|
6 c# s1 F0 c- z7 ]0 h
作者 |张思玮 廖洋 
# S4 ~$ F& y9 k! s6 D 中科院海洋科考船队  & Z& _7 ]5 p6 c
“空天海地”一体化综合立体观测网络 
( ~" k& T" a4 }. G4 X Q* M 科研人员进行复杂微量有机分析  ( f7 |5 V$ H+ D/ h
海洋人工智能和大数据可视化服务平台 4 m: W. C) r1 L9 b1 l7 r
看海，需要的是一种心情；探海，则需要的是一种情怀。这种情怀既包含科学家们的使命与担当，更承载着几代海洋人的海洋强国信念。
: o+ d0 i6 j; V l1 P 历经70年的风吹雨打、潮起潮落，几代中科院海洋所人传承跨越、锐意进取，乘风破浪、耕海探洋，用拳拳赤子之心一步步叩开海洋的“心扉”。
" \: J2 a' R) A8 \ 如今，面向加快建设海洋强国的重大需求，以海洋所为核心力量，联合中科院内其他涉海院所组建了一支海洋科考“集团军”，高效运行“四所十船三码头”科考船队，系统构建了“四站四网”空天海地一体化观测网络，打造海洋大型仪器区域共享体系，建设海洋人工智能与大数据中心，为海洋科学研究提供服务支撑平台，迸发创新火花，深耕蓝色国土。 8 r" E/ _& e; P7 v5 |8 V4 P+ U
起航聚力，“集团军”从浅海走向大洋 . }$ z$ V2 Q6 {, }
“海洋科学是一门实验科学，现场观测是最基本的手段，海洋科学的每一次重大进步都离不开海洋科学观测的助力。而要进行海洋观测，自然离不开海洋科学考察船。”海洋所科考船运行管理中心主任刁新源说。
2 v( v$ F" B7 N: h( J 1957年，海洋所成立科考船队，我国第一艘专业海洋调查船 “金星”号投入使用。1958年，以海洋所为骨干力量、“金星”号为主力科考船，开展了新中国首次大规模全国海洋综合调查，摸清了我国海域家底，为新中国海洋科学研究事业奠定了基础。
( V; b) K$ z6 E8 }. J 1980年，排水量3324吨的“科学一号”海洋科考船正式服役，实现了中国海洋科学考察从近海走向远海。 + H( `5 R( y( j S7 Z
2006年，1000吨级近海科考船“科学三号”启用，海洋所组织开展中国近海开放共享航次，开创了我国科考船“共管、共用、专业运行”的新模式。
: F. y$ d! T. k( s6 W4 p- r 2012年，我国自主设计建造的海洋科学综合考察船“科学”号交付使用，真正意义上实现了我国从浅海走向深海、从近海挺进大洋的强国梦想。
, B, O0 c) m; }5 x: A% H3 I$ w 2015年，中科院党组决定由海洋所牵头组建中科院海洋科考船队，统筹调配院内“科学”“实验”“探索”“创新”4个系列10艘科学考察船，建立了“四统一、三统筹、双闭环”的管理体制机制，形成了从海岸带、近海到深海大洋的谱系化科考能力，建成了全海域可达、全海深探测、全要素获取、全链条保障的综合探测体系，有力推动了中科院海洋科考能力的跨越式提升，为全国的海洋科研力量提供开放共享的创新基础平台。
8 M( J7 ~5 u, L5 G+ |$ L! [) L 可以说，从“金星”号到“科学一号”，再到“科学”号，几代海洋所人秉承科学报国之志，怀揣探秘海洋之心，以对科学问题孜孜以求的态度，不畏风浪不惧险阻，乘风破浪耕海探洋。
1 F/ H: @9 {9 Y/ c4 d" k( N- ?! c4 { 建站织网，打造立体化“透明海洋” ! n; ~0 e% |8 ^! l
“想要深入了解海洋，除了需要科考船，更离不开与大海日夜厮守的海洋观测台站网络。如果说科考船是有目的地获取海洋某个区域的短期数据，那么海洋观测台站网络记录的则是长期、动态、实时的监测数据。”海洋所海洋观测网络管理中心主任于仁成说。
5 U' D) l- L0 ]# C: t0 N 野外台站网络是科学研究的前沿阵地，能为科学研究与社会经济发展提供一手的数据。几代海洋所人通过建立野外观测台站，铺设观测网络，由点及线、由线到面地观测海洋、透视海洋，以期更准确地把握海洋的脉搏。
8 _, s+ z, T; b6 H* }: j 如今，海洋所牵头建设的海洋大科学研究中心，通过整合胶州湾生态站、黄河口滨海湿地生态站、牟平海岸带试验站、长江口生态站以及黄海浮标观测网、东海浮标观测网、西太潜标观测网、环渤海陆海气环境立体观测网，构建了“四站四网”海洋观测网络，这是国际上最大规模的“空天海地”一体化综合立体观测网络，布局从中国近海及邻近大洋正向大洋深处覆盖……
7 F0 W7 G) T3 U& } “未来，利用野外台站观测网络，海洋科学将会从单纯科学研究转向支撑经济社会可持续发展。”于仁成说。 , {" ]4 D2 |* l% z
设备集群，海洋“核武”显威力 ) _$ ~, v; A5 q* n9 C
有了专业的海洋科考船队和海洋综合观测网络，还不足以完全承担解析海洋的秘密，一定要有先进的实验仪器做强大的“武器支撑”。 $ P) R! I7 S5 D0 u' k8 d
“各单位甚至同一单位各种设备一同涌入，也带来了重复购置、使用效率低等问题。” 中科院海洋科学大型仪器区域中心管委会办公室主任宋金明表示。基于这样的背景，在中科院部署下，2008年，中科院海洋科学大型仪器区域中心在青岛成立，海洋所是牵头单位。自此，具有海洋科学特色的集大型仪器设备、一流科技人才、重大科研任务于一体的特色明显、功能强大的综合型研究实验集群初现端倪。
" a3 m4 s* W# c( z9 ~5 D0 y 当然，平台建设并非是简单的“拉郎配”，而需要充分发挥各自的集约优势，从“多股绳”转变为“一根缆”，实现“1+1＞2”的规模效益。
7 R1 A. K- v8 C, I) \9 B; t4 E 如今，中心涵盖中科院7个研究所，不断完善面向海洋样品全基质的系统测试平台，构建了以青岛和广州为核心，“南北双核、五地七所”的海洋观测与室内分析测试共享体系，并面向国内外高效开放共享。近两年，中心年均总共享机时超过 48 万小时，累计为 83 家院所、高校和企业提供分析测试服务，并连续两年在中央科研仪器设备开放共享评价考核中获评优秀。
) `5 c( `! c9 X1 B 人工智能，打造“数字海洋”新高地 % u+ `1 k2 R1 s6 \1 m" ^# i! p, m
无论是劈波斩浪的科考船队，“空天海地一体化”观测网络，还是开放共享的大型仪器设备，最终都会以观测数据、模式数据、实验数据等形式呈现。
8 n& N% t9 `: I( Z9 u) ` “这就需要建设一个开放共享的综合性海洋大数据中心。” 海洋所海洋大数据中心主任李富超说。 $ [& x# H* p5 j
早在2000年，海洋所就开始进行系统性的海洋科学数据库建设，联合中国海洋大学等5家高校科研院所建成青岛海洋科学数据平台，开展海洋科学数据整合和共享工作。
: W! f- n5 f4 N8 u 2018年中科院开始筹建海洋大科学研究中心，海洋所众望所归地整合相关资源成立海洋大数据中心，成为中心三个核心开放支撑平台之一。目前，该中心的数据资源量已近300TB。 % W6 m7 B" s: B+ M7 Q! r( u6 V
有了海量数据，如何将这些数据转化成产品发挥效能？李富超表示，这就离不开高性能计算平台保障。目前，海洋大数据中心的超算平台是中科院高性能计算环境青岛分中心，在数据管理和应用方面发挥了巨大作用。 , d* g5 z, c- @3 ?
在相关专项的支持下，海洋大数据中心研发出了适合于海洋遥感映像的深度学习模型、CASEarth-Ocean数据可深化服务系统以及一系列高水平海洋科学数据产品，这些成果都在海洋科学研究的“蓝色舞台”上发挥着不可替代的作用。
! E, E) C* ]3 S1 Q! I5 A 如果将科研人员征服海洋的过程比作建高楼大厦，那么科考船队、海洋观测网络、分析测试中心、海洋大数据中心等平台就是支撑高楼大厦的中流砥柱。未来，相信在这些支撑平台叠加效应辐射下，海洋所在集聚优势创新团队，推动跨学科、跨领域、跨部门协同创新，支撑重大科技任务实施和重大成果产出等方面将会做出更多的贡献！ / j; h$ ]% v& w) x/ \
编辑 | 赵路 4 |+ Z& E# D+ p
排版 | 志海 ; s1 E9 g1 N2 s# T0 b0 M8 B$ N+ q7 Z
不想错过中国科学报的推送？
. Y. U E% U+ `: P" ~) c& t7 | 关注并将我们星标吧！ M L# c' J! I/ d/ A" _
方法如下 ↓ 
- W3 j# G( K6 M8 l5 m$ P7 @& A- I+ O$ z" L+ t% ^& w# g
: @5 H! L$ K# K4 i; ^6 b) @
4 s" a3 E& y" J; x. v
% U3 U2 C% A# i: T1 F+ Y$ V | 
