? 半島記者 徐杰
1月11日，海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了2016年度十大科研項(xiàng)目進(jìn)展情況，過(guò)去這一年來(lái)，海洋科研人員對(duì)海洋領(lǐng)域進(jìn)行了哪些探索，取得了哪些成果，對(duì)提升我國(guó)海洋話(huà)語(yǔ)權(quán)起到什么促進(jìn)作用？記者對(duì)這些科研項(xiàng)目進(jìn)行了盤(pán)點(diǎn)，并發(fā)現(xiàn)了一些與海洋相關(guān)的關(guān)鍵詞，如透明西太平洋、海洋生物基因、南極磷蝦資源、海洋微生物藥物等。
關(guān)鍵詞：透明西太平洋 “這是指在對(duì)西太平洋的認(rèn)知體系方面取得了重大突破。”海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科研人員介紹，在中緯度西太平洋，他們首次指出海洋中尺度渦和大氣相互作用對(duì)維持西邊界流有重要作用，闡述了中尺度渦影響西邊界流的動(dòng)力機(jī)制，為西邊界流的動(dòng)力機(jī)制研究提供了新思路，并為氣候模式里西邊界流的準(zhǔn)確模擬提供了理論依據(jù)。
而在低緯度西太平洋，科研人員圍繞熱帶太平洋海洋環(huán)流與海氣相互作用研究，在低緯度西邊界流變異機(jī)理、混合與波動(dòng)等方面取得了系統(tǒng)性進(jìn)展。包括揭示了棉蘭老潛流多尺度變異及其水交換作用，發(fā)現(xiàn)了赤道流系變異與暖池分裂現(xiàn)象，闡明了熱帶不穩(wěn)定波對(duì)ENSO的調(diào)制影響，揭示了次表層上卷到混合層海水溫度在厄爾尼諾事件起源中的重要作用，為ENSO模擬和預(yù)報(bào)提供理論指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞：海洋數(shù)值模式 隨著我國(guó)“海洋強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略和國(guó)際合作的不斷推進(jìn)，海上活動(dòng)對(duì)超高分辨率海洋數(shù)值模式的要求日益提高。科研人員告訴記者，海洋數(shù)值模式空間網(wǎng)格的分辨率越高，預(yù)報(bào)結(jié)果則越精細(xì)，設(shè)計(jì)高效并行算法是解決高分辨率模式問(wèn)題的關(guān)鍵。
區(qū)域海洋動(dòng)力學(xué)與數(shù)值模擬功能實(shí)驗(yàn)室與清華大學(xué)和國(guó)家超算無(wú)錫中心等合作，突破了負(fù)載近絕對(duì)均衡、主從核協(xié)同計(jì)算框架設(shè)計(jì)和循環(huán)折疊優(yōu)化等若干關(guān)鍵技術(shù)，基于我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MASNUM海浪模式，在國(guó)際上首次開(kāi)展了全球空間分辨率約為1公里的海浪模式研究。該成果被國(guó)際計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)列入2016年計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域最高獎(jiǎng)“戈登貝爾獎(jiǎng)”的六個(gè)候選應(yīng)用之一。
此外，還研發(fā)出高可擴(kuò)展的海洋環(huán)流模式正壓求解器P-CSI，突破了長(zhǎng)期困擾海洋環(huán)流模式POP受限于全局通信的可擴(kuò)展瓶頸，使POP在萬(wàn)核規(guī)模有了近6倍的性能加速，極大提高了海洋模式的計(jì)算模擬能力。所研發(fā)的高效并行技術(shù)具有較好的通用性，可應(yīng)用到諸多領(lǐng)域，如海洋環(huán)境預(yù)報(bào)、海嘯預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)以及氣候變化研究等，不但能提高我國(guó)海洋環(huán)境與氣候變化的預(yù)測(cè)保障能力，也可服務(wù)于“海上絲綢之路”沿海國(guó)家的海洋環(huán)境保障。
關(guān)鍵詞：定點(diǎn)觀(guān)測(cè)網(wǎng) 2016年，海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室完成了對(duì)世界上最大規(guī)模的區(qū)域海洋潛標(biāo)觀(guān)測(cè)網(wǎng)—南海潛標(biāo)觀(guān)測(cè)網(wǎng)的維護(hù)及擴(kuò)充，并在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)蘊(yùn)含豐富多尺度動(dòng)力過(guò)程的南海深海盆的全面覆蓋及完整監(jiān)測(cè)。
截至目前，由田紀(jì)偉教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)已在南海成功布放系列深海長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)潛標(biāo)259套次，成功率達(dá)到100%，對(duì)于潛標(biāo)布放與回收這一高風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查項(xiàng)目，該作業(yè)完成水平國(guó)際罕見(jiàn)。南海潛標(biāo)網(wǎng)目前在位潛標(biāo)34套，并通過(guò)2016年航次首次實(shí)現(xiàn)全面覆蓋南海深海盆的深海多尺度動(dòng)力過(guò)程長(zhǎng)期連續(xù)觀(guān)測(cè)，是目前國(guó)際上針對(duì)區(qū)域海洋組網(wǎng)規(guī)模最大的潛標(biāo)觀(guān)測(cè)網(wǎng)。
此外，海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的西太-印尼海深海潛標(biāo)觀(guān)測(cè)陣列，是該海域國(guó)際上規(guī)模最大的觀(guān)測(cè)陣列，奠定了我國(guó)在該海域觀(guān)測(cè)研究的國(guó)際核心地位。
關(guān)鍵詞：海洋生物基因 科研人員稱(chēng)，過(guò)去這一年，他們還在海洋生物基因組學(xué)關(guān)鍵技術(shù)方面取得了新進(jìn)展，全基因組SNP分型技術(shù)是解析全基因組范圍內(nèi)遺傳變異與性狀關(guān)系的核心技術(shù)，已成為生命科學(xué)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用基因組信息進(jìn)行重要性狀遺傳解析的研發(fā)熱點(diǎn)。海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室成功研發(fā)了串聯(lián)標(biāo)簽測(cè)序技術(shù)，使得簡(jiǎn)并基因組分析成本大大降低，首次實(shí)現(xiàn)了全基因組SNP分型和DNA甲基化的同步聯(lián)合分析。
關(guān)鍵詞：南極磷蝦資源 為確保南極磷蝦、尤其是依賴(lài)磷蝦生存的陸基捕食者種群不受漁業(yè)的顯著負(fù)面影響，政府間國(guó)際組織“南極海洋生物資源養(yǎng)護(hù)委員會(huì)（CCAMLR）”正針對(duì)南極磷蝦漁業(yè)構(gòu)建“反饋式管理”體系，其中來(lái)自漁船的聲學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)是該體系的重要組成部分。
海洋漁業(yè)科學(xué)與食物產(chǎn)出過(guò)程功能實(shí)驗(yàn)室的科研人員，針對(duì)漁船聲學(xué)數(shù)據(jù)中普遍存在的噪聲問(wèn)題，建立了一種強(qiáng)干擾噪聲消除方法及其運(yùn)行算法，并依托漁業(yè)聲學(xué)數(shù)據(jù)后處理商用軟件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。該方法在消除干擾信號(hào)的同時(shí)，還有效還原了南極磷蝦集群的回聲強(qiáng)度和形態(tài)特征，為充分發(fā)揮漁業(yè)自身在資源科學(xué)管理中的作用增添了利器。
關(guān)鍵詞：海洋微生物藥物 海洋是一個(gè)巨大的寶庫(kù)，海洋藥用生物資源是其中之一，也是開(kāi)發(fā)防治重大疑難疾病新藥的戰(zhàn)略性資源。由于技術(shù)水平的限制，目前微生物資源的應(yīng)用研究多局限于近淺海，對(duì)巨大的資源缺乏足夠的認(rèn)知和開(kāi)發(fā)。
2016年，海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室先后在馬里亞納海溝、中國(guó)南海及臺(tái)灣海峽等海域采集獲得50余份深遠(yuǎn)海樣品，得到了200余株深遠(yuǎn)海來(lái)源活性真菌和放線(xiàn)菌資源，拓展了海洋微生物資源庫(kù)。藥物先導(dǎo)化合物研究也取得新發(fā)現(xiàn)，從海綿來(lái)源放線(xiàn)菌中發(fā)現(xiàn)的新型硫橋二聚吡喃萘醌結(jié)構(gòu)，對(duì)耐藥的人乳腺癌細(xì)胞具有較好的抑制作用；從紅樹(shù)林來(lái)源真菌Neosartorya udagawae 中發(fā)現(xiàn)新骨架生物堿neosartoryadins A和B，不但具有新穎的骨架結(jié)構(gòu)，還表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗甲型流感H1N1病毒的活性，為新型海洋藥物的發(fā)現(xiàn)提供了新穎的模板結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞：大陸邊緣海洋地質(zhì) 亞洲大陸邊緣是指環(huán)繞著亞洲大陸的西北太平洋和北印度洋的邊緣海及其鄰近大洋，這是全球構(gòu)造最為活躍，海陸相互作用最為強(qiáng)烈、物質(zhì)和能量交換最強(qiáng)的區(qū)域，對(duì)東亞氣候環(huán)境影響顯著。
2016年，海洋地質(zhì)過(guò)程與環(huán)境功能實(shí)驗(yàn)室與俄羅斯、泰國(guó)、馬來(lái)西亞進(jìn)行了海洋地質(zhì)聯(lián)合調(diào)查研究，在以往合作研究基礎(chǔ)上，開(kāi)展了北起白令海、鄂霍次克海、日本海，南到安達(dá)曼海、蘇門(mén)答臘外海和孟加拉灣等廣闊海域的調(diào)查研究，首次全面獲得了這些海域的沉積物樣品、CTD和懸浮體資料，使我國(guó)成為目前國(guó)際上唯一系統(tǒng)擁有這一廣闊海區(qū)樣品和資料的國(guó)家。
基于獲得的數(shù)據(jù)資料，科研人員在大河與山地河流入海的“源-匯”過(guò)程、鄂霍次克海與日本海的古氣候演化、孟加拉灣沉積物輸運(yùn)模式、安達(dá)曼海的古季風(fēng)記錄、南海北部陸緣的新生代巖漿作用、黃海基底成因等方面取得了系列創(chuàng)新性成果，部分成果獲得海洋科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、海洋工程科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和青島市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。
關(guān)鍵詞：天然氣水合物 水合物礦體，具有厚度大、產(chǎn)狀多、連續(xù)好、埋藏淺等特點(diǎn)。過(guò)去一年里，科研人員首次在高熱流背景的泥火山構(gòu)造實(shí)施4口淺鉆取樣獲得水合物樣品；在水深948～960米、海底以下22～54米發(fā)現(xiàn)兩個(gè)淺層水合物礦體。基于X-衍射譜儀、固體核磁共振及成像系統(tǒng)、激光拉曼光譜等現(xiàn)代分析測(cè)試儀器，集成建立了水合物分析測(cè)試技術(shù)，并應(yīng)用于海域?qū)嶋H獲得的水合物樣品測(cè)試分析，發(fā)現(xiàn)水合物樣品的甲烷含量為99.48%～99.83%，為典型I型結(jié)構(gòu)純甲烷水合物。
而針對(duì)我國(guó)發(fā)育的粉砂質(zhì)黏土水合物儲(chǔ)層，創(chuàng)新水合物試采完井防砂、測(cè)試和儲(chǔ)層改造等技術(shù)，研究成果對(duì)建立我國(guó)海域天然氣水合物成藏理論，推進(jìn)海域天然氣水合物勘查試采進(jìn)程具有重要作用。
關(guān)鍵詞：大洋熱液活動(dòng) 過(guò)去這一年，海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在南大西洋中脊熱液活動(dòng)研究也取得了新進(jìn)展。科研人員介紹，我國(guó)已在南大西洋中脊13°S-28°S之間發(fā)現(xiàn)十余處熱液活動(dòng)區(qū)，成為目前世界上在南大西洋發(fā)現(xiàn)熱液硫化物區(qū)最多、調(diào)查研究最詳盡的國(guó)家。
基于前期樣品和資料研究發(fā)現(xiàn)，南大西洋熱液活動(dòng)主要集中產(chǎn)出于脊軸新生火山脊（德音區(qū)、彤管區(qū)）、裂谷壁（清揚(yáng)區(qū)）、非轉(zhuǎn)換斷層（太極區(qū)）和內(nèi)角高地（采蘩區(qū)）等四類(lèi)構(gòu)造環(huán)境。特別對(duì)南大西洋兩類(lèi)離軸環(huán)境（非轉(zhuǎn)換斷層、內(nèi)角高地）下的熱液硫化物成礦機(jī)理及控制因素開(kāi)展了系統(tǒng)研究，取得了創(chuàng)新性認(rèn)識(shí)，研究成果對(duì)深入研究南大西洋中脊熱液硫化物成礦機(jī)理，深化資源勘查評(píng)價(jià)具有重要意義。
關(guān)鍵詞：近海生態(tài)安全 記者了解到，過(guò)去一年來(lái)，科研人員還深入研究了我國(guó)近海連年暴發(fā)的大規(guī)模赤潮、綠潮和水母等生態(tài)災(zāi)害發(fā)生機(jī)理、形成機(jī)制，在近海生態(tài)安全保障技術(shù)方面取得新進(jìn)展。研究了南黃海綠潮的發(fā)生機(jī)理和成災(zāi)過(guò)程，提出了“提前打撈、靠前防控”的綠潮防控策略并對(duì)其可行性進(jìn)行了初步驗(yàn)證，針對(duì)年度綠潮發(fā)展態(tài)勢(shì)和防控對(duì)策，多次向青島市政府提供報(bào)告和建議。
初步查明了渤海秦皇島鄰近海域褐潮主要肇事種和起源地；研究了我國(guó)近海四種大型水母的生存策略，發(fā)現(xiàn)大型水母水螅體對(duì)網(wǎng)衣、聚乙烯板及木板等人工基質(zhì)具有附著偏好性，其自然分布狀況受到污損生物的控制；在防城港附近海域開(kāi)展了棕囊藻赤潮應(yīng)急處置工作，研發(fā)了高效改性粘土，建立了改性粘土工程化生產(chǎn)線(xiàn)，研制了船載式改性粘土噴灑專(zhuān)用設(shè)備，并將改性粘土防控技術(shù)推廣到陽(yáng)江、大亞灣等核電站。
[編輯: 李敏娜]
