资源,提高能源自给率,保障国家能源安全。

中国海洋大学(以下简称“中国海大”)将殷殷嘱托刻在心间,将时代重任扛在肩上,埋头科研、向海图强,研发制造新装备、紧盯需求选育攻关水产新品种、着眼未来精心培育人才团队,以实干构筑陆海兼修现代化强国的磅礴深海力量。

二十年测一海

两年前,中国海大三亚海洋研究院副院长、深远海立体观测网支撑保障与信息服务中心主任赵玮向习近平总书记汇报了“南海立体观测网”“南海海洋大数据中心”的建设和海洋安全保障应用等情况。在赵玮汇报时,习近平总书记多次停下脚步,听得非常专注并不时提问。管延锋作为海洋观测技术工程师,当时在现场全程聆听了总书记的殷殷嘱托,他回忆道,总书记提的问题都很专业,他对海洋装备和科考工作有着长期关注和深入了解。“我真切地感受到了总书记对海洋事业的关心,以及对推动海洋科技、实现高水平自立自强的期盼,这对我们一线调查人员来说是一种极大的鼓舞。”

中国海大三亚海洋研究院牢记总书记嘱托,以维护国家海洋安全重大战略需求为己任,深耕南海,实现“南海立体观测网”立体化、实时化能力大幅度提升,“南海海洋大数据中心”(一期)全面启动建设,进一步增强了南海环境安全的保障能力。

南海,是西太平洋最大的边缘海,是“21世纪海上丝绸之路”的重要海域,也是我国建设海洋强国的核心战略海区。早在2003年,海洋与大气学院教授田纪伟就萌生了开展南海观测研究探索的想法。但当时在南海开展深海观测研究困难重重,需要大量的经费和政策支持。

在学校各级领导和国家项目的持续强力支持下,田纪伟开启了6年的南海观测研究之路。针对南海深海环流、中尺度涡、内波和湍流混合等海洋科学前沿问题,田纪伟克服了观测设备不足等重重阻碍,在非常有限的条件下实现了深海复杂地形下温盐流全剖面连续观测和深海湍流混合直接观测等,获取了南海海洋动力环境的第一手观测数据。

6年的南海海洋科学观测实验,探明了南海与太平洋的唯一深水通道——吕宋海峡的全水深水体交换通量,发现了南海深海强混合现象,刻画了南海中尺度涡三维结构,取得了若干科学发现和新的认识,积累了丰富的海洋观测经验,开创了中国海大南海观测研究新局面,为下一步开展南海海洋环境长期连续组网观测奠定了基石。

南海是一个无时无刻不在变化的非线性系统,多尺度动力过程相互耦合作用,调控着复杂的生物地球化学循环和生态过程。然而,长期连续观测资料的匮乏,极大地制约了对南海海洋环境空间结构与演变规律的深入认知。

2007年底,赵玮结束了迈阿密大学助理研究员工作,回到母校,与田纪伟一起组建了一支集装备研发、海洋观测、科学研究为一体的南海观测研究团队,基于自主研发的系列深海潜标开展南海海洋环境长期连续组网观测。

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潜标是实现对深海长期连续观测的最有效手段,但当时国内潜标回收率仅在50%至60%,远远落后于国际水平。低回收率无法保证对全海深海洋动力环境的多层次、多要素同步长期连续观测。

经过潜心研究,团队突破了潜标水动力学优化设计、高可靠高稳定锚系单元研发等关键技术,自主研发了深海动力环境自容监测潜标。2009年,两套该型潜标在南海吕宋海峡海域布放,并于半年后成功回收,顺利获取了海洋深层环流观测数据。至今,这两套潜标作为“金钉子”,还继续守护在南海与太平洋的关键通道上。在此基础上,团队进一步创新研发了可实现海洋全水深环境长期连续监测的“海洋环境实时监测潜标”“海洋环境自容监测潜标”等系列高可靠性深海潜标,布放回收成功率始终保持100%。

在多方大力支持下,团队基于40余套自主研发的系列深海潜标构建了“南海潜标观测网”,并于2017年实现了观测网对南海深海盆的全覆盖。

“南海潜标观测网”的构建显著提升了对南海海洋环境的认知,但在数据的时效性、观测平台多样性、时空分辨率等方面仍存在不足,亟需进一步拓展升级,切实形成南海海洋环境保障能力。

2019年3月,中国海大三亚海洋研究院在三亚崖州湾科技城启动建设,赵玮带领团队参与建设并创建深远海立体观测网支撑保障与信息服务中心。

三亚作为南海的门户,为“南海潜标观测网”的拓展升级提供了得天独厚的地理优势。从崖州湾科技城出发,科考船只需要几小时就能到达作业海区,相较从前可节省大量时间和经费。团队以“南海潜标观测网”为主体,融合锚系浮标、水下滑翔机、Argo浮标等其他海基观测装备,陆基的雷达,空基的无人机和天基的遥感卫星等观测装备,构建了“海地空天”一体化的“南海立体观测网”。目前,观测网获取的南海长期连续观测数据占我国总量的 80% 以上。

对接国家重大战略需求,“南海立体观测网”在应用中开掘潜力、服务国家。基于观测网获取的数据,团队率先突破了内波预测技术,实现了南海内波的准确预测,在南海海洋安全和油气资源开发方面发挥重要保障作用;在海洋预报系统的模式检验与优化过程中发挥关键作用,有效提升了对南海关键海洋动力环境要素的预报准确度,为国家防灾减灾服务;为系列国产海洋仪器的研发提供深海长期试验与检验平台,推动了自主海洋仪器产品的市场化进程。

在崖州湾科技城的大力支持下,中国海大三亚海洋研究院作为牵头单位启动建设“南海海洋大数据中心”,以“南海立体观测网”获取的大量数据为主体,融合其他科研机构在南海的观测数据,将海基、岸基、空基、天基等不同类型的观测数据交叉融合、优势互补,集成开发海洋动力环境、生态环境等系列数据产品,服务于海洋安全、资源开发、生态环保、海洋经济、防灾减灾、科学研究等方面。

赵玮说:“我们一定沿着总书记指引的方向,继续踏踏实实地工作,为建设海洋强国贡献我们自己的力量。”

写好“蓝色种业”大文章

2022年4月10日,习近平总书记海南之行的第一站,是崖州湾种子实验室(现“海南省种业实验室”)。习近平总书记指出,要围绕保障粮食安全和重要农产品供给集中攻关,实现种业科技自立自强、种源自主可控,用中国种子保障中国粮食安全。

值得一提的是,2023年同一天,习近平总书记在广东省湛江市考察了国家863计划项目海水养殖种子工程南方基地,也是看种子。习近平总书记强调:“中国是一个有着14亿多人口的大国,解决好吃饭问题、保障粮食安全,要树立大食物观,既向陆地要食物,也向海洋要食物,耕海牧渔,建设海上牧场、‘蓝色粮仓’。”

在中国海大,广大水产育种人聚焦水产种苗这一渔业“芯片”,接续奋斗、集智攻关,用实际行动践行大食物观,写好“蓝色种业”大文章,让我国的“蓝色粮仓”更安全更殷实。

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在中国海大鱼山校区,有一栋名为“科学馆”的建筑,历经90余年风雨,愈发厚重典雅。进入馆内,映入眼帘的是两尊铜像,一位是我国“克隆先驱”童第周,另一位是“中国海带之父”曾呈奎。他们为中国海大海洋生命学科的发展建设作出了重大贡献,在遗传学与育种领域的卓越建树,为后继者开辟了广阔而又意义深远的探究之路。一代代中国海大育种人沿着先辈足迹,矢志不渝,深耕渔业“芯片”,孕育出生生不息的“蓝色希望”。

在中国海大海洋生命学院楼前也矗立着一座雕像,他就是我国海洋生物遗传学和育种学的奠基人方宗熙教授。20世纪50年代,应童第周邀请,方宗熙到校执教,开启了海藻遗传学研究的序幕。他发现和揭示了海带经济性状的数量遗传规律,并建立了海带选择育种技术理论与方法,先后培育出“海青一号”宽叶品种、“海青二号”长叶品种、“海青三号”厚叶品种等海带优良品种,使我国成功跻身国际海洋生物良种培育的国家之列。

薪火相传,开枝散叶。海带、紫菜、龙须菜、扇贝、牡蛎、鱼类、对虾如今,中国海大已形成了一支以孕育水产新品种为己任的“梦之队”。

20世纪90年代后期,由于大规模流行病害,我国扇贝养殖业遭遇了致命打击。培育高产抗病良种被提上日程,时任海洋生命学院副院长的包振民(现中国工程院院士、中国海大三亚海洋研究院教授、海洋生命学院名誉院长)和团队争分夺秒地攻关。

2006年,凝聚着包振民无数心血和汗水的栉孔扇贝新品种“蓬莱红”通过审定。作为我国科学家自主培育的第一个扇贝新品种,“蓬莱红”具有生长速度快、产量高、肉柱大、抗逆性强、壳色鲜红、遗传性能稳定等特点,一经推出,就得到养殖户的喜爱,先后获国家海洋局创新成果一等奖、教育部科技进步一等奖、国家科技进步二等奖。在包振民和团队的努力下,“蓬莱红2号”“獐子岛红”“海益丰12”“蓬莱红3号”“海益丰11”等扇贝新品种不断涌现。

随着我国扇贝养殖技术和良种培育技术的创新,扇贝产量已经从20世纪70年代初的年产20多吨上升至现在的近200万吨。产量的增长,带来的是价位下行,曾经的海珍品,如今已走上寻常百姓的饭桌。“这是最令人自豪的,因为我们的努力,中国老百姓得到了大量高品质的蛋白质。”包振民说。

包振民团队还突破了低成本高通量基因分型技术难关,建立了全球最大、种类最多的基因组综合数据库,使我国成为掌握贝类基因资源最多的国家。

“海水养殖动物分子育种平台的成功搭建,为鱼、虾、贝等水产生物育种提供‘一站式’解决方案,推动传统育种模式向智慧育种模式转变,效率更高也更精确。”在位于中国海大三亚海洋研究院的海南省热带水产种质重点实验室里,包振民谈起团队的新突破喜笑颜开。

2022年7月,农业农村部公布审定的水产新品种中,中国海大科研人员培育的占4个,中国海大成为本次新品种审定数量最多的高校。中国海大三亚海洋研究院胡景杰教授团队参与培育的金鲳“晨海1号”名列其中。2023年3月21日,国家重点研发计划项目“石斑鱼、花鲈和卵形鲳?优质抗逆新品种培育”启动会召开。作为项目负责人的胡景杰说:“我们要以强海兴海、强农兴农为己任,加强原创性、引领性科技攻关,致力于打造‘育繁推’一体化水产种业创新体系,为海水鱼类的深远海及工厂化养殖提供优良种质支撑。”

目前,青岛蓝色种业研究院、海南省热带水产种质重点实验室,沿着祖国的海岸线,一个个高端水产种质创制创新平台搭建而起,成为中国海大推动我国水产种业高质量发展的活力引擎。

“粮食安全是‘国之大者’。我们将着力破解水产种业‘卡脖子’难题,全力守护‘蓝色粮仓’,服务海洋强国建设。”包振民说。

打造海洋人才培养模式

“总书记好!”2022年4月10日,在看到习近平总书记的瞬间,守候在中国海大三亚海洋研究院小广场的科研人员和青年学子们按捺不住内心的激动,顷刻爆发出如雷的掌声。

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