每日經(jīng)濟新聞 2016-08-23 21:51:51
今天上午,中國科學院發(fā)布了我國首次深淵科考的重大成果。2016年6月22日至8月12日,中國科學院“探索一號”船TS01-01航次,使用自主研制的一系列深海裝備,在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵開展了我國第一次綜合性萬米深淵科考活動。
每經(jīng)編輯 李少婷
每經(jīng)實習記者 李少婷
奧運會剛剛結(jié)束,就在很多人還沉浸在女排奪冠的興奮之中時,中國又一件大國重器驚艷出世,給我們帶來了更大的驚喜。
今天上午,中國科學院發(fā)布了我國首次深淵科考的重大成果。2016年6月22日至8月12日,中國科學院“探索一號”船TS01-01航次,使用自主研制的一系列深海裝備,在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵開展了我國第一次綜合性萬米深淵科考活動。這是我國海洋科技史上第一次萬米級深??瓶?,標志著我國深??瓶歼M入萬米時代。此外,本次科考還帶回來了很多從未見過的深海生物。
▲圖片來源:東方IC
這次的深潛科考具體有什么成果,又有怎樣的商機?
首次突破深海萬米
科考地點馬里亞納海溝和“世界屋脊”喜馬拉雅是人類最想征服的“兩極”,每日經(jīng)濟新聞(微信號:nbdnews)記者查詢到維基百科的資料顯示,馬里亞納海溝(或稱馬里亞納群島海溝)為目前所知最深的海溝,地處北太平洋西方海床,即近關島之馬里亞納群島東方,海溝最大深度為海平面下10911米(35798英尺),也就是說,即使把喜馬拉雅倒著插入海洋,也還和馬里亞納海溝相差一千多米。若計算海溝最深處與地心的距離,參考其緯度與地球赤道隆突,此深度位置距地心為6366.4公里,相較之下,北冰洋深4至4.5公里,其海床距地心6352.8公里,僅比馬里亞納海溝距地心近13.6公里。
海溝發(fā)現(xiàn)于65年前。1951年,英國皇家海軍挑戰(zhàn)者二號首度測量海溝,于是其最深處便以挑戰(zhàn)者深淵為名。1960年,美國海軍中尉唐·沃爾什和瑞士工程師雅克·皮卡德駕駛“的里亞斯特”號,第一次下潛到馬里亞納海溝10916米處。“海溝底部看起來光亮清澈,是片堅硬的硅藻泥荒地”,中尉回憶道。
曾執(zhí)導《終結(jié)者》、《阿凡達》、《泰坦尼克號》等著名影片的加拿大導演詹姆斯·卡梅隆也是深淵挑戰(zhàn)者之一,2012年,他駕駛單人深潛艇深海挑戰(zhàn)者號(Deepsea Challenger)下潛到了10898米的挑戰(zhàn)者海淵底部,成為抵達海溝底部的第三個人,也是單獨下潛的第一人,而他除了為科學研究搜集樣本之外,還拍攝了一些照片和影片素材。
我國的這次萬米深淵科考活動,航次歷時52天,其中作業(yè)37天,航行6555海里(12140km),共執(zhí)行作業(yè)任務84項,以大深度下的科學實驗以及獲取數(shù)據(jù)和各類樣品為目的,進行了一系列開創(chuàng)性工作。
這次萬米深淵科考,獲得三項重大國際性科研突破:
(1)在萬米深度,“原位實驗”號深淵升降器(Elevator)搭載實驗裝置在海底成功進行了深淵底部氮循環(huán)的原位培養(yǎng)實驗、“天涯”號深淵著陸器(Lander)單次獲取大量海底水樣(>100升),這在國際同等或類似裝備上都無先例。
(2)使用國產(chǎn)海底地震儀(OBS)首次在挑戰(zhàn)者深淵西部開展主動源人工地震勘探,成功獲得一條完整地震剖面。
(3)利用船載絞車系統(tǒng)和沉積物采樣設備,獲得了9150米水深的箱式沉積物樣品,創(chuàng)造了同類型深海裝備作業(yè)深度的新紀錄。
此次深潛科考還實現(xiàn)了諸多自我突破:
(1)創(chuàng)造了我國無人潛水器的最大下潛及作業(yè)深度紀錄(10767米),使我國成為繼日、美兩國之后第三個擁有研制萬米級無人潛水器能力的國家;
(2)自主研制的水下滑翔機下潛深度達到5751米,接近目前國際上水下滑翔機最大下潛深度(6000米),創(chuàng)下了我國水下滑翔機的最大下潛深度紀錄;
(3)國產(chǎn)海底地震儀(OBS)工作深度首次突破7000米,采集到了自1900年以來第三次發(fā)生在馬里亞納海溝大于7.7級的天然地震信號;
(4)自主研制的“海角”號和“天涯”號深淵著陸器、“原位實驗”號深淵升降器共進行17次大深度下潛,其中“天涯”和“原位實驗”號三次突破萬米深度,最大深度達10935米,在海底停留作業(yè)皆超過12小時;
(5)表明了“探索一號”船作為我國4500米和萬米載人/無人潛水器母船以及綜合性海斗深淵科考作業(yè)平臺,具備了6500米以深海洋的常規(guī)探測作業(yè)以及支撐萬米深潛科考作業(yè)的能力;
(6)成功獲得了2條九千米級(9827和9740米)和2條萬米級(10310和10767米)水柱的溫鹽深數(shù)據(jù),為研究海斗深淵水團特性的空間變化規(guī)律和深淵底層洋流結(jié)構(gòu),以及萬米載人潛水器的設計提供了寶貴的基礎資料;
(7)首次獲得具有深淵專屬特性的獅子魚以及萬米水深的大生物樣品,為探索海斗深淵物種的起源與演化、群體遺傳特征及其共生微生物對極端高壓環(huán)境的適應機制提供了寶貴的樣本;
(8)成功獲得了深度序列完整的海底沉積物樣本,為研究深淵沉積對全球氣候變化的響應、深淵早期成巖活動、化能生命與地質(zhì)活動內(nèi)在聯(lián)系等重大科學問題創(chuàng)造了條件;
(9)成功獲得了深度序列完整的馬里亞納海溝水樣,為揭示深淵水體生態(tài)環(huán)境演變、深淵物質(zhì)循環(huán)以及極端高壓微生物學研究提供了珍貴的研究樣本;
(10)完成了近十個站位的原位水體微生物收集工作,為揭示深淵微生物群落結(jié)構(gòu)、代謝途徑和環(huán)境適應機制提供了珍貴的研究樣本。
“本航次取得的成果,表明了萬米深海已不再是我國海洋科技界的禁區(qū),這是繼蛟龍?zhí)柶咔缀T嚦晒笥忠粋€海洋科技的里程碑“,中科院還介紹稱,此次科考實驗是為實現(xiàn)國家“十三五”重點研發(fā)計劃部署的萬米載人/無人深潛科技目標所做的先期努力,成功縮短了我國與美、日、英等世界海斗深淵科考先驅(qū)國家在萬米科考能力上的差距。
不久的將來,中國還將進行萬米級載人深潛,與美日競速,怎么樣,期待嗎?
無人潛航器5-10年內(nèi)市場千億級
▲無人潛航器(圖片來源:東方IC)
這樣的深海科考將在民用和產(chǎn)業(yè)化上有何貢獻?中科院相關領導介紹,從科學發(fā)展史來看,科學前沿探索所帶動的技術(shù)的突破會大大地觸及經(jīng)濟社會的發(fā)展,比如現(xiàn)在要解決一些真空深海的關鍵技術(shù)問題,受到科學目標牽引的技術(shù)突破一定會惠及到廣大民生。“這次技術(shù)的突破未來一定會引導產(chǎn)業(yè)化,海底的生物看樣子大家都喜歡吃”。
雖然深潛科考屬于先導項目,目前主要是針對科學實驗,但中科院深海科學與工程研究所所長丁抗認為,其所帶來的產(chǎn)業(yè)化力量已有苗頭。“深海的技術(shù)是相連相關的,我們國家包括中國科學院20年來在深海的深潛器技術(shù)方面在不斷的走向深海。實際上,我們現(xiàn)在在無人潛器方面,比如說幾百米深度,到一千米滑翔機,已經(jīng)能夠進行常溫層的工作,這些能力離產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)非常接近了??梢韵胂?,在未來五年的“十三五”計劃,在超過1500米—2000米以深的深度上面,我們中國將會有產(chǎn)業(yè)化深潛器的能力,再過5年到“十四五”的時候,你也可以想象到那個時候會有四千米、五千米、六千米的產(chǎn)業(yè)化的能力,所以實際上這些事情都在向前推進。”
資本市場向來善于捕捉科學技術(shù)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力的契機,丁抗提到的無人潛航器在2015年就已被上市公司納入未來規(guī)劃。
三力士(002224.sz)2015年11月募集4.64億元用于投資“年產(chǎn)150臺智能化無人潛水器新建項目”,并設鳳凰研究院,與國防科技大學一起研制。在該項目的可行性分析中,三力士寫道,“全面達產(chǎn)后預計將實現(xiàn)年銷售收入5.5億元(含稅),年利潤總額 1.2億萬元,年凈利潤將達到9013.4萬元(所得稅率按25%計算)),銷售凈利率16.39% ,項目建設周期規(guī)劃為18個月”。
2015年12月,其“無纜遙控自避障多功能無人潛器項目“總體技術(shù)方案 獲得中科院院士等業(yè)內(nèi)專家組成的專家評審組通過,評審意見稱“無人潛航器有遠距離機動、隱蔽性好等特點,可在無人駕駛情況下自主完成復雜海洋環(huán)境中海洋科學考察、海洋開發(fā)和海洋工程,以及水下作戰(zhàn)等軍民領域任務,是世界各國爭相發(fā)展的水下智能裝備,研制無纜遙控自避障多功能無人潛器非常必要,具有廣闊的市場應用前景”。
實際上,在中科院今日發(fā)布重大成果之后,資本市場上也有所反應,涉及無人潛水器項目的三力士,在午后開盤曾出現(xiàn)明顯的大幅拉升。
東吳證券2016年1月的研報稱,無人潛航器軍民雙用功能多,我們認為其5-10年市場千億級”。東吳證券認為,隨著我國航母戰(zhàn)斗群、海軍產(chǎn)業(yè)鏈建設提速,尚未開發(fā)的軍用水下裝備市場空間巨大,水下監(jiān)聽防御系統(tǒng)相對薄弱,監(jiān)聽系統(tǒng)和無人潛水水器需求迫切,我們判斷軍用無人潛水器未來需求將不亞于軍用無人機。
另外,我國是一個海洋大國,擁有約300萬平方公里管轄海域和1.8萬公里海岸線、2014年我國海洋經(jīng)濟生產(chǎn)總值近6萬億,中國海洋資源可開發(fā)潛力巨大但利用效益較低,以往人工潛水方式下潛深度有限(300米)、費用高效率低,深海油氣礦資源勘探開采有時只能進口獲租用國內(nèi)的無人潛航器,國產(chǎn)民用無人潛航器市場需求同樣廣闊且迫切。
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