我國繪制迄今為止最大動物基因組圖譜

南極磷蝦是全球海洋生物量最大的物種，亦是南極海洋生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵種。我國科學家利用自主研發(fā)的基因組組裝算法，突破了超大且高重復基因組組裝的技術(shù)瓶頸，破譯了南極磷蝦這一迄今為止地球上最大的動物基因組（48Gb，約為人類基因組的16倍）；首次完整刻畫了南極磷蝦適應極晝極夜生物節(jié)律的基因網(wǎng)絡(luò)；明確了環(huán)南極三大洋不同群體間具有遺傳連通性，解決了長期以來國際上有關(guān)南極磷蝦地理群體異/同質(zhì)性的爭議；闡明了南極磷蝦種群擴張的歷史演變規(guī)律。系列研究成果為深入研究海洋生物環(huán)境適應機制及群體演化規(guī)律提供了新的理論支撐，為我國深度參與極地漁業(yè)國際治理提供了科學依據(jù)。

海洋生物碳泵與營養(yǎng)鹽循環(huán)研究取得突破

生物泵是海洋碳循環(huán)的核心內(nèi)容，也是發(fā)展基于海洋的氣候解決方案和實施海洋負排放技術(shù)的關(guān)鍵理論基礎(chǔ)。項目通過跨時空尺度的觀測、多同位素示蹤和數(shù)值模型等手段，在解析生物泵結(jié)構(gòu)及海洋碳氮循環(huán)的互作關(guān)系等方面取得突破性進展。

項目研發(fā)了生物地球化學逆向模型，刻畫了全球海洋生物泵的分布格局，提出海洋生物泵的時間域分布，為全球變化下生物泵的演變提供了參考。提出了寡營養(yǎng)海區(qū)真光層“雙層結(jié)構(gòu)”，即營養(yǎng)鹽匱乏層和營養(yǎng)鹽充足層這一新的理論框架，提高了對副熱帶流渦區(qū)固碳機理及增匯潛力的認識。揭示了氨氧化古菌產(chǎn)生一氧化二氮（N?O）的機制，量化了其產(chǎn)率。發(fā)現(xiàn)并證明了有氧水體N?O也可以來源于反硝化過程，深化了對海洋N?O生產(chǎn)過程機理的認知。指出對于負排放技術(shù)效率的評估應該考慮全路徑碳輸出，大型海藻養(yǎng)殖是一種潛在的高效負排放技術(shù)選擇。

在新近紀全球大洋有機碳埋藏研究領(lǐng)域取得重要進展

2023年1月4日，國際頂級學術(shù)期刊《自然》以長文形式在線發(fā)表題為《新近紀全球大洋有機碳埋藏》的文章。

地質(zhì)歷史時期埋藏在大洋海底沉積物中的有機碳能夠有效地與地球表層系統(tǒng)隔離，海底因此成為大氣二氧化碳的重要碳匯，對調(diào)控全球碳循環(huán)發(fā)揮著重要的作用。在當前全球氣候變化加劇的背景下，準確估算地質(zhì)歷史時期有機碳在全球大洋海底的埋藏速率，揭示有機碳埋藏對地球氣候系統(tǒng)的反饋效應，成為目前全球碳循環(huán)研究所廣泛關(guān)注的熱點問題。傳統(tǒng)上有機碳埋藏速率的估算主要是基于有機碳和無機碳的質(zhì)量平衡方法，然而這一方法在關(guān)鍵參數(shù)的估算上存在相當大的不確定性，導致對全球大洋海底有機碳埋藏速率的估算存在非常大的偏差。

該研究綜合了國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃在全球不同海盆共計81個站位上的巖芯總有機碳測試數(shù)據(jù)和地質(zhì)年代框架，建立了基于海底有機碳埋藏速率的自下而上的計算方法，首次揭示了新近紀海底有機碳埋藏的變化歷史，發(fā)現(xiàn)海底有機碳埋藏的時空變率遠高于以往的估計。研究成果對于認識地質(zhì)歷史時期以及當前全球變暖背景下海洋有機碳埋藏、全球碳循環(huán)和氣候系統(tǒng)演變均具有重要意義。

發(fā)現(xiàn)全球變暖將導致多年拉尼娜事件頻發(fā)

類似2020年至2022年的多年拉尼娜事件會給全球氣候、農(nóng)業(yè)生態(tài)及人類經(jīng)濟社會帶來疊加的破壞性影響，并顯著提高極端天氣災害的發(fā)生風險。未來多年拉尼娜事件如何變化，是海洋與氣候領(lǐng)域亟須解答的重大前沿問題之一。

研究發(fā)現(xiàn)全球變暖將導致多年拉尼娜事件頻發(fā)，提出太平洋背景場增暖型、熱帶外-熱帶海氣耦合增強是關(guān)鍵機理。未來變暖情景下，副熱帶東北太平洋增溫較快，熱帶外大氣擾動更容易誘發(fā)位置更偏北的經(jīng)向模態(tài)；赤道東太平洋增暖也較快，厄爾尼諾的暖海溫異常可引發(fā)更強的熱帶外大氣擾動。二者結(jié)合，造成負位相的經(jīng)向模態(tài)更易產(chǎn)生且其空間結(jié)構(gòu)在經(jīng)向上更寬，由此赤道外的負風應力旋度異常偏小，向赤道的“充電”過程進一步減弱，有利于冷海溫異常持續(xù)。

該成果提示，未來與多年拉尼娜相關(guān)的氣候災害可能頻繁來襲，控制溫室氣體排放迫在眉睫。同時為明晰全球變暖下熱帶-熱帶外相互作用過程和機理提供了新視角，對有效認知厄爾尼諾-南方濤動的多樣性及其未來變化有重要意義。

粵港澳大灣區(qū)超級工程深中通道主線貫通

2023年11月28日，正在建設(shè)的國家重大工程——深中通道主線貫通，項目建設(shè)取得重要進展，距離2024年建成通車更近一步。深中通道地處粵港澳大灣區(qū)核心區(qū)域，橫跨珠江口東西兩岸，路線起自廣深沿江高速機場互通立交，東接機荷高速，向西跨越珠江口，在廣東省中山市馬鞍島登陸，與在建的中開高速對接，路線全長約24公里，采用雙向八車道，設(shè)計速度按照100公里/小時高速公路技術(shù)標準建設(shè)。

深中通道伶仃洋大橋 深中通道管理中心供圖

項目是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的世界級跨海集群工程，工程建設(shè)條件異常復雜、綜合技術(shù)難度非常高。其中，伶仃洋大橋為主跨1666米海中特大跨徑懸索橋，是世界最高海中大橋、世界最大跨徑全離岸海中懸索橋。大橋橋面高91米，通航凈空達到76.5米，是世界通航凈空高度最高的大橋，能夠滿足3萬標箱集裝箱船、30萬噸級油輪、22.5萬噸級豪華郵輪通航需求。沉管隧道創(chuàng)新采用了鋼殼混凝土沉管隧道新結(jié)構(gòu)，是目前世界最長、最寬的鋼殼混凝土沉管隧道，在設(shè)計理論、制造工藝、新型材料、大型裝備和最終接頭等方面取得了多項原始創(chuàng)新，有力推動了我國沉管隧道建設(shè)技術(shù)進步。

未來深中通道建成通車后，深圳與中山的車程，將從現(xiàn)在的2小時縮減為約20分鐘。作為連通珠江口東西兩岸城市群的交通大動脈，深中通道將與已建成的港珠澳大橋、南沙大橋、虎門大橋等，共同組成大灣區(qū)跨?？缃ǖ廊?。

“數(shù)字化深海典型生境”大科學計劃正式獲批

2023年6月8日，來自全球6大洲39個國家64家海洋機構(gòu)、國際組織等共同發(fā)起的“數(shù)字化深海典型生境”大科學計劃（簡稱“DEPTH”計劃）正式獲批，成為2023年聯(lián)合國“海洋科學促進可持續(xù)發(fā)展十年”（簡稱“海洋十年”）大科學計劃申報中的唯一獲批計劃，也是我國在聯(lián)合國框架下發(fā)起的首個深海生境領(lǐng)域大科學計劃。

“DEPTH”計劃以解決“海洋十年”的第八項挑戰(zhàn)“數(shù)字化的海洋”為目標，重點關(guān)注海山、洋中脊、陸坡和平原等易受自然變化、氣候變化、人類活動影響的深海典型生境類型，開展科學調(diào)查及連通性研究，發(fā)展深海長期智能觀監(jiān)測技術(shù)，提升深海典型生境應對擾動的預測能力，構(gòu)建“發(fā)現(xiàn)-模擬-預測”數(shù)字化平臺，集成深海典型生境“一張圖”等公共產(chǎn)品并形成深海典型生境治理解決方案。該計劃將聚焦深海生境與生物多樣性的調(diào)查與研究，探索人類生存與深海生物多樣性養(yǎng)護的可持續(xù)發(fā)展路徑。該計劃同時還針對發(fā)展中國家開展能力建設(shè)，與近20個發(fā)展中國家建立了合作關(guān)系，致力于培養(yǎng)青年一代公平參與深海科學研究與治理，展現(xiàn)我國負責任大國形象。

2023年11月9日，“DEPTH”計劃在廈門國際海洋周期間正式啟動，并組織召開了第一次國際研討會。2024年將開展“西太平洋國際航次”，邀請國際知名專家學者聯(lián)合開展生物多樣性調(diào)查，為提升對海山區(qū)生物多樣性認知作出積極貢獻。

國產(chǎn)首艘大型郵輪“愛達·魔都號”正式命名交付

2023年11月4日，國產(chǎn)首艘大型郵輪“愛達·魔都號”歷時8年科研攻關(guān)、5年設(shè)計建造，順利完成命名交付，已具備正式商業(yè)運營的條件。

國產(chǎn)首艘大型郵輪命名交付，標志著中國又一次成功摘取世界造船業(yè)皇冠上的明珠，中國成為目前全球唯一一個同時建造航空母艦、大型液化天然氣（LNG）運輸船、大型郵輪的國家，是中國由造船大國向造船強國邁進的標志性一步。

國產(chǎn)首艘大型郵輪總噸位13.55萬噸，長323.6米、寬37.2米，設(shè)計吃水8.26米，最大高度72.2米。船上有客房2125間，可容納乘客5246人，配置了高達16層、面積4萬平方米的生活娛樂公共區(qū)域，被譽為“海上現(xiàn)代化城市”。

在建造此大型郵輪中，采用引進消化吸收再創(chuàng)新的模式，聯(lián)動和管理361家一級供應商、1105家二級配套企業(yè)，匯集全球30多個國家超過5000名的工程技術(shù)人員緊密協(xié)作，相繼突破重量重心、安全返港、動力系統(tǒng)、綜合電網(wǎng)、艙室環(huán)境、振動噪聲等貫穿郵輪全生命周期的一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，形成了大型郵輪設(shè)計建造和復雜巨系統(tǒng)工程管理能力，持續(xù)構(gòu)建郵輪業(yè)的中國標準體系。

我國首次完成3000米超深水三維地震勘探

我國大型深水物探船“海洋石油720”搭載我國自研“海經(jīng)”拖纜地震勘探系統(tǒng)，完成了珠江口盆地2600平方千米的三維地震數(shù)據(jù)采集。這是我國首次完成3000米超深水三維地震勘探作業(yè)，標志著我國自主海洋勘探技術(shù)取得重大突破，對保障我國海洋油氣開發(fā)自主可控、提升我國深海資源開發(fā)能力具有重要意義。

“海經(jīng)”是我國自主研發(fā)制造的首套海洋拖纜地震勘探采集裝備，填補了我國在海洋地震勘探領(lǐng)域裝備技術(shù)空白，實現(xiàn)了“從0到1”的突破。該裝備以其超低頻、高精度的三維地震采集能力，精準描繪出深水深層以及復雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)的3D立體圖，大幅提升了我國在超深水領(lǐng)域油氣勘探能力。

此次作業(yè)位于珠江口盆地3000米超深水區(qū)塊，最大作業(yè)水深達到3500米，勘探目的層最大埋深處5600米，打破了我國海洋三維地震勘探作業(yè)最大水深紀錄?！昂Ｑ笫?20”深水物探船搭載“海經(jīng)”，60天時間采集到40TB的三維地震勘探數(shù)據(jù)，為落實工區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)、沉積充填和油氣運移等基礎(chǔ)石油地質(zhì)條件打下堅實的基礎(chǔ)。

我國首艘大洋鉆探船正式命名試航

我國自主設(shè)計建造的首艘大洋鉆探船正式命名為“夢想”號，并在廣州南沙首次試航，標志著我國深海探測能力建設(shè)和裝備現(xiàn)代化建設(shè)邁出關(guān)鍵一步。

我國首艘大洋鉆探船——“夢想”號 奚曉謙 攝

“夢想”號總噸約33000噸，總長179.8米、型寬32.8米，具備全球海域無限航區(qū)作業(yè)和海域11000米的鉆探能力?！皦粝搿碧柾黄屏耸囗楆P(guān)鍵技術(shù)，完成了多項國際首創(chuàng)設(shè)計。

該船具有全球最先進的鉆探系統(tǒng)。建有全球面積最大、功能最全、流程最優(yōu)的船載實驗室，總面積超3000平方米，涵蓋基礎(chǔ)地質(zhì)、古地磁、無機地球化學、有機地球化學、微生物、海洋科學、天然氣水合物、地球物理、鉆探技術(shù)九大實驗室，配置世界一流的磁屏蔽室、超凈實驗間和全球首套船載巖芯自動傳輸存儲系統(tǒng)，可滿足海洋領(lǐng)域全學科研究需求。建有全球規(guī)模最大、最先進的科考船綜合信息化系統(tǒng)，可實現(xiàn)鉆采作業(yè)全過程監(jiān)測、科學實驗智能協(xié)同。

“夢想”號建成后將為深海資源開發(fā)利用提供重要裝備保障，進一步提高我國能源自主保障能力，有力支撐我國實施大洋鉆探國際大科學計劃。

有限體積海浪模式“媽祖?海浪”研發(fā)與業(yè)務(wù)化應用

有限體積海浪模式“媽祖·海浪”攻克了我國海浪數(shù)值預報嚴重依賴國外模式、自主技術(shù)缺失、計算耗時長等突出問題，取得以下科技創(chuàng)新與突破：首次采用六邊形網(wǎng)格及相應動力框架，能在重點加密海域和南北極高緯度海域獲得高精度預報結(jié)果；提出了新的卷積算法，使波-波非線性作用項計算效率提升三分之一；優(yōu)異的大規(guī)模并行可擴展性，在逾20萬CPU核的超規(guī)模并行計算情景下，依然保持線性加速比；領(lǐng)先的GPU并行加速能力，單臺GPU服務(wù)器的計算能力相當于90臺CPU服務(wù)器，計算能耗降低約88%。

“媽祖?海浪”對極端大浪過程刻畫能力更強，周期模擬優(yōu)勢明顯，整體性能達到國際同類模式先進水平，可替代原有海浪數(shù)值預報模式。（中國海洋學會供稿）

來源：中國自然資源報

責任編輯：楊雪