“海洋科技”专题序言
2021-01-26田川
海洋约占地球表面积的71%,丰富的水资源带动全球水体循环运转,影响着全球气候变化;由动植物、细菌、真菌及相关非生命环境组成的海洋生态系统是地球表面有机界和无机界相互转化的一个重要环节,蕴藏着丰富的生物资源、矿产资源等人类赖以生存的资源[1]。海洋在孕育生命、连通世界方面具有巨大作用,对人类生存发展产生着重要意义。探索海洋将是人类永恒的使命,大力发展海洋科技势在必行[2,3]。
海洋科学主要研究海洋的自然现象、性质及其变化规律,以及与开发利用海洋资源有关的科学内容[4]。当前国际形势下,对海洋的研究进入了新阶段,其中海洋防灾减灾、海洋资源开发与保护、深海探测、国家海洋权益与安全等内容是海洋强国建设的战略重点[5]。2021年1月1日正式实施的联合国“海洋十年”倡议,提出要联合人类和海洋,推动形成变革性的海洋科学解决方案。该倡议将对海洋科学研究的相关活动产生深远影响,促进海洋的可持续发展[6,7]。
我国是海洋大国,海洋是我国经济和社会发展的资源宝库,进入21世纪以来,海洋事业在我国国家发展全局中的地位和作用更加凸显。党的十八大以来,习近平总书记多次强调“建设海洋强国是中国特色社会主义事业的重要组成部分”[8]。在建设海洋强国的征程中,围绕中国科技创新的“四个面向”[8],利用科技兴海,加快海洋科技创新步伐,大力发展海洋技术,推动海洋科技向创新引领型转变[9,10];利用产业强海,促进产业与海洋经济发展深度融合,构建现代海洋产业体系,充分关心认识海洋,进而经略海洋[8,11];此外还要做到生态养海,实现海洋生态环境绿色可持续发展[11]。
深海战略与探测开发方面,在中国科学院“率先行动”计划第一阶段中,已成功研制了“海翼”“潜龙”“探索”等谱系化深海装备,汇聚了“科学”“探索一号”科考船和大型超高压模拟试验装置等国际一流深海科研平台,构建起世界先进的纵贯海面-水体-海底的海洋装备体系,使我国具备了深海/深渊、大洋和极地的探测与作业能力[12]。2021年3月13日正式公布的“十四五”规划中已将“深海探测”列为“十四五”科技前沿攻关方向,将从国家急迫需要和长远需求出发,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目,集中优势资源攻关如深海运维保障和装备试验船、蛟龙探海二期等关键核心技术[13]。
《世界科技研究与发展》于2021年6月初组织“海洋科技”专题征稿。截至2021年10月底,已有7篇论文被录用,涵盖了海洋工程与技术、水下探测技术、海洋能利用技术、海洋油气开发利用态势、主要海洋国家海洋研究活动特征分析等方面的内容。其中上海海洋大学工程学院王永鼎、王鹏和上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室孙鹏飞合作撰写的《自主式水下机器人控制技术研究综述》[14]一文,对国内外自主式水下机器人的发展进程和研究现状进行了归纳与分析,介绍了水下机器人控制技术,总结了造成水下机器人不易控制的成因,并针对应用于水下机器人的主要控制技术展开系统论述,简述了几种主要控制方法的基本原理;对水下机器人的运动控制进行具体剖析,为合理选用水下机器人运动控制方法、设计相应控制器与构建控制系统提供了一定的参照依据。
上海海洋大学工程学院和上海海洋可再生能源工程技术研究中心李永国、杜杰、郑丁健、覃灿、朱秋莹合作完成的《特斯拉涡轮机运行性能研究综述》[15]归纳分析了影响特斯拉涡轮机运行性能的因素,介绍了特斯拉涡轮机的机械结构、应用领域和研究现状,列举了国内外研究人员对特斯拉涡轮机进行的实验研究,总结了特斯拉涡轮机的数值模拟方法,为提高特斯拉涡轮机的能量转化效率和在日后的实际应用中提供一定的参照依据。天津大学建筑工程学院杜尊峰、陈香玉、朱海明撰写的《基于文献和专利分析的海洋工程与技术热点识别及发展态势研究》[16]以Web of Science核心合集数据库和德温特专利数据库(Derwent Innovations Index,DII)为数据来源,对文献和专利数据进行关键词聚类与频数增长研究,识别海洋工程与技术研究热点;并通过S型增长曲线分析技术成熟度、利用Innojoy专利价值指标分析技术竞争力,从而确定热点技术的发展态势。
中国科学院海洋研究所张灿影、王琳、冯志纲和中国科学院兰州文献情报中心鲁景亮合作完成的《NSFC/NSF海洋科学领域资助效果与SCIE论文产出比较研究》[17]一文,以NSFC/NSF海洋科学领域资助项目与项目产出的SCIE论文为数据源,对比分析中美两国在海洋科学领域资助情况及项目论文产出的差异性,揭示NSFC对我国海洋科学领域的资助效果。自然资源部第一海洋研究所李晓敏撰写的《美国海洋科学技术两个“十年”计划比较分析及对我国的启示》[18]文章在对比总结美国海洋科技两个“十年”计划的发展目标、路线重点以及变化特点等内容,提出对我国未来海洋科学发展的启示和建议。中国科学院新疆生态与地理研究所文献信息中心吴淼、王丽贤、郝韵、贺晶晶、张小云撰写的《基于政策视角的俄罗斯海洋研究活动特征分析及启示》[19]一文从政策视角出发,对俄罗斯海洋研究活动的目标、政策导向、主要领域等内容进行了定性分析和解读,助力于了解世界海洋大国的海洋战略和海洋科技发展动向。中国科学院海洋研究所文献信息中心王琳、张灿影、於维樱,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所朱立禄和中国科学院大学何家雄共同完成《东盟各国的海洋油气开发与利用态势分析》[20]文章,梳理分析了东盟各国的海洋油气能源开发现状以及战略发展计划、项目和国际合作情况,以期为中国相关决策提供参考和依据。
本期专题在征文、约稿和评审过程中,还得到了中国科学院深海科学与工程研究所、中国科学院自动化研究所、上海海洋大学、中国科学院海洋研究所、天津大学、中国科学院兰州文献情报中心、大连理工大学、西南石油大学、大连海事大学、昆明理工大学、自然资源部第一海洋研究所、兰州理工大学、上海大学、中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国科学院新疆生态与地理研究所、中国科学院成都文献情报中心等单位研究人员和审稿专家的支持,在此谨致谢忱!希望本期专题能为研究海洋科学领域及相关核心技术的研究人员提供一个学习交流的平台,助力海洋科技快速发展。
2021年11月