海洋對人類的生存和發(fā)展至關(guān)重要，承載著全人類的希望和未來。據(jù)統(tǒng)計，全球約40%的人口居住在沿海地區(qū)，70%的經(jīng)濟活動發(fā)生在沿海地區(qū)，90%的國際貿(mào)易通過海洋完成。

　　世界人口將會持續(xù)增長，海洋能否為人類提供足夠的食物、能源、資源？人類又能否充分認識海洋、調(diào)控海洋，并且維護健康的海洋？

　　在“第二十二屆中國科協(xié)年會世界海洋科技論壇”中，中國工程院院士、中國海洋大學副校長李華軍指出，人類活動和氣候變化給海洋帶來了很多負面的影響，比如海洋污染、海洋資源過度開發(fā)、海洋生態(tài)功能退化等。

　　“中國海洋工程裝備還存在著短板，如基礎研究相對薄弱、缺乏核心技術(shù)，對新理論、新方法、新技術(shù)的研究深度不夠等。”

　　海洋新興產(chǎn)業(yè)是重要經(jīng)濟增長點

　　目前世界各國非常重視海洋，海洋已經(jīng)成為21世紀世界經(jīng)濟、政治、軍事競爭的制高點，為了最大限度地開發(fā)、利用海洋，各國都制定了海洋發(fā)展戰(zhàn)略，深海和南北兩極已成為開發(fā)熱點。

　　“海洋生態(tài)環(huán)保愈發(fā)被重視，開發(fā)模式也由粗放向精細化轉(zhuǎn)型，國際海洋科技與裝備發(fā)展迅猛。我們正從從沿海走向遠海，從淺海走向深海。”李華軍說。

　　近年來，我國在海洋領(lǐng)域取得了長足進步，獲得了很多里程碑式的成績。海洋產(chǎn)業(yè)每年平均增長率為8.03%，2019年為6.2%，占當年全國GDP比重的0.29%。

　　李華軍指出，未來發(fā)展海洋新興產(chǎn)業(yè)是我國非常重要的經(jīng)濟增長點。

　　在2019年的全球十大港口中，中國就占據(jù)七個。“三十年前，我國港口在全世界的排名還是比較靠后的。近年來中國海洋油氣發(fā)展得非常快，建成了一些里程碑式的裝備。”

　　于2008年4月28日開工建造的海洋石油981深水半潛式鉆井平臺，就是海洋油氣產(chǎn)業(yè)中里程碑式的裝備，作業(yè)水深3000米，最大鉆井深度可達到10000米；半潛式鉆井平臺——藍鯨號的最大作業(yè)水深為3658米，最大鉆井深度達15240米。而在海洋探測技術(shù)與裝備中，“蛟龍?zhí)枴钡南聺撋疃纫呀?jīng)達到7000米。

　　近年來中國海上風電領(lǐng)域發(fā)展迅猛，短短幾年間總量已經(jīng)躍升至全球第三、亞洲第一，并正在往深水區(qū)發(fā)展。

　　開發(fā)海洋挑戰(zhàn)不小存在不少技術(shù)短板

　　不過，海洋開發(fā)利用也面臨著許多挑戰(zhàn)。人類活動和氣候變化給海洋帶來了很多負面的影響，比如海洋污染、海洋資源過度開發(fā)、海洋生態(tài)功能退化等。

　　李華軍以海洋生態(tài)功能退化舉例，全球海洋中的紅樹林濕地、珊瑚礁等已損失了一半以上，有些區(qū)域甚至高達70%以上。“極地冰川溶化導致海平面上升以及極端海洋災害增加，給海洋生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大的危機。”

　　在理念上，當前全球尚未形成全球海洋的治理體系，海洋資源開發(fā)仍處于各國各自為政的困境，缺乏科學開發(fā)與生態(tài)保護的理念，粗放式的開發(fā)造成了嚴重的生態(tài)環(huán)境災難。

　　李華軍指出：“不同的行業(yè)部門對用海的理念是不一樣的，缺少科學、合理的海洋空間規(guī)劃，如何來兼容這些沖突？”

　　而且當前對海洋的科學認知也嚴重不足，完全不能支撐科學合理的開發(fā)與利用海洋。如何評估和解決海洋資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護的矛盾，即短期經(jīng)濟效益和長期生存環(huán)境矛盾也是焦點之一。

　　眾所周知，海洋技術(shù)裝備是開發(fā)海洋、利用海洋與認知海洋的重要基礎保障，非常關(guān)鍵。李華軍指出，目前中國的創(chuàng)新能力不足，需要研發(fā)新技術(shù)、新裝備來支撐海洋新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　面對嚴酷的海洋環(huán)境和深遠海的高風險挑戰(zhàn)，目前我國的海洋工程科技還無法支撐。“我們應對提升海洋認知水平、創(chuàng)新海洋工程科技、轉(zhuǎn)變海洋開發(fā)理念。”李華軍說。

　　海洋工程是高風險、高投入、高科技的行業(yè)，其環(huán)境復雜嚴酷且需持續(xù)作業(yè)，不確定性強。而且，由于海工設施水深不同，差異顯著、復雜龐大，流固耦合作用強烈。因此，海上施工與運行風險極大，安全設計與防災技術(shù)至關(guān)重要。

　　李華軍指出，中國海洋工程裝備還存在著短板，如基礎研究相對薄弱、缺乏核心技術(shù)，對新理論、新方法、新技術(shù)的研究深度不夠。

　　“如分析設計工具，目前我們就缺少國際認可、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的設計分析管理工具。海工裝備產(chǎn)業(yè)鏈不夠完整，低端產(chǎn)能過剩、高端產(chǎn)能嚴重不足，整個產(chǎn)業(yè)鏈的配件、技術(shù)受制于人。”

　　此外，動力與控制領(lǐng)域的綠色與智能技術(shù)發(fā)展也受到挑戰(zhàn)，且精益生產(chǎn)水平不高。

　　海洋工程科技發(fā)展機遇良多

　　當前海洋工程科技的發(fā)展有著緊迫需求，發(fā)展機遇自然也不少。首先，在海洋認知領(lǐng)域我國提出“智慧海洋”、“透明海洋”，需要用傳感器裝備立體地采集海洋的信息，并傳輸處理信息以服務各行各業(yè)。李華軍指出，其中一些裝備和設施未來可發(fā)展成很大的產(chǎn)業(yè)，需要中國加大自主研發(fā)。

　　在深海資源開發(fā)利用領(lǐng)域，據(jù)國家權(quán)威機構(gòu)預計，未來幾十年內(nèi)石化能源仍將是全球使用的主要能源。

　　李華軍表示：“深海資源油氣開發(fā)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、可燃冰開發(fā)、可再生能源開發(fā)等，都是未來發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。向深海發(fā)展面臨更復雜、更多變的海洋環(huán)境，向深海拓展對技術(shù)、裝備及工藝提出新需求，對環(huán)境保護也提出更高的要求。”

　　以油氣資源為例。在深海油氣開發(fā)中，未來將發(fā)展為大型化、集成化與智能化。而海底礦產(chǎn)研發(fā)則需攻克高效采集、礦石水力提升、環(huán)境保護、系統(tǒng)風險防范等技術(shù)難題。在可燃冰開采領(lǐng)域，我國已經(jīng)實現(xiàn)三次試開采，未來還將繼續(xù)攻克一些技術(shù)難題，如穩(wěn)定高效的開采原理、開采裝備、安全儲運技術(shù)與裝備等。

　　為了保證海洋的可持續(xù)發(fā)展以及實施生態(tài)保護，在海洋空間綜合開發(fā)利用時要減少矛盾沖突，以平衡海洋的利用。

　　李華軍分析道：“這其中有許多問題值得研究，比如未來海洋空間規(guī)劃的基本原則，應該先考慮基于生態(tài)優(yōu)先的管理理念，并合理布局多功能的海岸與海洋空間利用，建立跨地區(qū)、跨部門的協(xié)調(diào)與管理機制。”

　　此外還要提升對全球氣候變化、海洋環(huán)境惡化適應與恢復能力的研究等。

　　他進一步分析道，這些是從海洋工程視角下來看待海洋空間的規(guī)劃和利用。

　　美國墨西哥灣開采石油已經(jīng)長達幾十年，但現(xiàn)在幾萬個油井帶來了很大的環(huán)境風險，未來我國在南海大量開采礦產(chǎn)、油氣時，應該合理進行空間利用規(guī)劃，從油氣開發(fā)到系統(tǒng)設計建造、安裝、生產(chǎn)運行到拆除的一系列問題都需要考慮。

　　在推進“海上絲綢之路”的建設中，整個沿線的水溫、氣象非常復雜，給施工和運維帶來很大的難題，要研究專用裝備以提高施工效率。有時候風大浪大，一年可以施工的天數(shù)非常短。

　　海洋生態(tài)環(huán)境危機應對也是發(fā)展機遇之一。人類活動和全球氣候變化的加劇，使得海洋生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn)，如海洋污染治理、生態(tài)修復、生態(tài)海島建設、藍色海灣建設等都是待發(fā)展的重要領(lǐng)域。

　　隨著海洋工程裝備與技術(shù)水平提升，未來裝備將逐步向集成化、智能化、低碳化、深遠化發(fā)展，特別是會聚焦深海兩極，這應該都會是新的增長點。

　　多管齊下提升海洋工程技術(shù)

　　李華軍指出，以前人們只關(guān)注安全、經(jīng)濟，現(xiàn)在還要關(guān)注智能、環(huán)保。“上述相關(guān)領(lǐng)域是重點的突破方向，特別是要突破‘卡脖子’的系列技術(shù)，全面提升我們認識海洋、開發(fā)海洋、保護海洋的綜合能力。”

　　要鼓勵原始創(chuàng)新，推動科研成果產(chǎn)業(yè)化；強化主流海洋工程裝備的核心競爭力，推進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)高端化轉(zhuǎn)型；加大核心配套裝備與技術(shù)的研發(fā)力度，實現(xiàn)自主可控，逐步突破海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)化困局；借助新一代智能技術(shù)發(fā)展機遇，突破智能裝備技術(shù)創(chuàng)新，提升全球海洋綜合治理能力。

　　有鑒于此，海洋資源開發(fā)裝備的基礎理論和設計方法，包括大型海工裝備在深海的水動力分析理論與方法；海洋開發(fā)管線結(jié)構(gòu)物的關(guān)鍵技術(shù)，超大型浮式結(jié)構(gòu)分析理論與設計方法；海工安裝技術(shù)，包括大型平臺組塊安裝、水下生產(chǎn)系統(tǒng)安裝等，都是重要的發(fā)展方向。

　　同時在海洋這種復雜的環(huán)境，安全監(jiān)測、安全評估、振動控制等安全運維技術(shù)也非常重要。此外，高新技術(shù)也會推動海洋工程裝備在設計建造、安裝方面的信息化。

　　“未來我們需要全球合作協(xié)同，增強對海洋的科學認知，促進海洋健康可持續(xù)發(fā)展；推動海洋科技革命帶來產(chǎn)業(yè)的變革，促進海洋新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。上個世紀船舶制造業(yè)、海洋油氣發(fā)展比較快，這些成熟的經(jīng)驗和技術(shù)對新興產(chǎn)業(yè)有很好的借鑒。”李華軍總結(jié)道。

　　他表示，高新技術(shù)對海洋工程裝備的發(fā)展尤其是智能化有很大的幫助，此外創(chuàng)新海洋工程裝備的檢測、維修、安全防護等運維技術(shù)，要構(gòu)建全球海洋科教合作網(wǎng)絡，并促進海洋科技發(fā)展與人才培養(yǎng)。（本欄目未經(jīng)報告人審核）