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“蛟龙”号领跑世界装备技术,融合发展中国家利益和发达国家利益

來源:中國大洋協會網站    星期五 2017-06-16 15:49:29


劉峰認為,中國在深海領域的未來發展,應以“為全人類作貢獻”為目標。

周懷陽指出,深海資源的勘探正是“工欲善其事,必先利其器”的完美詮釋。

“蛟龍”號目前是全世界同類載人潛水器中下潛最深的,可達水深7000米。

6月10日,中國大洋礦產資源研究開發協會秘書長兼辦公室主任、“蛟龍”號項目總體組組長、海試現場總指揮劉峰做客文匯講堂人文解讀“四大未知疆域”(太空極地深海網絡)系列講座之三,主講《中國:正走向深海舞臺中心》。同濟大學海洋與地球科學學院教授、第一位隨“蛟龍”號下潛的科學家周懷陽擔任對話嘉賓。本次演講音頻請登錄文匯微電臺(APP喜馬拉雅·聽-搜文匯講堂2017)收聽。

過去26年,我在大洋協會的重點工作之一是負責“蛟龍”號的立項、研制和海試。現在,作為大洋協會的秘書長,“蛟龍”號只是我工作的一小部分。大洋協會全稱是中國大洋礦產資源研究開發協會,于1991年成立,目的就是對外代表國家參與國際海底區域事務,申請國際海底區域資源,對內協調各方面優勢力量。

深海作為戰略新疆域,規則制定是國際博弈新舞臺

深海區域指的是國際海底區域,包括國家管轄范圍以外的海床、洋底和底土。該區域具有特殊的法律地位,是最大的政治地理單元。

在《聯合國海洋法公約》這一法律框架下,“跑馬圈地”的運動正在如火如荼地展開。我國已將深海列為戰略新疆域,在十八屆五中全會上,中央提出“積極參與網絡、深海、極地、空天等新領域國際規則的制定,”并且認為這四大領域是關系國家未來發展的戰略新疆域。

我認為,新疆域具備以下特點。第一,它對國家的政治、經濟、科技、安全等各方面的戰略價值日益凸顯。第二,它是大國、強國利用戰略資源,謀求國家戰略優勢的重要領域。第三,它富有高科技含量,獲益方式不同于傳統,也更為復雜。最重要的是,這些領域的國際秩序和規則仍處于形成過程中,可以說,國際規則制訂是整個國際關系博弈的新舞臺。

前奏:戰略競爭序幕已拉開

經過9年馬拉松式談判,《聯合國海洋法公約》于1982年12月10日在加勒比海的島國牙買加開放簽字,《公約》于1994年11月正式生效。我國是第一批在《公約》上簽字的國家之一,人大于1996年5月15日批準《公約》,是世界上第93個批準《公約》的國家。

《公約》規定,“國際海底及其資源是全人類的共同繼承財產,”為了管理這種資源特地成立了總部位于牙買加首都金斯頓的國際海底管理局,代表全人類對國際海底區域進行管理。

我國合法擁有的EEZ和外大陸架面積十分有限,理應更多關注深海

領海基線是指連接低潮時露出海面的各個基點形成的直線,從基線向外延伸12海里的水域是領海。《公約》規定,從領海基線開始向外延伸200海里是沿海國家的專屬經濟區(簡稱EEZ)。根據大陸架延伸原則,有的國家還可以再申請150海里外大陸架,再向外是國際海底區域,是全人類共同繼承遺產的區域。

地球上海洋總面積是3.61億平方公里,國際海底區域的面積是2.517億平方公里,占海洋總面積的70%,占整個地球面積的49%,也就是說,接近地球面積的一半不屬于任何國家管轄。

我國主張300萬平方公里的專屬經濟區,即便全部獲得也只是國土面積的31%,而其中151萬平方公里與周邊國家存在爭議。反觀美國,1200萬平方公里的EEZ面積是其國土面積的12倍。法國是19倍,日本是11倍。

全世界共有181個沿海國家和地區,目前已有77個國家提出200海里以外的外大陸架主張,估計未來約有3000萬平方公里面積的外大陸架被劃歸相關沿海國家,由于地理局限,我國無法受益。國際海域作為我國未來戰略發展空間和戰略資源的來源顯得尤為重要,是必須重點關注的區域。

已制訂勘探規章的國際海底區域三種資源和稀土資源數量可觀、用途極大

截至目前,國際海底區域已發現且已形成勘探規章的有三種資源:多金屬結核、富鈷結殼和多金屬硫化物。國際海底區域資源量巨大。例如多金屬結核,預估資源量可達700億噸,富鈷鐵錳結殼約為210億噸。多金屬硫化物也稱熱液硫化物,是海底煙囪經凝結沉積后形成的硫化物礦。曾在深海某處的硫化物中發現含金量高達每噸29克,而我國陸地金礦的開采邊界品位為每噸0.5克,可見深海硫化物的含金量之高。

另外還有稀土資源,被譽為“工業的維生素”的稀土用途廣泛,包括永磁體,拋光粉,電池等。據估計,海底稀土資源量是陸地的800倍,多分布在水深3500-6000米的軟泥中,品位高達400-2200ppm,與中國陸地稀土礦的品位相當。據估算,一平方公里面積的海底稀土是全球稀土年需求總量的五分之一。

深海生物基因資源是新藥突破點,深海同樣是各國軍事制衡的新戰場

另外,深海生物基因資源也具有潛在經濟價值。深海高壓、黑暗、低溫、高鹽、劇毒的環境中生存著許多對人類健康有著巨大作用的生物,是篩選、研發新藥的最佳源頭。

深海也具有軍事制衡的重要特點。深海水壓大,水溫特征復雜,通透性差,難以感知,成為未來戰爭的新戰場。

法律框架下的優質礦區被瓜分、生物多樣性規則分歧難彌合

在法律框架下的資源競爭日趨激烈,主要體現在資源圈占的白熱化。截至目前,已有400萬平方公里的優質礦區被搶占,29個礦區已經劃歸相關國家,從勘探轉向開發的趨勢日益明顯。英國、加拿大、新加坡、澳大利亞提出在3至5年內進行商業開采,因此亟須制定開采規章。既然是全人類共同繼承財產,深海礦產資源開發取得的商業利益該如何分享給全人類?所謂的繳費機制是什么?如何保護環境?這些規則都在緊鑼密鼓的磋商中。

同時,海洋領域正在醞釀一些新的制度,重點圍繞國家管轄范圍以外的生物多樣性問題,例如在此區域開發后的商業利益如何分享?是按照“公海自由”原則,還是“人類共同繼承財產”原則?這些都是目前國際社會爭論的焦點。

另外,個別國家還以保護深海生物多樣性和環境名義各自設立公海保護區,從某種程度上儼然變成了國家管轄的范圍。

進行時:中國走向深海舞臺中央

總體來說,在深海領域,沒有哪個國家具有絕對優勢,中國已經走到了舞臺的中央。

“三洋”戰略格局、“三多”資源勘探局面已經形成:獲得全球29個礦區中的4個

第一,我國資源戰略格局已經初步形成。我們提出“立足太平洋,開拓印度洋,挺進大西洋”的三大洋戰略目標,目前已經形成;“多個海區、多種資源、多船作業”,全國一盤棋的資源勘探開發局面也已形成。目前,我國已獲資源種類與礦區數量均是全世界之首,已獲得總計16萬平方公里的4個勘探合同區,相當于兩個渤海的面積。

這些工作的意義在于增加我國戰略資源的新來源,促進我國深海技術跨越式發展,布局國家深海安全重點區,開展資源環境研究。

“蛟龍”實現裝備技術領跑,保障體系、船隊建設、深海基地等初具規模

第二,我國的深海技術已實現重大突破,裝備技術體系已經基本形成。“蛟龍”號目前是全世界同類載人潛水器中下潛最深的,可達水深7000米,美國是4500米,俄羅斯和法國是6000米,日本是6500米。除了載人潛水器,我國還有“潛龍”號無人無纜潛水器,以及“海龍”號帶纜潛水器,它們已是深海裝備技術體系的重要組成部分。

在深海開采設備方面,我國與國際差距還較大。在2001年完成了135米水深的試驗后的10多年時間,都沒有再投入較多的經費和研究力量。但是西方國家一直非常重視,最近,比利時在深海5000米的礦區進行開采試驗。去年,我國已專門立項開展深海多金屬結核開采裝備研發,希望盡快縮短與發達國家的差距。

總體來說,我國深海科技裝備從跟跑、并跑到個別領域實現了領跑的重大技術跨越,同時,深海產業、應用體系也在快速發展,開辟了我國深淵科學研究的新領域。現在,我國已經擁有基本的支撐條件,深海活動的保障體系也在不斷完善,船隊建設已經初具規模,深海基地建設已經投入使用,大洋樣品館和資料中心已經開始業務化運行,人才隊伍迅速成長。

對深海規則的制定,中國正在國際海底管理局發揮全面影響力

更重要的是,由于國家實力的增強,我國正在全面影響國際規則的制定。我們在國際海底管理局的話語權不斷提高,這種話語權和影響力從根本上維護了我國的權益,但更重要的是我們要準確認識國家利益。中國是世界上最大的發展中國家,當然需要和發展中國家站在一起,但隨著科技實力的增長已經能夠與發達國家并肩開采海底資源,所以在利益分享方面更多和發達國家訴求一致,這就有了作為后發國家成長過程中必修的一門課———在今后的國家利益界定中更加需要戰略性的眼光,將發展中國家和發達國家的利益融合起來,成為共同友好發展的潤滑劑,這也是對人類命運共同體的具體實踐。

目前各國在深海資源開采中確實面臨激烈的爭斗,但不會升級到戰爭,換之以是各國在規則制定權中的競爭會更加激烈。

在三大洋的海底地理實體中,已有以《風雅頌》命名的124個名字

國際海底的命名是我國大洋工作的組成部分,極具意義。經過二三十年的海上調查,我國對于重點國際海底區域的認識已經非常清楚,國務院批準了124個海底命名,分布在三大洋。均以《詩經》中的風、雅、頌命名,大西洋用“風”、秦風、唐風、魏風、齊風,太平洋用“雅”、小雅、大雅,印度洋用“頌”、商頌、周頌、魯頌,既傳播了中華文化,也拓展了我國的海洋權益。

未來時:以“七龍體系”謀求深海命運共同體

對于未來的發展,我們要講究道勝、謀勝、善勝、修勝、奇勝。必須以實現世界各國互利共贏,造福人類為目標。

指導思想:構建立足資源、超越資源的人類命運共同體

在指導思想上,我們必須堅持和平、發展、合作、共贏的主張,堅持相互依存的國際權利觀、共同利益觀、可持續發展觀、全球治理觀,以構建人類命運共同體。為此必須立足資源且超越資源。

從原則任務上,必須由需求牽引,優先發展新一代深海技術裝備,沒有金剛鉆,確實沒有辦法攬瓷器活。我們提出要優先發展技術裝備,從“三龍”到“七龍”,即已有蛟龍、潛龍、海龍,發展到深海鉆探的深龍,深海開發的鯤龍,所有數據必須實現云計算的云龍,所有設備都需要支撐體系的龍宮。

目標:擴大戰略資源來源,在深海治理體系變革中貢獻中國智慧

在任務和目標上要以區布局,全面推進資源開發和環境保護。我們要進一步爭取獲得新的資源礦區,要對五大利益攸關環境區域開展研究。全面提升國家戰略資源儲備與保障能力,大力推動深海環境保護,在深海治理體系變革當中貢獻中國的智慧。

同時,今后15至20年要從國家包辦,轉變為國家主導、企業和社會力量參與的方針,培育新興產業,維護權益,構建深海安全體系。2016年2月,我國頒布了《中華人民共和國深海海底區域資源勘探開發法》(簡稱《深海法》),其立法宗旨是規范我國公民、法人或者其他組織在深海海底區域資源勘探、開發活動,推進深海科學技術研究、資源調查,保護海洋環境,促進深海海底區域資源可持續利用,維護人類共同利益。

嘉賓對話

從調查船、動力定位到“蛟龍”深潛器,大洋科考倒逼裝備升級

周懷陽:您的演講對中國深海事業做了全面總結,作為同路人,我心潮澎湃。深海資源的勘探正是“工欲善其事,必先利其器”的完美詮釋。上世紀90年代初開始深海勘探活動,國家連符合要求的調查船都沒有,條件很簡陋,現役的大洋一號船是從俄羅斯購買、原用于研究地球物理測量、建于1986年的舊船,大洋協會買回改造后服役至今,目前仍然是我國大洋科研調查的主力船。

有了船還得配置設備,在幾千米深的海底作業,沒有動力定位,船在深海大洋里被風浪和海流吹著跑,纜繩下放和回收點相距甚遠,采樣精準度較差。

后經改造有了動力定位,可幾千米水深的采樣依舊是難題,所以要制造深潛器。載人潛器“蛟龍”號在各方呼吁下,于2002年立項,經過十年時間研制、海試而成。整個歷程非常艱辛,每一步都充滿了危險與挑戰。劉峰作為全程負責人,剛才分享的只是酸甜苦辣中的一部分。

隨“蛟龍”號深潛南海,海底世界精彩無比,可見生物纖毛

我非常有幸,從1990年開始和大洋協會一起進行多金屬結核、富鈷結殼、多金屬硫化物的調查工作。2013年,“蛟龍”號第一次進行應用性試驗航次,為配合為期八年的國家基金委南海深部研究大計劃,選在南海,我成為第一個深海下潛的科學家。

潛水器可以承載一位深潛員和兩位科研員,早上進入船艙后下潛工作了五六個小時,待上升時,只感覺時間太短。海底實在精彩絕倫,各種各樣的生物奇異漂亮,不僅可通過窗口對海底進行觀察,還可將“蛟龍”號的鏡頭拉近,生物的纖毛,舞動的模樣清晰可見。雖然采樣到甲板上,有的都化成了一灘水,或幾乎縮成一團不成樣子,但依然是非常寶貴的樣品。

可以說,大洋協會是我國開展深海事業的起步,是我國目前為止包括科學家進入深海領域最重要的也是較好的一個平臺。

劉峰:在“蛟龍”號試驗之前,誰都下不了決心建造一艘新船,這可以理解。所以,只能選30多年超役老船“向陽紅09”進行改造,目前,新母船已在建造中,2019年初將交付使用。周懷陽教授是比較典型的復合型科學家,他曾在國際海底管理局(ISA)會議上提出環境自然基線調查計劃,取名“NAVABA(NaturalVariabilityofBaseline)”,也因此被稱為“那娃巴”先生。目前已有四五十位科研人員隨“蛟龍”號下潛,但他第一個在《自然》上發表論文。

力圖從南海改變只有國外科學家貢獻知識的現狀

劉峰:請教周教授,您能否普及一下南海深部研究大計劃與普通民眾的關系?

周懷陽:深海是地球表面人類遠未涉足的區域之一。在“蛟龍”號下潛之前,學校教學,包括我當學生時的學習材料,有關深海的所有圖片、所有知識幾乎都來自于國外科學家的貢獻,目前這種狀況也沒有發生根本改變。汪品先院士提出南海深部計劃,就是希望能像解剖麻雀一樣解剖深海。

從骨、肉、血三個層面考察3000萬年的南海演變史

可以把南海比喻成一個小型的深海。通過這幾十年的工作,我國科學家已經知曉,3000萬年前的南海并非如此,南海的骨架在1600萬年前已經停止生長。而現在,它的面積在縮小,因為有一部分正在向菲律賓俯沖。這指的是大骨頭,正在研究的一些細節就是小骨頭。

所謂的肉就是指沉積,是骨架(硬巖)上面的沉積物,所有的石油、天然氣都在沉積里面。南海沉積物最厚處大約有十幾公里,一層一層的沉積物記錄了整個南海的環境變化。目前的分辨率可達百年級別。三十幾個百萬年到現在,一方面記錄了南海的變化,比如,南海的水在不同時期與太平洋、印度洋有不同的通道,現在主要是通過巴士海峽與太平洋聯通,其他地方都已堵住,而以前并非如此。另一方面,還記錄了南極和北極的冰蓋變化。現在,通過深層水和表層水的側向運動構成的全球大洋水循環大約一千多年一圈。

第三部分是血,即海底生物與海底各種各樣的流體。

研究歷史為了預測將來,地質上也是如此,科學家希望通過歷史研究了解地球系統的規律。

“蛟龍”號還前往西南印度洋和馬里亞納海溝科考,后者就是太平洋板塊邊緣消失的地方。但板塊如何消失,如何俯沖,目前并不清楚。日本地震、海嘯,都是板塊俯沖的結果。只有有了利器,我們才有探索深海的機會,經過幾十年甚至幾代人的努力,再分享深海知識時,希望有更多中國科學家得出的成果。

按照中國要成為世界強國的目標,深海需要有領先戰略和實踐

周懷陽:自主研發的“蛟龍”深潛器領跑世界深潛裝備技術,很值得驕傲。不過,美國的深潛器“阿爾文”號一年能深潛上百次,在深海領域,跟跑、并跑的還不少,您參與“十三五”規劃,可否具體介紹一下?

劉峰:深海在全世界范圍來講,沒有任何一個國家處于絕對優勢。目前我國能夠領先的領域是極其有限的。主要原因是我們走向深海的時間比較晚,國民的海洋意識薄弱。我們教科書上只說960萬平方公里國土,沒提過300萬平方公里的專屬經濟區,以及它所能帶來的戰略和安全前景。我認為這是根本所在。在汪院士帶動下的南海研究,目前中國科學家占領先地位,通過小領域的突破就可能形成一定的優勢,形成絕對的優勢就需要幾代人的不懈努力。

深海對于中國人來說是一個機遇,因為各國的認識并無懸殊。當前,我們在ISA發言的權重很大,是因為這些年我們在深海領域有了突飛猛進的發展。為何提出2030年率先建立深海強國,以此帶動海洋強國的建設,這是因為我們對2030年的期待是———中國是一個世界強國。今天中國科學家在雅浦海溝、馬里亞納海溝,做了別人沒有做過的研究,話語權自然就舉足輕重了。

現場互動

深海采礦商業化,降低成本、完善制度必不可少

華東政法大學教師夏海斌:全世界關于深海礦產資源和環境保護的現狀如何?

劉峰:目前多國掌握開采技術,但目前尚無國家實現商業性開采。因為還面臨著諸多阻礙。與陸地開采相比,深海開采的經濟成本仍然居高。同時,目前陸地同類資源未到枯竭程度,海上資源開采的需求動力不足;隨著人們環保意識的增強,“勘探-開采-利用”各個環節所需付出的環保成本都在增加;制度保障不完善,海底采礦需要向ISA繳費,向國內交稅,稅額太低會引發發展中國家不滿,稅額太高,企業難以承受。

深海開發如對環境有破壞,締約國都有權利和義務監督

上海海洋大學深淵科學與技術中心宋婷婷:深海開發如破壞環境,誰來監督?

劉峰:對于環境保護的監督,需要大量的人力、物力、財力,僅依靠國際海底管理局很難完成,《公約》締約國被賦予了環境保護監督權利和責任。作為礦區勘探和開發承包者的擔保國必須承擔監督責任,對本國的企業、個人進行監管,其他締約國也有權利和義務進行監督。(本版攝影傅國林金夢、楊樂參與本版整理)

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