海底觀測網儀器觀測平臺 受訪者供圖
我國將在東海和南海分別建立主要基於光電復合通信海纜連接的海底科學觀測網，實現中國典型邊緣海從海底向海面的全方位、綜合性、實時的高分辨率立體觀測。
深海是人類資源的寶藏、國傢安全的前沿和未來經濟發展的支撐。由同濟大學牽頭、與中科院聲學研究所共建的國傢“十二五”重大科技基礎設施建設項目“國傢海底科學觀測網”，日前正式被批復建立。
科技日報記者瞭解到，國傢海底長期科學中古餐飲設備收購觀測網項目，既是海洋學科領銜推動的國傢海底長期科學觀測系統大科學工程項目，又是國傢重大科技基礎設施建設項目，項目建設周期為5年，總投資逾21億元。
據專傢透露，我國將在東海和南海分別建立主要基於光電復合通信海纜連接的海底科學觀測網，實現中國典型邊緣海（東海和南海）從海底向海面的全方位、綜合性、實時的高分辨率立體觀測；在上海臨港建設監測與數據中心，對整個海底科學觀測系統進行監測與數據存儲和管理。
項目建成後，國傢海底科學觀測網將成為總體水平國際一流、綜合指標國際先進的海底科學觀測研究設施，為我國的海洋科學研究建立開放共享的重大科學平臺，並服務於國防安全與國傢權益、海洋資源開發、海洋災害預測等多方面的綜合需求。
那麼，我國建設海底科學觀測網意味著什麼？是否具備建設條件？又有哪些技術問題亟待解決？為此，記者采訪瞭參與前期研發與測試的國內相關專傢。
深海觀測急需實戰經驗
進入21世紀，海洋已成為全球發展的新熱點和競爭的新舞臺。國際上，美國科學傢先行一步，早在上世紀90年代末就開始提出建設海底科學觀測網的概念與框架。而我國是在2005年，在同濟大學海洋學院汪品先院士的大力倡導下，組織國內多領域專傢啟動瞭海底科學觀測網的基礎研究工作。
12年來，同濟大學在國傢863計劃等科研項目的支持下，已經培養出瞭我國第一批海底科學觀測網領域的工程技術科研人員，形成瞭一個新的學科,建成我國首個領海基線外海洋海底綜合科學觀測網實驗平臺、研發瞭無線水聲通信傳輸方案並首次實現瞭深海遠程輸能通信和深海數據的實時化傳輸等關鍵性技術。目前，我國已初步形成涵蓋岸基海洋觀測系統、離岸海洋觀測系統，以及大洋和極地觀測的海洋觀測網基本框架，在海洋防災減災、科學研究等領域中發揮瞭重要作用。
據上海亨通海洋裝備有限公司總經理許人東介紹，事實上，由於我國在前期研究與建設上，起步較晚、投入不足，就海洋觀測網的空間佈局、觀測手段、基礎設施、技術保障、運行機制而言，目前與發達國傢相比尚存較大差距，還不能完全滿足海洋事業快速發展的要求。尤其是缺乏在深海建設海底科學觀測網方面的研究與實戰經驗。
建設一“網”觀測到底有多難
正在參與建設全國海洋觀測網項目的亨通海洋運營副總經理孫貴林透露，全國海洋觀測網由基本海洋觀測網和專業海洋觀測網組成。其中，基本海洋觀測網包括國傢基本海洋觀測網和地方基本海洋觀測網。未來海洋觀測網的覆蓋范圍包括我國近岸、近海和中遠海，以及全球大洋和極地重點區域，按岸基、離岸、大洋和極地分佈。目前，該項目正處於可行性研究報告編制階段。
然而，在專傢們看來，不同的海域、海底、海溝等，都有著不同的特性。建設國傢海底科學觀測網，是一個復雜的系統工程，建設難度很大，需聯合多學科海洋科研力量參與，共同來解決從基礎研究到實際應用的關鍵性問題，方才能夠達到建設的目標，真正實現我國海洋觀測網的“彎道超車”。
“就拿未來海洋觀測網應用到海洋防災減災、海洋經濟發展來講，所需采集的數據包含巖鹽度、溫度、深度、濕度、濁度、葉綠素、溶解氧、硝酸鹽、流速等，隻有采集到這些重要數據，才能真正深入理解深海觀測的運行機理，瞭解不同的海域、海底、沉積物界面台中中古設備買賣、海水水層、海氣界面的環境海溝，科學合理地來進行科學研究與開發。其次，海洋環境是一個腐蝕性很強的復雜的災害環境，各種材料在海洋環境中極易發生劣化破壞。復雜的深海環境更加凸顯瞭水下設施選材及腐蝕控制的重要性。”許人東說。
推動深海觀測科技走向產業化
在建設國傢海底科學觀測網上面臨著不小的困難現實下，我國如何建成以國傢基本觀測網為骨幹、地方基本觀測網和其他行業專業觀測網為補充的海洋綜合觀測網絡？
相關專傢介紹，建設海洋觀測網包括4項主要任務：強化岸基觀測能力，包括加強岸基海洋觀測站（點）、岸基雷達站、海嘯預警觀測臺建設；提升離岸觀測能力，包括浮（潛）標、標準斷面調查、海上觀測平臺、海上志願觀測平臺和志願觀測船、海底觀測系統、衛星觀測系統的設置和運行；開展大洋和極地觀測；建設綜合保障系統。
記者在采訪中欣喜看到，隨著人類對海洋資源開發和利用的逐步深入，以及物聯網、大數據、雲計算等新技術的快速發展，海洋開發的規模不斷地擴大。在如此背景下，一大批科技院所組成聯合體，開展海洋觀測網深層次的研究與開發，一些有技術、有資本、有實力的企業也加入到建設國傢海底科學觀測網的事業中來。
同濟大學作為我國最早提出、推動並開展海底觀測網研究的科研單位，在上海臨港海洋高新園區，初步建成瞭從海底觀測網基礎材料研究到海底觀測網測試的基地，並通過前期聯合創新在海底觀測的接駁技術、信息傳輸技術、控制技術、工程應用等方面積累瞭豐富的經驗，相關技術已達到國際先進水平。其中，海底觀測網測試水深最高可達9000米，能夠滿足各型水下觀測網的測試要求。
今年6月，同濟大學海底觀測基地與江蘇亨通集團戰略合作，雙方在上海臨港海洋高新園區成立亨通海洋裝備有限公司，充分整合同濟大學科研實力和亨通在工程化、產業化和市場營銷網絡方面的優勢，重點推動深海觀測科技走向產業化。
“亨通海裝近期發展科學觀測網、專用觀測網、軍用觀測網及民用觀測網，探索海底觀測網總包工程服務；遠期將發展海洋大數據服務，打造一體化的海洋光網產業鏈。”孫貴林說，為瞭驗證前期所研發海底觀測網的關鍵技術與裝備，同濟大學、江蘇亨通集團將率先把觀測網應用於太湖環境監測，進行各種不同水環境的測試，實現從江河湖泊逐步走向海洋，為我國海底科學觀測網建設提供示范。記者 過國忠 通訊員 雷志華
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