各国加强国际公共疆域科研探索的宏观战略及启示

程如烟

（中国科学技术信息研究所，北京 100038）

各国加强国际公共疆域科研探索的宏观战略及启示

程如烟

（中国科学技术信息研究所，北京 100038）

近年来，太空、深海和极地等国际公共疆域因其蕴藏的巨大资源和重要的战略价值而受到世界各国的高度重视。本文对国际公共疆域蕴藏的资源进行概要的阐述,并对各国为获取国际公共疆域开发优先权而采取的科学研究和探索举措进行分析,最后探讨我国应采取的科技对策。

国际公共疆域；科学研究与探索；国际科技合作

Abstract:In recent years,many countries lay stress on the development of space,deep sea and pole area.This paper first gives a brief introduction of the enormous resources contained in these areas.Then it analyzes the scientific research and exploration efforts that many countries have taken to obtain the exploration priority.At last this paper puts forward some suggestions.

Key words:international common area;scientific research and exploration;international S&T cooperation

近年来，人口的增长、能源的短缺、环境的恶化、各国承载压力的增大使得很多国家把目光瞄准其管辖范围之外的国际公共疆域——太空、深海和极地，这些地方因蕴藏巨大的能源和资源、涉及国家重大利益而成为各国科技角力的热点疆域。

1 国际公共疆域因蕴藏巨大资源受到各国高度重视

国际公共疆域蕴藏着丰富的自然资源、生物资源、能源和矿产资源。随着气候变暖，南北极冰川的融化，南北极丰富的自然资源引起各国“垂涎三尺”。北极地区蕴藏着大量的石油和天然气，其储量预计为几十亿吨。南极最具代表性的地下能源是冰盖之下和周边海底中的可燃冰，经预测，其埋藏量远远超过了地球上现存的所有化石燃料，是能够替代石油或煤炭的清洁能源。南极石油储量达千亿桶之多，天然气达5万亿立方米。此外，南北极地区还富含大量的铜、钴、镍、铅、锌、金、银、金刚石、石棉以及稀有元素等矿产资源。

深海海底富含各种矿产资源、生物资源和能源，在水深4000～6000米的海底，富含铜、镍、钴、锰等金属的多金属结核；海底山表面含有大量的富钴结壳，大洋中脊和断裂活动带的热液中含有多金属硫化物；深海热液喷口区和海山区的生物群落因其生存的特殊环境具有重要的研究价值，例如嗜高温细菌因为在缺氧、高压、高温、黑暗、有毒环境下具有强大的生命力，因而能够用于废料处理，特别是可以有效地降解常规细菌所难以降解的有毒废料，使其转化为对人类无害的物质。除环保产业外，深海细菌在采矿、冶金、造纸、食品、医药等产业均有广泛的应用前景。在矿业部门，生物选矿已是一种实用技术，利用不同温度（100~300℃）的菌种，通过它们的嗜硫、嗜砷作用可有效地富集金、铜、镍等金属。

浩瀚无垠的太空更是拥有很多特殊的资源，月球上的氦-3有可能是未来能源的主要来源，太阳同步轨道因承载所有气象、灾害、海洋、资源等对地观测卫星而成为宝贵的轨道资源。此外，太空中与地球环境类似的其他星球在未来可能成为人类生活的栖息地。

除了蕴藏巨大资源之外，国际公共疆域对于世界各国还具有重要的战略价值，如气候变暖所导致形成的北极航道将成为全世界最有价值的航道之一；对极地、太空的研究有助于解决气候变化等国际重大问题；作为国家主权的延伸，太空和海洋对于国家安全具有极其重要的战略价值，等等。

2 各国加大对国际公共疆域的科学研究和探索

在国际公共疆域的勘探问题上，国际上通行的做法是，谁先勘探，谁享有优先权。为取得国际公共疆域开发的优先权以便在其未来的开发和利用上占据先机，世界各国都非常重视对这些地方的科学研究和探索，加大了科技投入并启动了专门的计划。

2.1 太空科学研究和探索

自从2004年美国提出以探索火星和其他行星为目标的“太空探索新构想”以来，各国掀起载人太空探索活动热潮。美、俄、欧、日、印等都瞄准月球、火星等目标，制定了载人太空探索计划。尽管近两年全球爆发金融危机，但各国的太空开发预算并没有受到影响。

美国是全球唯一的空间技术超级大国，一直引领着世界空间技术的发展。为推进对太空的科学研究，美国政府近年来大力增加了航空航天局的研发预算。2011年，美国航空航天局的研发预算比2010年增加了 18.3%（17 亿美元）［1］。 2010 年 4 月，奥巴马总统宣布了新太空探索计划，放弃旨在重返月球的“星座计划”，而将火星作为美国载人航天计划的目的地［2］。 为此，美国航空航天局（NASA）今后 5 年的预算将增加60亿美元，用于鼓励私营企业开发运送宇航员前往国际空间站的飞船和火箭。通过该计划，美国希望到2025年能对太阳系进行深入探索，到21世纪30年代中期，美国具有运送宇航员平安往返火星轨道的能力。

俄罗斯是航天强国，其空间领域在全球享有很高的声望。2005年，俄罗斯批准了《2006—2015年俄联邦航天发展规划》，提出了未来10年的重点航天发展项目，其重点包括发展和完善GLONASS卫星系统，制造并发射70颗新型卫星；加强太空科学实验；确保载人飞行计划和国际空间站组装以及基础科学探测等任务。为此，俄罗斯未来10年内将为太空项目拨款3050亿卢布 （约合106亿美元）。2010年，俄罗斯总理普京表示，俄罗斯要超前发展GLONASS卫星导航系统，本年将发射6颗卫星，从而让GLONASS覆盖整个地球。

为推进欧洲的太空开发能力，欧洲航天局加大了资金投入力度，2008年底，欧洲航天局决定投资100亿欧元用于未来几年的太空探索，以逐步实现载人航天、火星生命探测等重大计划。

日本负责航空航天研发工作的宇宙航空研究开发机构（JAXA）指出，未来20年，日本航天研发目的是监视自然灾害和气候变化、探索太空之谜、开发与积累可靠而有竞争力的技术。日本政府宇宙开发战略总部2009年提出载人航天开发构想，建议在2020年前将机器人、2030年前将人送上月球。不过，在航天技术产业化方面，日本与欧美国家相比还有较大差距［3］。

为打造航天大国地位，印度高度重视空间技术的发展，2001年制定了空间技术发展十年计划（2001—2010年）框架。2006年启动登月计划，目标是2020年实现印度人在月球上行走。2009年启动25亿美元左右的载人航天计划，准备在2013—2015年期间将航天器送往火星。

其他国家也非常重视空间科学研究，例如澳大利亚联邦政府2010年新启动了总额为4000万澳元的太空研究计划（ASRP）等。

2.2 深海科学研究和探索

目前世界上100多个沿海国家都非常重视深海科学研究，以抓紧开发利用海洋资源和空间，从事海洋环境探测、海洋资源调查开发、海洋油气开发等。在深海技术方面，美国在深潜器、深海机器人、深海钻探船以及深海观测光缆方面拥有世界最先进的技术，日本在深海钻探船、深海机器人以及遥控无人探测器方面颇有建树，巴西的深海石油开采技术世界领先，俄罗斯在深海载人潜水器方面技术领先，其他一些国家也各有优势。为保持自身的科技优势，海洋大国纷纷加大海洋科技投入，特别是日本、美国、英国、法国等国，近年来出台了专门的海洋科技计划，加强深海研究，以依靠先进的海洋科学技术支撑和实施其海洋发展战略。

近年来，美国十分关注海洋科技的发展，并提出谁最先获得公海海底的科学数据，谁就可以优先享有开发权。2007年1月，美国发布了《美国海洋科学未来十年之路——海洋优先研究领域计划和实施战略》，提出了海洋研究的六大研究主题：海洋自然资源和文化资源的管理；应对自然灾害的能力；开启海上作业；海洋在气候中的作用；改善生态系统的健康状况；增强人类健康。针对这六大研究主题，战略还提出了20项优先领域以及近期的四项研究重点［4］。

日本非常重视海洋科技研发。太空和海洋开发是日本第三期科技基本计划确定的四大推进领域之一。2008年，日本制定了《海洋基本计划草案》，提出要加强海洋科技研究并推进海洋调查。在研究方面，日本应推进基础研究，包括充实船舶研究、设备研究基础，加强海洋问题对策研究，强化海洋科技创新体制，加强合作等。在海洋调查方面，草案提出要收集整理与海洋管理有关的基础情报，统一管理海洋情报，加强国际合作交换海洋调查情报数据等。

韩国政府2000年制定了《海洋开发基本计划》，决定开展深海资源研究、生物多样性保存研究、沿海地区灾害防范研究和利用海洋生物开发新物质等一系列科学考察和研究。韩国在海洋科学领域的研究开发预算与其他领域相比相对较少，因此从2003年10月起，韩国政府在相关范围内，开展了促进制定“海洋科学技术开发计划”的活动，主旨是扩大政府的投资，促进系统性的海洋科学技术开发等。

欧盟成员国也高度重视海洋科学研究，英国海洋研究的优势领域是海床测绘和水下机器人。2007年12月，英国启动了《海洋2025》的重大海洋研究计划，将在未来五年里向该计划提供大约1.2亿英镑的科研经费，提出建立英国海洋数据中心、平均海平面永久服务中心以及海藻与原生动物样品收集中心。2010年2月，英国发布了《2010—2025年海洋科学战略》，明确了英国海洋科学的三大优先领域：了解海洋生态系统如何运行；应对气候变化并了解其与海洋环境的相互影响；维持和增加海洋生态系统的效益［5］。

2.3 极地科学考察和研究

在极地勘探问题上，国际上有一条不成文的规定，每个地区谁能首先勘探成功，谁就拥有优先设站权，此后其他国家在该地区的科考活动必须征得设站国的同意，而且必须由设站国牵头。在南极获取优先设站权意味着该国在南极的存在和地位，因此，世界各国近年来越来越重视极地科学考察和研究，一些国家为此设立了专门的部门，美、俄、英、法、日等20多个国家在南极和北极设立了科学考察站。

美国对极地研究的支持力度据世界首位，早在1999年其他国家的极地研究经费只有几百万美元的时候，美国的极地研究经费已经突破了2.5亿美元。美国负责极地研究的机构是国家科学基金会（NSF），其通过下属的极地项目办公室（OPP）具体运作与管理极地研究项目。近年来，国家科学基金会的极地研究预算不断增加，2010年比2009年增加3308 万美元［6］。

英国负责南极科学考察和研究的机构是英国自然环境研究委员会下属的南极局（BAS）,该机构承担了英国绝大部分的南极科学研究任务，其2005—2012年战略规划提出，到2012年，英国南极局要成为南极地区全球科学研究的国际一流中心。其战略规划确定的核心科学计划包括南极的全球性或区域性变化信息、南极生物群落的多样性和演化、南大洋科学和地球系统综合研究。

俄罗斯在极地研究方面继承了苏联的雄厚实力，在南极大陆周围，共分布着俄罗斯8个常年考察站和6个夏季考察站。虽然由于财政紧张，几个考察站暂时关闭，但俄罗斯在极地研究方面所取得的成果始终处于世界前列。2007年8月，由俄国家杜马副主席奇林伽罗夫率领的俄科考人员利用“和平号”深海探测器下潜到4000多米深的北冰洋海底，插上了一面钛制的俄罗斯国旗。俄罗斯科考人员还对罗蒙诺索夫海岭等北冰洋海底地质进行了地质测量，并据此提出了罗蒙诺索夫海岭和门捷列夫高地属于俄罗斯大陆架的自然延伸的论断。

日本也非常重视极地研究，其2007年预算中对南极观测和海洋地球科技领域预算总额为519亿日元。日本负责极地研究的机构是国立极地研究所（NIPR），其主要任务包括开展极地大气物理、地球科学、冰川学、气象学和生物学研究，负责执行日本南极考察科学项目与后勤项目以及南极考察站的日常维护，收集、处理和储存极地考察采集的样品和数据。

极地科学研究也受到了其他很多国家的重视，例如，加拿大政府安排了两年（2010—2011年）共计1800万加元的工作站设计经费，同时还拨款200万加元用于资助建立加拿大北极研究工作站的可行性研究。

3 国际科技合作成为国际公共疆域科学研究和探索的重要特征

国际公共疆域的公共性促使各国高度重视国际合作，大规模的国际科学合作成为国际公共疆域科学研究和探索的重要特征。

在太空科学研究方面，全球最大规模的国际合作项目是国际空间站。该空间站以美国、俄罗斯为首，加拿大、日本、巴西和欧空局等十几个国家和国际组织参与研制。国际空间站作为科学研究和开发太空资源的手段，为人类提供一个长期在太空轨道上进行对地观测和天文观测的机会。其他的合作项目包括欧盟成员国（也包括其他一些非欧盟成员国）共同参与的伽利略导航卫星系统计划，中国、美国、巴西、加拿大、俄罗斯、澳大利亚、印度等三十多个国家共同参与的全球对地观测系统，欧盟与中国合作的地球空间双星探测计划等。此外，2008年3月，美国航空航天局提议将所有国家的无人登陆器都联合起来，组成国际月球网络（ILN）。

在深海科学研究方面，国际开展的重大科学合作计划包括国际深海钻探计划（DSDP）、国际大洋钻探计划（ODP）以及国际综合大洋钻探计划（IODP）。1968—1983年进行的国际深海钻探计划有20多个国家参与，在624个海上钻探场地共打了1092眼钻孔，施工场地最大水深为7044米，最深钻孔为1741米。1985—2003年进行的国际大洋钻探计划是国际深海钻探计划的后续计划，其目标是从全球海底取样，研究地壳演化及环境，其成员有20多个国家和地区。2003年启动的国际综合大洋钻探计划由国际大洋钻探计划发展而来，旨在打穿大洋壳，揭示地震机理，查明深部生物圈和天然气水合物，理解极端气候和快速气候变化的过程，为国际学术界构筑起新世纪地球系统科学研究的平台，同时为深海新资源勘探开发、环境预测和防震减灾等实际目标服务。该计划由美日发起，欧盟作为共同体加入。中国、韩国、澳大利亚、新西兰以及印度作为准成员国也加入了该计划［7］。

在极地科学研究和考察方面，世界至今组织了四次国际极地年活动。2007年3月，第四次国际极地年正式启动，来自60多个国家的5万名科学家参加了为期2年的极地科学考察。为了在国际极地年活动中扮演领导者的角色，美国率先启动了国际极地年活动。在第四次国际极地年活动期间，俄罗斯举行了80多次科考活动以及7个大类约100多项科研项目。

4 对我国的启示

4.1 进一步加强对国际公共疆域的科学研究和探索

随着我国经济科技实力的增强，我国近年来加大了对国际公共疆域的科学研究和探索，在很多方面取得了巨大的进步，如神舟七号的发射成功、7000米载人潜水器的研制成功等。但是，也应承认，由于起步晚，我国在空间、深海、极地科学研究和探索方面与很多国家还有相当大的差距。在航天重要领域，我国与世界航天水平的差距保守估计为10年到15年；在深海研究领域，我国除了深海技术装备整体研制和生产能力跟发达国家有一定差距外，我国深海通用基础件技术薄弱甚至空白，例如深海浮力材料、海洋工程材料、水密线缆、水下电机、水下通讯等一系列相对低价但非常重要的基础材料和元器件，我国几乎全部依赖进口；在极地科考方面，我国起步于80年代初期，与先进国家差距一个世纪。

为此，我们要进一步加强对国际公共疆域的科学研究和探索力度，加大资金投入，设立专门计划，进一步缩小与发达国家的整体差距。

4.2 选择好研究的重点领域和路径

航天、深海和极地科学研究和探索具有高投入、高风险、高产出、效益滞后的特征。因此，必须选择好重点领域和实现路径。一旦决策错误，将给国家和人民带来沉重负担，前苏联在这方面的教训十分深刻，在冷战时期，美国大肆吹嘘太空军备竞赛，诱骗前苏联在航天领域投入倾国的财力和物力，成为拖垮前苏联的重要因素之一。

当前，我国的财力还无法与美欧等相比，因此，在国际公共疆土的科学研究和探索上，我们必须根据我国的承受能力和实际需要，选择那些为社会所急需的项目攻关和突破，从而使有限的资金发挥最大的效益。

4.3 重视参与相关的国际大科学计划并注意发挥在其中的主导作用

在国际公共疆域的科学研究方面，国际上开展了很多大科学计划，如国际空间站计划、伽利略计划、国际综合大洋钻探计划、国际极地年计划等。这些计划代表着各领域最先进的科研水平，参与这些计划有助于提升一个国家的科技实力，也是一个国家科研水平的重要体现。

当前，我国已经参加了很多相关的国际大科学计划，但是，还应注意到，至今为止，我们的参与程度还很不够。例如，还没有参加航天领域最重要的国际空间站计划，还没有成为国际综合大洋钻探计划的正式成员（目前还是参与成员）。随着我国科技实力的增强，我国应该积极参与国际公共疆域的重要大科学计划，并争取在我国设立国际大科学计划的国际项目处，以便获取较大的发言权、利用国际财源促进本国在该领域的发展、吸引国际优秀人才以及获取最新的信息和成果等。此外，我国还应具有前瞻性的战略眼光，在我国具有优势的国际公共疆域牵头国际大科学计划。

可以预见，随着“圈天运动”、“圈海运动”以及“圈极运动”的日益激烈，世界各国对国际公共疆域研究的竞争也会愈演愈烈，而这背后，实则暗藏着各种利益之争：能源之争，资源之争，航运之争，领土领海之争，科技实力之争和国家利益之争。

［1］ Edward W.Lempinen.Obama 2011 Budget Proposal Details Range of New R&D Priorities ［EB/OL］.http://www.aaas.org/news/releases/2010/0318rd_clemins_briefing.shtml,2010-3-18.

［2］ The White House Office of the Press Secretary.Remarks by the Persident on Space Exploration in the 21st Century ［EB/OL］.http://www.nasa.gov/news/media/trans/obama_ksc_trans.html,2010-4-15.

［3］各国太空开发预算未受金融危机影响 ［EB/OL］.http://express.cetin.net.cn/cetin2/servlet/cetin/action/HtmlDocumentAction;jsessionid=CFFCCF711BED52AE54465FA823B3E273?baseid=108&docno=75817.

［4］ NSTC Joint Subcommittee on Ocean Science and Technology.Charting the Course for Ocean Science in the United States for the next decade——An Ocean Research Priorities Plan and Implementation Strategy［EB/OL］.http://www.masgc.org/gmrp/plans/JSOST.pdf.，2007-1-26.

［5］ The Marine Science Co-ordination Committee of UK.UK Marine Science Strategy［EB/OL］.http://www.defra.gov.uk/environment/marine/documents/science/mscc/mscc-strategy.pdf,2010-3.

［6］安培浚,张志强.美国 NSF地球科学部 2010财年经费资助分析 ［EB/OL］.http://www.edu.cn/lun_wen_zhai_bao_1089/20090624/t20090624_386331_1.shtml,2009-06-24.

［7］ Funding Agencies of Intergrated Ocean Drilling Program［EB/OL］.http://www.iodp.org/funding-agencies/2/,2010-05-05.

（责任编辑 迟凤玲）

National Measures of Main Countries for Promoting Scientific Research and Exploration of International Common Area

Cheng Ruyan
（Institute of Scientific and Technical Information of China,Beijing 100038,China）

G32

A

国家软科学研究计划项目“主要国家科技政策比较研究”（2009GXS1K008）。

2010-05-05

程如烟（1969-），女，中国科学技术信息研究所战略研究中心；研究方向：科技创新政策、科技投入等。