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              2015年度中国海洋與湖沼十大科技进展评选揭晓

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              时间:2016-01-12  来源:海洋湖沼學會文本大小:【 |  | 】  【打印

                近日,2015年度中国海洋與湖沼十大科技进展评选揭晓。该评选由中国海洋湖沼學會主办,自2013年开始每年评选一次,经全国海洋與湖沼领域科研院所和高校、专家引荐,由中国海洋湖沼學會理事投票选出。2015年度中国海洋與湖沼十大科技进展分别为: 

                1、深海探測與研究平台體系建設 

                深海探測與研究平台體系建設研究集体历时10年,完成我國新一代科學考察船、深海裝備體系、技術體系和人才隊伍體系建設,建成國際一流水平的深海探測與研究綜合平台,突破我國深海探測與研究領域技術與裝備瓶頸,使我國深海探測與研究能力跨入世界先進國家行列,引領我國新一代科學考察船建設,帶動我國海洋裝備技術體系發展。建成三年來,“科學”號海上科考640余天、航行7.6萬海裏,取得大量寶貴的多學科調查數據資料;“發現”號深潛器成功下潛56次,獲得高精度深海極端環境信息、地質和生物樣品及系列关键科學發現,成功開展了深海原位觀測和現場研究,爲我國深海探測與研究跻身國際前沿並向縱深發展打下了堅實基礎。 

                2014年榮獲中央電視台和七大部委聯合舉辦的科技盛典“科技創新團隊”稱號,榮獲2015年度中國科學院杰出科技成就奖。 

                2、西太平洋至東印度洋海域大規模深海潛標觀測陣列成功建成 

                西太平洋、南海、印尼貫穿流和東印度洋同步觀測潛標陣列的成功建設,標志著我國已自主建立起熱帶西太平洋至東印度洋科學研究的觀測網絡,是目前國際上針對特定海區組網規模最大的潛標綜合觀測網,奠定了我國在全世界對西太平洋-東印度洋海域觀測研究的核心地位,爲我國大洋觀測網的建設和運行起到了示範作用。該網絡爲我國大洋科學及其氣候效應的研究探索提供持續的數據支撐,將顯著提高我國氣候和海洋環境的預測能力。 

                基于該潛標觀測網,我國在太平洋西邊界流觀測和研究方面取得了若幹关键科學發現,2015年被《Nature》雜志特邀發表太平洋西邊界流研究的綜述文章,是我國物理海洋界有史以來首次在該雜志發表綜述文章,體現了我國在西太平洋海洋觀測和研究的國際領導地位。 

                3、中国近海海洋科學观测研究网络多学科观测系统的构建及其科学发现 

                通过十几年的努力,中国近海海洋科學观测研究网络多学科观测系统已初步建成,该观测研究网络建立了黄海、东海、南海和西沙等四个观测研究站,观测研究站主要由观测浮标系统、组合潜标系统、自动气象站,以及岛礁外缘水位计、岛上自动气象站、岛上实验室、岛屿外缘坐底式观单元、上层和深层海洋环境观测单元以及多学科观测单元组成。2015年,東海觀測研究站成功全過程實時記錄了台風“燦鴻”中心區域移動過程中的風、波浪和環境等參數。記錄數據爲上海市和浙江省的防台減災工作提供了強力的數據支持,也爲我國台風預報模式研究提供了典型案例。基于西沙站觀測數據以及數值模式,首次發現了南海深海渦旋並刻畫了其變異特征,且對西沙上層海域中尺度渦旋進行了更深入的統計分析與動力診斷,比如南海西部春季暖渦、2010年西沙異常暖渦等,同時觀測到南海西邊界流的變異。利用潛標數據,研究了近慣性振蕩在流-渦以及風場影響下的變異特征。與海洋地質學者合作,基于海底沈積物觀測以及反射地震剖面觀測,對西沙海底沈積物分布以及底層流系進行了深入的刻畫。 

                該研究成果發表于《Bull. Amer. Meteor. Soc》、《Scientific Reports》、《J. Geophys. Res. Oceans》、《Deep-Sea Research I》和《Marine Geology》。 

                4、中國大陸架劃界關鍵科學技術研究及應用 

                大陸架劃界事關國家海洋主權權益、資源利益和國家安全,已成爲全球沿海國家海洋權益爭奪的新焦點。通過聯合攻關先後創立了弧後盆地大陸架劃界地質理論,建立了3大類20亞類全球大陸架劃界地質模型;創建了大陸坡腳點自動識別方法,建立了基于海底地形多維網格的界限點識別模型,有效解決了複雜地貌條件下大陸架外部界限點的確定問題,攻克了假地形改正的國際難題。通過整合大陸架劃界數據,建設了大陸架劃界分析與決策信息系統,高精度融合處理了我國建國以來200萬公裏海量實測地質地球物理基礎數據,爲我國大陸架劃界提供了強有力的信息化支持。 

                該項目成果爲維護我國海洋權益、拓展戰略空間和資源新區起到关键推動作用。此外,項目成果已在尼日利亞大陸架劃界中應用,並廣泛應用于外交部對其他國家大陸架劃界方案的評估。提升了我國的國際影響力,也充分體現了我國的科技軟實力和話語權。 

                5、全球變暖導致極端拉尼娜事件發生頻率增加 

                熱帶地區氣候變率的自然模態是全球氣候年際變化的主要影響因素。該研究首次發現,在全球變暖場景下,極端拉尼娜事件的發生頻率是過去20世紀氣候場景下的近2倍,事件頻率由每23年一次變爲每13年一次,其中近75%的增長頻率發生在極端厄爾尼諾事件之後。研究認爲,極端拉尼娜事件頻率的增加是由于海洋大陸的快速增暖以及相應的上層海洋垂向溫度梯度的增強。同時,極端厄爾尼諾事件發生頻率的增加也會誘導極端拉尼娜事件的發展。 

                該研究成果2015年在線發表于《Nature Climate Change》。 

                6、深海資源與環境綜合調查研究取得关键進展 

                首次揭示了全球範圍內熱液活動輸出的稀土元素總量,給出了計算氦和熱通量的新方法,進一步明確了熱液活動在全球範圍內大洋熱輸出的地位和作用,爲評價海底多金屬硫化物的資源潛力提供了关键研究支撐;首次在印度洋發現大面積富稀土的沈積物,具有关键潛在應用價值;獲得亞米級馬努斯熱液區的深海高分辨地形圖,發現2個國際上未報道的新熱液區;首次使用自主研發的深海激光拉曼光譜探針對馬努斯海盆熱液區的熱液噴口開展原位測量,提出對熱液噴口流體的原位pH反演的新方法;熱液-冷泉-海山生物多樣性研究成效顯著,發現1個新科、3個新屬和23個新種;國內首次在1800-2000米的熱液區開展爲期一年的深海原位培養、環境脅迫試驗,實現深海生物原位培養。 

                該研究成果发表于在《Chemical Geology》和《Geochemistry Geophysics Geosystems》。 

                7、刺參健康養殖綜合技術研究及産業化應用 

                開展刺參繁殖及發育生物學研究,探明了刺參的生殖周期、生物學零度及性成熟的有效和累計積溫,探明了刺參個體發生及幼體發育各階段的生態習性,完成了刺參種參促熟、稚幼參高密度培養、大規格苗種培育、冬季陸上養殖、配合餌料和專用附著基開發等關鍵技術的研究,建立了完整的刺參苗種生産技術工藝;以刺參生態學研究爲基礎,進行了刺參養殖設施開發、養殖環境調控、健康養殖模式建立等技術研究,形成了刺參健康養殖技術工藝;通過刺參的遺傳學研究,開展了刺參種質保存與良種培育工作,培育出生長快、品質優良的刺參新品種和抗逆新品系並大面積推廣;針對刺參病害,開展了流行病學調查、研究了刺參常見病害、流行規律,開展了病原分離鑒定和快速檢測技術以及刺參免疫應答與調控相關研究,構建了刺參病害預警系統,建立了養殖刺參疾病綜合防控技術體系。 

                該研究成果共授权发明專利32项,实用新型專利10项;发表論文195篇(SCI收錄31篇);出版專著9部和2部科普讀物。相關成果獲2015年度國家科學技術進步獎二等獎。 

                8、深海可控源電磁探測技術與裝備研制取得重大突破 

                針對深海油氣資源和海底天然氣水合物勘探的目標,研發具有自主知識産權的海洋可控源電磁勘探系統,並取得突破性進展。自主研發的海底電磁采集站在我國南部海域成功完成4000米水深海底大地電磁數據采集試驗,填補了我國在這一方面的空白,使我國成爲美、德、日之後第四個有能力在水深超過3000米以上海域進行海洋電磁場測量和研究的國家。自主研發的水下電流逆變系統突破了1000A大功率電流發射,並測試成功,標志著我國海洋電磁裝備研制達到國際先進水平。 

                9、黃東海沙海蜇數量分布格局、種群動態與生態系統變異之間的關系 

                沙海蜇是黃東海最关键的致災水母種類,其數量時空分布格局變化可指示生態系統的演變。結合沙海蜇的生计史策略,該成果從物理、化學、生物海洋學的角度系統揭示了沙海蜇種群動態過程與氣候變化、富營養化加劇及食物網改變之間的關系:發現全球變暖背景下,水母分布關鍵區冬季底層水溫下降的趨勢,而冬季海底低溫期的延長有利于水螅體的生長,有助于水母種群數量增長;水母高發區富營養化加劇,營養鹽濃度和結構變化導致浮遊食物網中浮遊生物群落結構的改變,有利于甲藻或鞭毛藻類浮遊植物生長,使得浮遊動物小型化,水母對這種環境的高耐受力,有利于其大量生長。與此同時,大型水母的攝食能夠造成微食物網的能流向低營養層次轉移,在水母暴發期,浮遊動物生物量下降,浮遊植物生物量增加,群落組成改變,情景預測揭示了這種情況下能量向魚類頂級捕食者流動的截斷,預示可能的生態災害。 

                該研究成果在《Hydrobiologia》等国际期刊发表論文36,得到《Nature》和《Science》的評述。 

                10、 我國海洋工程設施腐蝕研究與防護技術取得关键進展 

                在交通運輸、能源、工業、水、公共和市政設施等各領域運行服役的船舶、碼頭、橋梁、平台、管道等設施設備是國家关键的基礎工程設施,腐蝕是影響這些設施安全運行的關鍵因素。針對海洋鋼鐵設施海洋浪花飛濺區和異型部位研發成功的複層礦脂包覆防腐蝕技術和氧化聚合型包覆防腐蝕技術成功應用于关键設施關鍵部位的腐蝕防護。在大量工程應用實踐的基礎上,已獲批4項國家標准,3项地方标准,出版專著3部,獲得省級科技發明一等獎1項。我國正在針對5大領域30多個行業開展全國範圍內的腐蝕狀況及控制戰略研究。 

                針對我國材料腐蝕數據調查、收集、共享和應用等的关键性,有關專家提出了“腐蝕大數據”的概念,並在《Nature》評論上發表。 

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