在蔚蓝大海里,靠什么建起一座座“牧场”?

2021-03-30 09:34:00 来源: 瞭望 2021年第13期

  

把海洋建设成人类获取优质蛋白的巨大“蓝色粮仓”,与海洋科技的发展进步密不可分

现代化海洋牧场蕴含海洋新技术、新装备、新业态,是海洋渔业的“新型基础设施”

随着产业规模日益扩大,现代化海洋牧场构建原理与关键装备设施研发滞后已经成为制约海洋牧场发展和产业升级的瓶颈

  文 |《瞭望》新闻周刊记者

  

  在大海里建造“牧场”,不是件容易事。

  首先要有强大的科技水平,大到海底地形测绘水质资源监测,小到渔网鱼饵投放生活垃圾排放,一到了深远海就都很考验技术。其次要有强大的装备建造能力,才能够在深蓝处矗立起一座座平台、潜埋下一个个网箱。还要有过硬的风险防控管理能力,全球气候变化和人类活动影响下海洋生态灾害时有发生,能否实现可视、可测、可报,决定着海洋牧场的高质量发展。

  跨过现代化海洋牧场建设的种种“门槛”,考验着我国海洋科技的研发能力和应用水平,也展示着海洋强国战略的推进步伐。

“耕海1 号”

  为什么现在能

  把海洋建设成人类获取优质蛋白的巨大“蓝色粮仓”,是我国几代海洋科学家的梦想。但直到近十年海洋牧场才开始规模化发展,这与我国海洋科技的发展进步密不可分。

  在位于山东长岛的“长渔1号”海洋牧场平台上,记者实地感受到了满满的科技感:风力自动投饵机、5G通信基站、海洋数据观测系统、水下监控系统、信息传输系统等。

  以深海养殖网箱为例,从投放鱼苗、投喂饵料到收获成品鱼,只需要一台电脑和几个机械按钮就可操作完成。“风力自动投饵系统由中集蓝海洋科技有限公司独立研发,拥有100%自主知识产权,能够实现定时、定量、高效自动控制。”中集来福士海洋工程有限公司助理总裁杨易川介绍。

  经过多年研发,建设海洋牧场所需的一些新材料、新技术和新装备取得了一定进展。例如,高度机械化及自动化技术,使人工鱼礁投放、海洋牧场效果调查评估、生态采捕更加准确;声、光、电等技术手段应用于鱼类行为的高效控制,大大提升海洋牧场资源的有效监测与评估;无人机、无人艇、水下滑翔机等新兴设备在海洋牧场实现自动巡航监测已展现出巨大应用价值。

  又如,我国近年在海洋环境监测装备和技术突破方面进步显著,实现了从近海到深远海监测、从原位传感器创新研发到平台集成和大数据挖掘等多空间、多维度的系统技术突破,为海洋牧场综合监测(观测)网络体系的技术建设打下了坚实基础。

  记者了解到,山东莱州湾、河北祥云湾等多个国家级海洋牧场示范区都已安装多功能环境资源监测平台,实现了多参数水环境和气象数据监测的无线传输及多终端访问。

  海洋牧场发展至今,已成为海洋渔业的“新型基础设施”。在诸多科技手段“加持”下,除了满足日常养殖作业需求外,还担负着海上看护、休闲渔业、科研试验、海洋环境监测、智慧海洋建设等多项职能。

  凭什么抗住“山竹”

  2018年9月,养殖水体达3万立方米的“德海一号”智能化养殖渔场投放至广东珠海万山枕箱岛外海域,投放后不久即经受住了17级超强台风“山竹”的考验。经历持续10多个小时平均风速48米/秒、阵风风速超过63米/秒、不规则浪高3至4米的海况,结果“箱不烂、网不破、鱼不跑”。

  现代化海洋牧场建设离不开装备的支撑。

  我国在雷达探测、海洋遥感、深海通信与定位技术等装备研发实践方面取得了重大突破,极大地推动了海洋牧场自动化、智能化建设。先进的船舶与海洋工程装备技术和强大的建造能力,则使装备制造与深海渔业养殖深度融合成为可能。

  记者了解到,我国多家船舶海工企业已经进军海洋牧场平台建造领域。例如,烟台中集来福士海洋工程有限公司建造的海洋牧场平台已经发展到第三代,并且实现了从自升式到半潜式的升级,适应水深也从10米提升至30米。

  “相比油气等海洋工程装备,海洋牧场装备研发建造周期较短。我们将海工领域的高新技术应用在这些装备上。”杨易川介绍,目前中集来福士已在山东沿海建造24座海洋牧场平台。

  现代化海洋牧场潜力巨大,海洋牧场装备产业同样潜力巨大。未来,海洋渔业装备仍需主攻现代技术装备,聚焦高精度监测装备和专用设施的研制等“卡脖子”技术问题,融合应用养殖技术和物联网技术,在深远海实现养殖生产的集约化、装备化和智能化。

  自主创新力亟待突破

  海洋科技是开发和利用海洋资源的重器。当前,我国已建成国家级海洋牧场示范区110个,未来还会有更多。我们的海洋科研支撑力足够吗?

  答案不算乐观。

  受访专家表示,尽管一些新材料、新技术、新工艺、新方法等在海洋牧场建设中得以应用,但随着海洋牧场产业规模日益扩大,现代化海洋牧场构建原理与关键装备设施研发滞后已经成为制约海洋牧场发展和产业升级的瓶颈。

  一些核心技术尚未完全突破。如环境多维信息化监控及智能化预警等海洋牧场信息化智能化装备尚需集中研发,自主创新能力亟待提高。

  相关基础研究仍显薄弱。一片海域能否建设海洋牧场,建设何种类型的海洋牧场,适宜增殖的品种有哪些,对该海域自然环境将产生怎样的影响等,需提前做好海底地形测绘、海域资源与环境调查、海域生物承载力评估等各项基础工作。但我国在这些方面的研究力度尚不充分。

  在受访专家看来,现代化海洋牧场建设相关科技涉及的学科多,交叉多,研究难度大。而我国海洋科研存在基础研究前瞻性布局缺失、重大问题导向的学科交叉研究组织形式单一等问题,制约破除瓶颈的能力。

  中国工程院院士丁德文建议,尽快建立适宜海洋牧场基础研究的组织形式,启动多学科交叉的研究项目布局,聚焦“卡脖子”技术难题和重大科学问题,强化原创驱动,有效推动地球科学、生命科学、管理科学、信息科学、工程与材料科学等学科领域在海洋牧场研究上的联合攻关,实现新理念、新装备、新技术、新模式的突破,支撑海洋牧场科学有序发展。

  从应用端,受访专家和业内人士建议,海洋牧场装备产业链上下游相关单位加强合作,充分发挥各自在装备设计建造、运营管理、沿海资源开发等方面的优势,搭建“政产学研用”平台,合力开展现代化海洋牧场信息装备研发、深远海养殖等关键技术攻关,加强海洋牧场新技术的推广应用。

  从事海洋牧场研究的机构和专业人才不足,难以支撑我国大规模海洋牧场建设发展的问题也亟需突破。丁德文建议,从教育入手,逐渐建立起海洋牧场学科体系、学术体系、话语体系和教材体系,实现问题带动学科、理论指导实践、技术服务工程、科技和工程引领经济产业。

  现代化海洋牧场建设是一个复杂、长期性、造福人类的工程,当下还有一系列重大的技术问题需要努力研究、解决。当我国海洋科技足够自主可控地在蔚蓝大海上开发出一个又一个“蓝色粮仓”,我们或许就可以像买玉米一样买海鲜,物美而价廉,远离大海的内陆居民也可以每餐来上两条鱼,而且是天然野生鱼。(采写记者:张武岳 詹奕嘉 张力元 张昕怡)