青岛海洋科学与技术试点国家实验室于2013年12月获得科技部批复、2015年6月试点运行,定位于围绕国家海洋发展战略,以重大科技任务攻关和国家大型科技基础设施为主线,开展战略性、前瞻性、基础性、系统性、集成性科技创新,努力打造成为国家海洋领域战略科技力量。

探索蓝色未知世界

  你知道水下滑翔机能观测多深的海底吗?

  你知道什么被誉为海洋观测的“第二次革命”吗?

  你知道我们可以从海洋发现药物吗?

  2020年12月18日至23日,青岛海洋科学与技术试点国家实验室2020学术年会暨5周年巡礼会议在青岛召开。数百位优秀海洋科技人才汇聚,围绕服务海洋强国建设,开展学术交流,一批具有国际领先水平的海洋科研成果集中亮相。

  突破卡脖子技术

  “海燕-X”水下滑翔机实现万米深海观测

  在本次学术年会上,海洋试点国家实验室海洋观测与探测联合实验室(天津大学部分)研发的具有我国自主知识产权的“海燕-X”水下滑翔机成为全场的“明星”。这是目前国际上唯一能够进行万米深渊观测的水下滑翔机,它的成功研制开启了水下滑翔机万米观测应用的新时代。

  “ ‘海燕-X’水下滑翔机实现了人类从点到万米水深持续剖面观测的历史性跨越,这是未来海洋立体观测一个非常重要的趋势。”海洋试点国家实验室主任委员会主任、中国科学院院士吴立新在年会上介绍。

  

万米级“海燕-X”水下滑翔机

  2020年7月,“海燕-X”水下滑翔机开展了连续5天的综合调查,共获得观测剖面45个,其中万米级剖面3个,分别下潜至10245米、10347米和10619米。连续超过万米深度的滑翔剖面,充分验证了“海燕-X”水下滑翔机在深渊环境下工作的可靠性,标志我国在万米级水下滑翔机关键技术方面取得重大突破。而这一重大创新成果的产出,离不开海洋试点国家实验室为天津大学水下滑翔机团队搭建的“舞台”。

  来到海洋试点国家实验室之前,天津大学海燕团队已经有超过10年的水下滑翔机研发基础,来到海洋试点国家实验室后,依托海洋试点实验室提供的强有力支撑,海燕水下滑翔机发展提速。

  “我们可以免费搭乘科考船进行海上实验,也可以通过‘青龙问海 ’等一系列的论坛活动,与不同领域的专家进行面对面交流,使我们的技术得到了快速发展,在航程上我们先后突破了两千公里、三千公里、四千公里,在深度上我们突破了四千米、八千米以及一万米,并且创造了水下滑翔机下潜深度的世界新纪录。” “海燕-X”水下滑翔机海试任务负责人王鹏表示。

 

青岛海洋科学与技术试点国家实验室园区

  2000年,以中国工程院院士管华诗为代表的海洋科学专家们提出建设青岛国家海洋科学研究中心的建议。2013年,科技部同意进行试点,2015年海洋试点国家实验室正式试点运行。

  透明海洋、海底发现、蓝色生命、健康海洋、海洋高端智能装备等重大战略任务稳步推进,全球最大的区域海洋观测网“两洋一海”定点观测系统迈入实时化时代;以自主研发的谱系化水下滑翔机、Argo浮标、深海大浮标、实时潜标、声学与电磁传感器等为代表的一批深海观测与探测核心技术与装备取得突破;深海多圈层能量与物质循环理论取得重要进展……

  从无到有,从偏僻的荒凉之地发展成为占地面积577亩的现代化园区,试点短短五年间,海洋试点国家实验室的开拓者们不断发扬改革创新精神,一座突破型、引领型、平台型一体化的大型综合性研究基地初见雏形。

  探索未知领域

  海洋科技实力走进国际舞台中央

  海洋覆盖了全球71%的面积,但人类对海洋的探索还不到5%。

  如何更好探索海洋,让这片广阔领域与人类和谐共处?多年前,海洋和大气科学家联合推出了一个全球海洋观测试验项目,构想在全球大洋中每隔300公里布放一个卫星跟踪浮标,总计3000个。一个庞大的Argo(英文是Array for real-time geostrophic oceanography)全球海洋观测网由此形成。

  “Argo计划旨在快速、准确、大范围地收集全球海洋上层的海水温、盐度剖面资料,以提高气候预报的精度,有效防御全球日益严重的气候灾害给人类造成的威胁。作为海洋观测的一次革命,Argo计划让我们对全球海洋上层2000米有了全新的认识。”吴立新院士介绍。

  

4000米深海Argo观测浮标

  在新一轮的Argo计划中,海洋试点国家实验室研发的4000米深海Argo观测浮标为我国新一轮深海观测提供重要技术保障。我国也是除美国、法国、日本外,第四个拥有这项技术装备的国家。

  为更进一步实施海洋观测与探测,海洋试点国家实验室还提出了“透明海洋”计划,面向全球大洋和特定海区,构建“海洋物联网”技术体系,实现海洋的状态透明、过程透明、变化透明。

  “透明海洋”计划的第一步,选择在了“两洋一海”(西太平洋、印度洋、中国南海)区域,以“看得清、道得明、报得准”为目标,启动了观测、研究、预测以及相关技术研发工作。

  “‘透明海洋’计划就是要通过我们的观测,弄清‘两洋一海’目前的状态,更好地了解海洋变化的过程,通过理论认知,再结合观测数据,更好地改进海洋的预报和预测系统。”吴立新院士介绍。

  目前,海洋试点国家实验室已经建成“两洋一海”潜标观测网和国际上第一个马里亚纳海沟长期连续海洋科学综合观测网,建立了全球最高分辨率之一的海洋环境和“两洋一海”环境数值预报系统,研制出大潜深、长航程水下滑翔机和4000米深海Argo观测浮标等一批移动观测平台,建设了深远海科学考察船共享平台和高性能科学计算与系统仿真平台。

世界海洋观测大会的标志——船桨

  基于海洋试点国家实验室在海洋基础前沿领域取得的一系列成果,2019年,第三届世界海洋观测大会组委会宣布,第四届世界海洋观测大会将于2029年在中国青岛召开,并将世界海洋观测大会的标志——船桨,移交给了海洋试点国家实验室。

  建设创新科技团队

  海洋新生代力量顺利接棒

  阿尔兹海默症,是继心脑血管疾病和恶性肿瘤之后,老年人致残、致死的第三大世界顽疾,而全球用于临床治疗的药物只有5款。

  2019年11月,国家药监局批准甘露特钠胶囊上市注册申请,这是2003年以来全球第一个被批准用于治疗阿尔兹海默症的新药。很少有人知道的是,这是一款从海洋生物中发现的药物。

  海洋试点国家实验室运行之后,管华诗院士倡议并发起实施了中国“蓝色药库”开发计划,针对严重危害人类健康的重大疾病,系统培育、聚集开发、创新研制一批重大海洋药物。目前全球14款海洋新药中,有2款是由管华诗团队研发。

  出生于1987年的秦冲,是山东省“泰山学者”青年专家。2019年归国后,加入海洋药物与生物制品功能实验室从事研究工作。秦冲团队所开展的基于PROTAC(靶向蛋白降解)技术的海洋药物研究,是“蓝色药库”开发计划的重要组成部分。

  

秦冲在实验室开展靶向蛋白质降解药物研究

  “海洋的生态环境比较特殊,海洋药用资源获取需要借助先进的海洋科考装备和海洋技术才能完成。”秦冲教授介绍,海洋中具有药学活性的天然产物多,但是由于结构复杂、合成困难,能直接成药的海洋天然产物较少。海洋天然产物的分离产量低以及在培养条件下不可再生性,也是海洋药物开发的“卡脖子”问题。

  如何更好地解决这些问题呢?依托秦冲教授建立的靶向蛋白质降解药物研究体系,以海洋来源的活性化合物为出发点,海洋试点国家实验室目前正在研发新型抗肿瘤、抗病毒药物。

  和秦冲一样,80后的陈朝晖教授也是海洋试点国家实验室的青年业务骨干之一。他曾乘坐“东方红2”和“东方红3”海洋综合科考船四次东进西北太平洋,累计出海时间超过三百天,在西北太平洋黑潮延伸体实时观测系统构建取得重大进展。

科研人员在西北太平洋布放自主研发的漂流式海气界面浮标

  “如同我们人类的血管源源不断地将养料输送到全身各个位置一样,黑潮及其延伸体是全球气候系统的关键海区,海洋通过黑潮这支巨大的‘暖气通道’将热量释放给大气。”

  聊起黑潮延伸体,陈朝晖教授打开了话匣子。五年前,这个海域对我们来说还是陌生的。而现在,我们已经构建起国际上第一个黑潮延伸体实时定点观测阵列,我国在深远海的实时观测能力建设实现了跨越式发展。

  2016年4月,在西北太平洋科考过程中,陈朝晖教授在黑潮延伸体海域现场观测到一个超强锋面,海水温差在几海里范围内高达14度。如此强的海洋锋面目前还没有相关报道。

  五年来,海洋试点国家实验室探索建立理事会管理、学术委员会指导、主任委员会负责的“三会”治理模式,充分体现“去行政化”和机构“扁平化”;打破传统人才管理体制,试行科研人员以“双聘”为主,与协同单位共享科研成果,最大限度激发创新活力。

  除了构建海洋科技创新队伍外,海洋试点国家实验室还通过部署基础性、前瞻性、战略性的大型科研设施,建设了七个公共科研平台,基本覆盖海洋领域重点学科方向和事关海洋长远发展的关键领域,全年面向81个科研团队提供科学计算、航次共享、分析与测试、同位素测定、机械加工制造、冷冻样品数据收集等24种共享服务,支撑207项科研项目实施。

  “海洋试点国家实验室的成长和壮大,充分说明了我们拥有集中力量办大事的制度优势。”吴立新院士表示。五年来,海洋试点国家实验室以新型的组织模式和管理体制,以开放的胸怀、协同的理念,汇聚国内外优势力量,在服务海洋强国战略的伟大征程中,迈出了一个个坚实步伐。(中央纪委国家监委网站 王小宁)

视频
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专访

青岛海洋科学与技术试点国家实验室学术委员会秘书长潘克厚

  问:为适应海洋科学多学科交叉融合新趋势,科技部同意将建设海洋试点国家实验室作为深化科技体制改革的试点工作,如今,青岛海洋科学与技术试点国家实验室已正式运行五年,在这个时间举办学术年会暨运行五周年巡礼有何目的和意义?

  问:经过五年运行,海洋试点国家实验室主要是在哪些方面和领域取得了一些比较满意的成果和突破?

  问:人才是第一资源。五年来,海洋试点国家实验室在人才培养和团队建设方面开展了哪些有意义的尝试?

  问:请您介绍一下海洋试点国家实验室近几年在构建“海洋命运共同体”,大力推动落实国际化战略方面的具体举措?

  问:海洋试点国家实验室是如何促进科研成果转化,推动海洋相关产业结构升级和经济增长的?

  问:您对海洋试点国家实验室2021年的发展有何展望?

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