专访中国科学院南海海洋研究所：深耕南海 彰显海洋特色现代化城市建设
文摘
2024-11-15 15:10
天津
南海是我国近海中面积最大、水最深的海区，平均水深1212米，最大深度5559米，具有丰富的热带亚热带生物资源、海洋油气矿产资源、海洋能资源等，是中国最重要的海岛和珊瑚礁、红树林、海草床等热带生态系统分布区。广州位于南海之滨，是环南海区域人口经济规模前列的城市，新中国成立以来就是国家经略南海的重要城市，布局中国科学院南海海洋研究所(下文简称“南海海洋所”)等众多国家海洋科研院所。多年来，南海海洋所以广州为基地，深耕南海，跨越深蓝，海洋科研朝着更深、更远、更高精尖的领域掘进，同时也在不断推动海洋科研成果转化为生产力，包括海洋药物、海洋生物资源利用、生态修复、海洋观测仪器研发、航行安全和防灾减灾等，为广州建设彰显海洋特色的现代化城市注入强劲的蓝色动能。一、服务国家南海战略，心系“国家事”、肩扛“国家责” “深耕南海六十载，蓝色梦里写春秋”。1959年，南海海洋所在广州正式成立，这是新中国成立后我国设立的第二个海洋研究所，也是开拓南海海洋事业的第一个海洋研究所。自成立以来,南海海洋所立足岛礁、深耕南海、跨越深蓝,主攻南海及热带大洋海洋动力过程与环境效应、南海岛礁可持续发展、海洋环境安全保障等研究方向，瞄准国家重大战略发展需求，着力突破海洋领域前沿科学技术，为广州乃至全国海洋科技事业的蓬勃发展奠定了坚实基础，开创了辉煌篇章。图 1959年中国科学院南海海洋研究所在广州正式成立“广州的海洋科研水平和地位，不仅在国内处于领先地位，在国际上也具有较高的知名度和影响力。”南海海洋所所长李超伦研究员介绍到。南海海洋所目前拥有1个热带海洋环境国家重点实验室、1个中国-斯里兰卡热带海洋环境“一带一路”联合实验室;拥有6个院级重点实验室(中心)、3个省级重点实验室、2个联合开放实验室、4艘大型海洋科考船、6个临海野外台站(含3个国家野外科学观测研究站)和1个标本馆......其中在广州研发制造的新型地球物理综合科学考察船“实验6”填补了我国中型地球物理综合科学考察船的空白，成为我国一个先进的新型海上移动实验室和探测装备的技术试验平台，提升了我国海洋探测能力和数据样品获取能力。六十载风雨兼程，南海海洋所硕果累累，共荣获国家及省部级奖项共计167项，其中国家级奖项20项，每一项荣誉都是对“广式创新”的深刻诠释。“热带海洋微生物酶技术引领软体动物功能肽开发”“南海与邻近热带海域动力机制的深度揭示”“热带海洋生物活性物质的高效利用”“南沙群岛及其周边海域资源环境的综合调查”等都是对南海奥秘的深入探索的代表性成果，也是对国家海洋权益的有力支撑。迈向新征程，南海海洋所再接再厉，勇担重任。在“十四五”国家重大科研任务中，承接了包括15项国家重点研发计划项目在内的多项国家级科研任务，彰显了广州在海洋科研领域的强劲实力与深远影响力。南海海洋所致力于南海生物资源挖掘利用，推动海洋药物和生物制品转化。海洋药物与生物制品产业不仅是广州市海洋新兴产业重要的组成部分，更是国家战略性新兴产业之一。张长生研究员指出，广州依托其得天独厚的地理位置与科研实力，已构建起包括广东省海洋药物重点实验室、中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室以及中国科学院海洋微生物研究中心在内的多个高端平台，在海洋特色药用(微)生物资源的挖掘和可持续性利用、新颖药物先导物的发现和成药性评价、海洋药源分子合成生物学产生体系的构建、海洋生物功能大分子的绿色利用技术突破方向展现出强劲的技术创新能力与技术优势。与此同时，南海海洋所海洋药物及生物制品科研成果也正以前所未有的速度转化为市场应用，为广州乃至全国的海洋经济发展注入强劲动力。张长生研究员透露，南海海洋所目前储备了一系列具有成药前景的药物先导化合物，如具有减肥功效的洋橄榄叶素、具有抗肿瘤活性的非典型角环素、具有农用杀虫活性的lynamycin B、具有抗感染功效的N-脱甲基维司他汀等，其中多项成果与企业合作进行系统成药性评价研究，3-5年内有望申请临床试验，为广州乃至全球的医药健康产业贡献“蓝色力量”。 图 活性次级代谢产物lynamycin B对粘虫、玉米螟和草地夜贪蛾的防治效果南海海洋所对海洋微生物资源的挖掘与利用，堪称是海洋世界的“淘金行动”。向文洲研究员团队建立的广东省经济微藻种质资源库，已保藏超过1300株微藻品种，成功构建了从藻种创新到功能产品高端应用的全链条技术创新体系，在国际上率先完成了海水螺旋藻的产业化养殖技术，提取制备了海水藻蓝蛋白、螺旋藻多糖、富硒海水藻蓝蛋白、岩藻黄素等生物活性物质;研制开发了海水螺旋藻营养片剂、抗肿瘤海水藻蓝蛋白、免疫增强海藻多糖、抗关节炎“海精灵”等系列藻生物制品。田新朋研究员团队设计建立了系列稀有海洋放线菌、产酶功能微生物等新的分离方法和选择性分离培养基，目前已分离保藏鉴定超2万多株海洋微生物，包括产工业酶微生物、塑料降解酶微生物、抗菌抗肿瘤活性等药用微生物资源等，构建了亚洲首屈一指的海洋放线菌菌株资源库。南海海洋所团队通过在微重力极端太空环境中育种，选育获得性状优越的海水钝顶螺旋藻H11藻株，其核心修护成分含量比未经育种的原始藻株提升300%，该藻株已获得中国发明专利和美国专利授权。通过产学研合作，目前已建立该藻株核心修复成分(商品名太空藻H11)的量产工艺，进一步开发了系列高端化妆品，达成上亿元的经济效益。此外，南海海洋所还积极探索海洋生物活性肽在美妆领域的转化应用，创新性地推出含海洋贝类功能肽的化妆品，这一产品填补了海洋生物贝类活性肽护肤化妆品的空白，更以其独特的修复与焕活功效赢得了市场的广泛好评，成为广州海洋生物科技产业的一张亮丽名片。南海海洋所在南海海洋环境预报关键技术创新及应用上有着突出贡献。南海海洋所在40多年南海观测数据基础上，建立了准确的南海内部关键物理过程表达模型，显著提高了南海中深层环流模拟精度，据此研发的“南海海洋环境实时分析与预报平台”得到了气象、应急、渔业等部门的广泛应用，为南海航行安全提供保障和支撑。被世界誉为“超级工程”的港珠澳大桥的建设也运用了南海海洋所的环境预报技术。港珠澳大桥工程所处海域环境条件复杂，施工难度大，对作业区的海洋环境预报精准度提出了很高的要求。南海海洋所王盛安课题组受委托建设了港珠澳大桥岛隧工程现场流浪潮实时监测系统，该系统共连续运行6年多，为港珠澳大桥建设提供环境预报保障，为隧道沉管的顺利安装作出重要贡献。“三江汇集、八口入海”。珠江口汇集了八大口门的来水来沙,纳吐着南海潮汐,来自南海的潮汐沿着河道上溯与八大口门的珠江冲淡水形成盐度锋面、季节性变化的广东沿岸流等南海北部环流格局影响、台风引起的风暴潮频繁等都有可能带来航道的急剧骤冲骤淤和近岸增减水等灾害性后果。南海海洋所深入研究珠江冲淡水、浪潮流、咸潮上溯及风暴潮影响等规律，助力揭示珠江口咸潮入侵、各口门排入海的营养盐、微塑料及其他物质的输运、悬浮物扩散和航道冲淤的变化特征及过程。早在2012年，南海海洋所就牵头承担原广东省海洋与渔业局实施的珠江口陆海污染物实时监测系统建设，服务于广州周边珠江口的环境保护等民生工程和海洋资源可持续发展。南海海洋研究所联合斯里兰卡科学家开发的“斯里兰卡周边海域海洋气象预报系统”成功用于斯里兰卡海洋突发事件的应急处理。2021年5月，一艘货轮途径斯里兰卡时突然起火燃烧，并发生爆炸。南海海洋研究所(中-斯中心)收到斯方请求后，利用中斯共建的海洋环境观测站点协作实时监测，帮助评估了污染物塑料、碎片和化学品可能扩散的程度，为本次事件的海洋环境模式预报提供了重要的实时观测数据。珊瑚礁是众多海洋生物的庇护所和觅食区，也是海岸的守护者。近年由于人类活动、海洋暖化、过度捕捞等原因，南海珊瑚礁资源出现严重退化。科研人员要想守护珊瑚，光是潜水就需要面对常人难以承受的困难与挑战，如每次下潜调研珊瑚礁情况要背着40、50斤重的设备在水下待至少1小时，而赶科研任务时一天下潜4次;在海底会被海胆被扎到导致手会发炎肿胀;冬天出水的时候冷到“刺骨”，全身都会发抖等。南海海洋研究所研究员黄晖却甘之如饴，带领团队潜心研究珊瑚，足迹遍布我国南海沿岸等地,多次填补珊瑚礁研究空白，种出一片又一片“海底森林”。黄晖研究员团队掌握了我国海域20多种常见造礁石珊瑚有性繁殖技术，在国内首次实现人工浮浪幼虫和幼体培育,攻克了大规模原位种质培育珊瑚的难题,在珠海、三亚、西沙群岛和南海南部共建立近500亩修复示范区，修复示范面积居国际之首。 海马是国家二级保护动物，广泛分布于我国近海，但生境破坏和过度捕捞已导致海马野生种群严重衰退。南海海洋所实现人工繁育海马，减轻了市场需求对野生海马资源的压力。林强研究员团队以药源海洋鱼类海马等为研究对象，围绕“物种资源评估-环境适应机制-增养殖技术研发”核心研究主线，解决了海马健康增养殖和放流等瓶颈技术，并实现高效繁育和规模化养殖关键技术的应用推广。南海海洋所的海马生物学研究成果在《自然》等一系列期刊发表，入选广东省自然科学奖一等奖。相关技术成果授权国际、国内发明专利20余件，制定行业标准1项，实现经济效益近10亿元，促进了海马资源保护和可持续利用。图 林强研究员团队实现高效繁育殖技术减轻了市场需求对野生海马资源的压力挑战者深渊是指太平洋马里亚纳海沟深约11000米的最深处，同时也是世界上海洋最深的地方，压力是海平面的1100倍。尽管环境恶劣，却是一个充满生命的地方，半掩半藏着一个又一个属于地球朦胧时期的秘密。2016年，南海海洋所主导了“马里亚纳海沟计划”地质与地球物理首航科考任务，成功实施了国际上首次穿越“挑战者深渊”的高精度综合地震实验，在海沟内成功投放和回收了我国最新研发的万米级海底地震仪，坐底最大水深10060米，使我国成为世界上首个成功获取万米级海洋人工地震剖面数据的国家;成功采集了海底沉积物、火山岩石及微生物等珍贵样品;获得了大断面的物理海洋温、盐、深以及流速及湍流微结构等第一手资料。图 南海海洋所主导“马里亚纳海沟计划”地质与地球物理首航科考任务回望深耕南海60载，南海海洋所瞄准国家重大战略发展需求，持续突破海洋领域前沿科学技术，为广州乃至全国海洋科技事业的蓬勃发展奠定了坚实基础，未来南海海洋所将继续在科研创新、人才培养与引进、产学研合作、服务国家战略与地方发展以及推动海洋文化传承与交流等方面为广州建设彰显海洋特色的现代化城市贡献力量，助力广州提升海洋科技自主创新能力、培育海洋新兴产业、推动海洋经济的高质量发展以及塑造具有海洋特色的现代化城市形象。
