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为“海洋山东”扬帆领航 ——山东大学服务海洋山东纪实

2018/1/31 17:11:11   来源:中国山东网

  中国山东网讯(通讯员 冯刚)21世纪是“海洋世纪”,党的十九大报告中明确提出要“坚持陆海统筹,加快建设海洋强国”。山东省是海洋大省,有着丰富的海洋资源,近海海域占渤海和黄海总面积的37%,具有得天独厚的临海之利。山东省“十三五”规划中指出,“优化海洋开发布局、抢占海洋科技制高点、强化海洋经济体系建设,探索人海和谐、海陆并进、彰显特色的科学发展模式,加快建设海洋强省。”

  对拥有济南、威海和青岛三地校区,扎根齐鲁大地办学的山东大学来说,服务海洋山东是义不容辞的责任,也是“双一流”建设的重大战略。山东大学依托自身的人才和地缘优势,以国家和地区重大需求为导向,建设海洋科技新高地,综合开发利用海洋资源,在充分发挥海洋的资源优势,培育“深蓝型”经济增长新动能等方面,给出了自己的答卷。

  海陆统筹,培育“深蓝型”经济增长新动能

  海洋经济是我国海洋战略的重要内容之一,在我国经济社会全局中的地位和作用日益突出。国家发展改革委、国家海洋局印发的《全国海洋经济发展“十三五”规划》指出,要坚持海陆统筹,紧紧抓住“一带一路”建设的重大机遇,推进海洋经济持续健康发展。山东省明确提出要到2020年,构建起现代海洋产业新体系,成为引领国家海洋经济开放合作的排头兵,海洋经济可持续发展能力显著增强,建成具有较强国际竞争力的海洋强省。山东大学秉持开放合作的理念,统筹推进中高端海洋产业发展,科学开发海洋资源,推动成果转化,倡导海洋经济低碳绿色循环发展,着重培育深蓝型经济增长新动能。

  聚焦海洋碳汇研究,推动低碳经济发展。山东大学海洋研究院以海洋碳汇这一科学问题为导向,着力在深海有机碳库成因、海洋碳汇对生态环境的调控、海洋碳汇对气候变化的响应与反馈等重大科学问题上开展研究并取得原创性成果。通过搭建覆盖全国纬度梯度的海洋碳汇监测网络,系统研究海洋碳汇变动规律,以查明我国典型海域增汇潜力。目前,海洋研究院已在青岛校区搭建海上围隔体系实验平台,利用“中宇宙围隔生态系统”,系统研究海洋碳汇过程参数,探讨发挥碳汇潜力的增汇途径,并评估其生态环境效应。通过打造人工上升流增汇平台,利用海洋自身的环境生态特征,制造海区的人工上升流水环境来开展海洋增汇,实现多种能源的互补。与青岛蓝色硅谷管理局及相关企业合作,共建“蓝色碳汇研究中心”,以“国际海洋碳汇永久论坛”为支撑,以建设“海洋碳汇交易所”为目标,高起点规划,延揽高端团队和人才落户山东大学,共同开展蓝色碳汇的研发工作,打造国际蓝色碳汇核心区。这些重大工程将在基础上为我国应对气候变化、发展低碳经济、保持可持续发展提供实实在在的科技支撑。

  积极开发海洋能源与海洋装备。海洋波浪蕴藏着巨大的蓝色能量,号称天然的能源“发动机”,如何利用好这一“发动机”,却是一个难题。针对这一问题,山东大学海洋研究院海洋装备与信息团队攻坚克难,研发出120kw漂浮式海浪发电装置和横轴转子水轮机波浪能发电系统,利用液压传动系统将波浪能转化为电能,从而实现海洋波浪的稳定发电。目前,波浪能发电装置已经应用于南海通信浮台、深远海网箱养殖等方面,未来将在海洋中组网布放。海浪的巨大能量能够为人所用,却会为海工作业带来不小的麻烦。受海面波浪的影响,深海作业的海工装备与母船会产生巨幅晃动,这种晃动如果不加以控制将会导致严重作业事故。为保证深海拖曳系统正常工作,山东大学海洋研究院海洋装备与信息团队根据海工作业的功能需求,自主研发了一种适用于深海拖曳系统的主被动复合式升沉补偿装置,可有效补偿拖体升沉运动的90%以上。同时,搭建了六自由度海洋姿态综合模拟系统,为主被动升沉补偿器关键技术的理论基础研究提供模拟环境。

120KW海浪发电装置
  120KW海浪发电装置

  积极发展海洋生物与医药新兴产业。海洋生物活性物质的研发在生物学、医学、药物学等领域发挥着重要作用。从各类海洋生物中提取分离到具有各种药用活性的化合物,是开发制成新药的重要科研支持。山东大学借助山东省海洋微生物资源中心、山大—百合联合实验室等资源,建设了“海洋生物活性物质与产品研发平台”,开展海洋生物药物、海洋功能食品、海洋生物材料、海洋微生物与酶制剂等方面的研发、技术中试和产业化示范。通过构建海洋生物材料、微生物菌种、基因与活性物质样品库,建立平台网站系统,使产业链上游研发部门能够找到相应资源;通过网上信息共享,为企事业研发部门提供数据信息资源,并有实物对应,提供菌种和活性物质样品,促进海洋生物活性物质的研发;利用实验室资源,提供小规模发酵生产以及成套分析、检测设备,建成共享的产业化公共服务平台,为海洋生物活性物质与产品研发提供开放共享服务,相关部门可以利用本单位研发子平台的实验室开展技术攻关与产品研发,并可以为相关企业提供第三方检测检验服务;对形成专利的技术及产品开展技术转化,直接为相关企业提供高端产品生产技术、生产工艺与新产品。

  推进“海上粮仓”建设,发展现代海洋渔业。山东省是传统渔业大省,海洋生物水产养殖是农业生产结构的一个重要方面。面对我国水产养殖品种种质退化严重和良种缺乏的现状,山东大学“山东省海洋生物繁殖工程技术研究中心”专门致力于海洋生物繁育的研发,先后承担国家级、省部级项目和企业横向项目四十余项。研究中心主要从两大方向开展研究,一方面是新品种的培育,主要通过引种国外优良品种,如新西兰黑足鲍、绿壳贻贝和澳大利亚黑唇鲍等,引种后驯化培育达到自繁和杂交育种的效果,其中黑足鲍与皱纹盘鲍杂交获得的杂交新品种具有生长速度快、抗逆性强的特点,在胶东半岛、大连、福建、浙江等鲍养殖区域得到了大规模的推广示范;另一方面是海水养殖循环系统的设计研发,通过与新西兰Canterbury大学合作,设计研发适合我国养殖环境的海水养殖循环系统,该系统具有环保高效节能的特点,是由传统的农业化向工业化和高技术化的重大转型,目前海水养殖循环系统已经在山东春雨海洋生物工程有限公司、大连海洋岛水产集团股份有限公司建成并投入使用,系统运行效果良好。

国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项“可长效自主运维的智能深远海养殖平台与渔业资源开发技术合作”项目启动会

  国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项“可长效自主运维的智能深远海养殖平台与渔业资源开发技术合作”项目启动会

  加大深远海资源开发,推进“智慧海洋”建设。2017年11月,由山东大学海洋学院梁振林教授担任项目负责人的国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项“可长效自主运维的智能深远海养殖平台与渔业资源开发技术合作”项目启动会在山东大学举行。梁振林教授的战略性国际合作专项项目是山东大学牵头承担的第10个国家重点研发计划项目。项目将研制智能深远海养殖系统和管理运维系统,形成成熟的深远海渔业网箱养殖技术,并在印度尼西亚海域开展应用示范,实现成果转化,产生显著的经济社会效益,为我国的海外“海上粮仓”建设开拓新的渠道。

  此外,针对河豚鱼、金枪鱼、鰤鱼等高端养殖鱼类的高效环保型饲料的开发在国内仍属空白这一情况,山东大学海洋学院的水生生物营养与健康工程研究团队成立了专项研究课题组,对饲料开发中所需的营养素需求量、饲料性状参数和饲料投喂率等问题进行专门研究。同时,山东大学与山东通威饲料有限公司、乳山市金牌饲料有限公司等共同组成产学研战略联盟,推动研发饲料的产业化推广。

  技术作魂,打造海洋科技新高地

  建设海洋强国,离不开科技的支撑。《山东省“十三五”海洋经济发展规划》中指出要增强优势领域海洋科技自主创新能力,提高科技进步对海洋经济的贡献率,建成具有全球影响力的海洋科技创新中心。2014年山东省率先启动实施“透明海洋”科技创新工程,首次把“人类的眼睛”放到了万米深海。山东大学立足学科优势,坚持创新驱动,实现对海洋表层、海洋深处、海底的立体化观测,把深海状态“看得透、查得明、报得准”,致力于建设国际海洋科技新高地,着力打造全球海洋科技的高端实验基地和研究中心。

  为加强海洋科学观测和探测仪器系统集成创新,力争在海洋观测系统高端仪器关键核心技术和设备的自主研发方面取得重点突破,加快“透明海洋”技术体系建设,山东省科技厅与青岛海洋科学与技术国家实验室共同设立“问海计划”科技专项。山东大学自2016年承接该项目以来,一直致力于4000米深海Argo观测浮标的研究。“以前每半年才能进行一次浮标收集,很难保证收集数据的完整性。我们新研发的浮标采取每24小时和卫星进行一次数据传送,解决了浮标丢失而导致数据丢失的情况。”山东大学海洋装备与信息团队负责人刘延俊教授说。该技术的研发使人类具备对全球4000米深海持续观测的能力,填补了我国剖面循环探测技术的空白。此外山东大学在自主式水下航行器研究方面取得突破,实现了零污染水下探测和数据收集。刘延俊教授表示,“开发海洋资源,装备是保障,必须先行。”团队研发的两栖破冰车可以有效解决冬季近海结冰对海洋养殖造成的不良影响。在海洋移动观测装备方面,团队开发了1000米水下自助机器人、4000米Argo智能浮标、3000米海底原位探测系统等设备,支撑海洋信息获取与大数据建设。研发的6000米沉积物捕获器、可视抓斗、浮游生物拖网等深海探测及取样装备,保障了深海资源勘探、开发和微生物取样,具有良好的市场前景,为山东省的海洋装备产业化奠定了良好的基础。

  为响应国家建设“全球海洋立体观测网”的号召,山东大学海洋研究院自主研发无人机起落站及智能任务系统,专注于海洋空基环境信息的获取、传输、集成与可视化技术的研究,采用地面固定监测站点和车载移动监测站点相结合的方式,监测近海气象数据、炭黑含量、气溶胶含量、二氧化碳含量、海上目标、海岸带地形、生态环境、灾害情况等,实现高密度、多要素、全天候、全自动的空基海洋环境观测,建设海洋环境空基观测监测分析预警系统,提升基于信息辨识、理解、预测的海洋预警能力。

  海洋传感器是认识海洋,进行海洋观测和检测的核心、关键仪器装备。但是,我国海洋传感器的国产化率仍低于10%,长期主要依赖进口,远远不能满足我国海洋发展的需要。为了更好的服务于国家战略需求,加快蓝色经济发展,由山东大学海洋研究院海洋传感器研究中心牵头,联合世界领先的海洋传感器企业在青岛蓝谷共同发起成立青岛国际海洋传感器产业研究院。山东大学海洋研究院首席科学家、“千人计划”国家特聘教授吴锜介绍,“国际海洋传感器产业研究院采用‘1+N’的协同创新模式,以山东大学的海洋传感器研究中心为核心,引入国内外一流的海洋传感器企业和研究单位联合开展交叉型、创新性研究,开发下一代海洋传感器。产业研究院将为孵化基于光电子、微电子与人工智能的新型海洋传感器打造必需的仪器设备及制造公共服务平台,为周边的高校和研究单位的科技成果转化提供专业孵化团队及基金支持,为国内外一流的海洋传感器企业落户山东提供加速服务。通过协同创新将青岛打造成为基于‘中国芯’的国际海洋传感器之都。传感器的突破将带动上游的芯片制造和下游的海洋信息、高端装备的发展,在山东大学周边形成海洋高科技企业汇聚的海洋科技小镇。”目前,青岛国际海洋传感器研究院已经与美国海鸟科技公司(Sea-Bird Scientific)、加拿大RBR公司和加拿大4-Deep水下成像公司签订了合作备忘录。同时,与国内长期从事海洋测试平台和海洋传感器的开发、应用和产业化研究,具有丰富的理论和实践经验的山东省科学院海洋仪器仪表研究所签署了合作协议。青岛市、华通集团以及社会资本将共同投资成立产业基金,投资孵化创新型企业,建立海洋传感器产业集群,以海洋传感器为核心,带动牵引海洋信息、海洋高端装备产业链发展。

Mini-MECS
  Mini-MECS

  静水流深,山大对于海洋的探测远不止于此。在全球积极应对气候变化的大背景下,海洋生态环境对气候的影响愈发受到关注,山东大学建设海洋气候环境模拟实验体系(MECS)的构想应运而生。MECS大科学工程可以通过环境参数的全面调控,模拟全球变暖、海洋酸化、海洋缺氧、硫化海洋等重大气候事件。2017年9月,山东大学的mini-MECS项目完成主体结构建设,并已进行相关工程技术验证,为未来MECS的建设打下了坚实基础。山东大学海洋研究院的刘纪化博士认为“任何工程的发展都是从小到大,Mini-MECS就是为检验MECS工程方案的可行性而建立的,是我们摸着石头过河的第一步。”尽管该系统还在发展时期,但在国际海洋领域是突破性的,水体规模、温度控制以及层流控制均处于国际领先地位。MECS建成后不仅是研究海洋对气候变化的响应与反馈、预测未来海洋情景无可替代的手段,也将是探讨海洋生态系统可持续发展理论和实践的工具,将成为国际独一无二的气候变化和生态系统可持续发展实验体系。

  引育人才,全面加强涉海学科相关合作

  山东省为深入贯彻落实国家关于建设海洋强国的战略部署,建设山东半岛蓝色经济区,汇聚发展力量,实施了蓝色产业领军人才支持计划,加强高层次海洋人才队伍建设。近年来,山东大学在高端人才引进和师资队伍建设等方面不断加强,通过全球招聘院长、预聘制改革、分类考核、“学术特区”制度等一系列有力举措,延揽了一大批高水平的学术人才,甚至被称为“中国高校样本”。在此基础上,山东大学积极响应山东省十三五规划纲要提出的构筑海洋高端人才集聚高地,深入实施人才优先发展战略要求,积极荟聚、培育高端海洋人才。

  作为一所百年老校,山东大学发展海洋学科的历史悠久,在青岛办学的近30年时间当中,也是山东大学海洋学科发展最好的时候。山东大学于1946年成立了海洋研究所,1947年设立了海洋学系,1953年海洋生物学科就成为了山东大学的重点学科,到1957年海洋生物学科的科研经费就占到了当年全校科研经费的40%,科研领域硕果累累。2016年正式启用的青岛校区,以“高端人才的聚集和培养基地、高端学术和应用技术研究基地、高新技术成果的孵化和产业化基地、高水准的国际学术交流基地”为目标,借助独特的区位优势,积极利用国际资源,开展国际合作办学。

  山东大学海洋研究院“千人计划”国家特聘教授吴锜与美国海鸟科学公司总裁CaseyMoore签订合作意向书

  山东大学海洋研究院“千人计划”国家特聘教授吴锜与美国海鸟科学公司总裁CaseyMoore签订合作意向书

  山东大学海洋研究院位于即墨市“蓝色硅谷”核心区,是山东大学直属独立建制的科研机构,作为先行先试的“学术特区”,采用与国际接轨的科研与办学模式,改革创新管理体制,在海洋科技若干前沿领域,以引进与整合相结合的方式组建优势学术团队,打造国际一流海洋学科。以微生物海洋学为龙头,海洋装备与海洋信息为支撑,大力发展海洋生物学、海洋化学、海洋环境、海洋传感技术、海洋机电一体化等涉海学科。目前,海洋研究院荟萃了包括院士、“千人计划”国家特聘专家、泰山学者等在内的多名高端人才,并以国际化的发展视野,与加拿大达尔豪斯大学、美国海鸟科技公司(Sea-Bird Scientific)、国家深海基地管理中心、国家海洋局第一海洋研究所、青岛海洋科学与技术国家实验室等著名海洋研究机构建立了合作关系。

  山东大学与青岛市人民政府围绕学科建设、人才培养与交流、科研合作、资源共享、构建检测联盟和创新网络等开展合作,共建“山东大学中国海检研究院”,同时在青岛海检集团设立部分实验室。在海洋设备检验领域内,集科学研究、人才培养、技术开发、技术咨询、试验检测为一体,打造我国培养海检人才的摇篮和发展海检领域科学研究的高地。目前,山东大学正在为双方合作进一步储备人才技术资源,并希望通过与海检集团的校企合作,共同研究探索海洋装备产业检验检测技术,填补相关领域空白,实现新突破,使标准成为“产业发展的基础,国家安全的基石。

山东大学中美科技创新国际产业园
  山东大学中美科技创新国际产业园

  2014年,山东大学与青岛市合作建立中美大学科技创新园(简称中美创新园),旨在建立从创新研发到技术落地的完整的绿色通道和提供与市场接轨的服务。“技术的孵化落地必须有一个完整的生态系统的支持,现在有很多有价值的技术无法落地,我们希望中美创新园能够弥补这种技术产业链的断裂。”山东大学国际创新转化学院副院长、中美大学国际科技创新园主任邹难说,“完整的生态系统一定是市场化运作的结果。”为了吸引更多初创公司和大型公司的加入,在建设之初,中美创新园便坚持高起点才能有高发展的观念,利用自身资源优势,对接美国芝加哥大学、约翰霍普金斯大学、加州大学等一流大学和科研机构,打造集研发、产业化、市场化为一体的国家级创新园。目前,已经吸引了中鼎贝特、可可空间等企业的加入,未来随着更多智力资源和企业的入驻,将带动整个产业链的发展。

  山东大学威海校区充分发挥威海海洋生物资源丰富的优势,积极开展与海洋生物科学相关的科学研究及国际合作。例如,山东大学海洋学院结合澳大利亚以及威海市现代海洋农牧业的地区特色,与澳大利亚塔斯马尼亚大学、澳大利亚教育管理集团共建“现代海洋农牧业技术联合研发中心”,主要发展海洋农牧业高附加值产品,包括开展澳洲龙虾、三文鱼、澳洲鲍等海珍品养殖技术引进和产业化推广。同南洋理工大学、印度尼西亚大学、印度尼西亚诚信渔业有限公司开展“一带一路”海水养殖国际合作,促进解决山东省海水养殖业产能过剩、资源开发过度、劳动力不足、经济发展放缓等难题。

2017年国际海洋创新创业大赛启动仪式
  2017年国际海洋创新创业大赛启动仪式

  打造海洋品牌,荟聚人才,推动创新。2017年9月,山东大学与青岛市共同举办国际海洋创新发展论坛,邀请国内外多个领域的专家学者,围绕科学理论研究、技术成果转化及创新创业等问题展开学术研讨。“我们的目的就是要贯彻国家‘一带一路’和海洋强国的发展战略,进一步响应大众创业、万众创新的国家号召,促进海洋科技与创新驱动发展。”山东大学副校长张永兵在大会上介绍。通过紧密的、实质性的国际合作方式,进一步促进海洋领域的国际、科研、人才、社会资本和市场资本的融合,为中国蓝色硅谷海洋科技新城的发展,为山东大学等蓝谷涉海人才培养与科研机构的发展起到助推作用,更好地引领海洋领域科技创新以及研究成果的转移转化,建设具有国际竞争力的现代海洋产业聚集区,以及具有世界先进水平的国际海洋科技教育核心区。

2017国际海洋创新创业大赛(MTEC)
  2017国际海洋创新创业大赛(MTEC)

  此外,山东大学还联合青岛蓝谷管理局共同主办2017国际海洋创新创业大赛(MTEC)。此次大赛是目前为止全球覆盖区域最大的海洋类国际创新创业大赛之一,跨越三个大洲、6个国家,行程7万多公里,有120支队伍参赛,最后选取50支海内外团队入围总决赛。大赛结合了青岛蓝谷以海洋科技为重点方向的发展定位和高端海洋科技单位密集的特点,依托山东大学创新创业转化的丰富实践经验、海洋学科交叉综合的优势,紧密围绕国际化的涉海领域创新与创业这一主题,得到了国内外海洋领域创业者的积极响应。大赛汇集了来自世界多个海洋高新科技集中地区的众多与海洋相关的优质创新创业项目,不仅提升了山东大学在海内外科技创新及创业领域的影响力,加深了与麻省理工大学、达尔豪斯大学、多伦多大学、德国亥姆霍兹学会等国外学术机构的合作关系,还促进了与全球顶级创新创业孵化机构、国内外高新技术企业的有效联系,为进一步深化青岛蓝谷与各国之间的技术交流、产业合作和成果孵化提供了有力支撑。

  “海兴则国强民富,海衰则国弱民穷”。认识海洋、经略海洋是我国的一项战略性国策,随着我国经济的快速发展和对外开放的不断扩大,国家战略利益和战略空间不断向海洋拓展和延伸,海洋事业的发展关乎国家兴衰安危与民族生存发展。山东大学基于国家和地方发展需求,以建设“数字海洋”“透明海洋”“智慧海洋”为指引,广泛交流合作,积极建设国际海洋科技的高端实验基地和研究中心,推动创新成果转化,服务“一带一路”国家战略在山东的落地,促进半岛经济更加健康活跃,为推动中国走向海洋强国做出应有的贡献。 

    编辑:李傲然    责任编辑:胡立荣

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