農林漁牧網

您現在的位置是:首頁 > 農業

(訪談)專訪“經略海洋”科學家們:為海洋科技創新練就“絕技”

2022-02-03由 海報新聞 發表于 農業

怎樣成為一名海洋學家

大眾網·海報新聞濟南9

月26

日訊

(記者 程天浩 姜洋 畢勝)壯麗70年,奮鬥新時代。新中國成立70年來,山東始終與時代同步、與祖國同行,經濟社會發展發生了翻天覆地的變化。9月26日,由山東省委宣傳部、省國資委主辦的“山東省慶祝中華人民共和國成立70週年網路訪談”播出第二期。本期節目聚焦經略海洋與科研創新,青島海洋地質研究所副研究員胡高偉,青島新前灣集裝箱碼頭有限責任公司副總經理、高階工程師李永翠,中國科學院海洋研究所研究員、中科院海洋環境腐蝕與生物汙損重點實驗室副主任段繼周,青島聚好看科技股份有限公司資深科學家王寶雲做客大眾網·海報新聞演播室,分享了他們在各自領域的最新科研成果,從他們身上也可以看出山東在各個領域為“經略海洋”做出的努力與貢獻。

依海而興,向海圖強。作為海洋大省,山東提出了打造活力海洋、和諧海洋、美麗海洋、開放海洋、幸福海洋的五大行動方向。到2035年,山東將基本建成與海洋強國戰略相適應,海洋經濟發達、海洋科技領先、海洋生態優良、海洋文化先進、海洋治理高效的海洋強省。多地提出要建設政府、高校及科研院所、企業三位一體的“1+1+1”聯合創新模式,科技創新成為海洋經濟發展的“新引擎”。

(訪談)專訪“經略海洋”科學家們:為海洋科技創新練就“絕技”

發展經略海洋可持續清潔能源是關鍵,青島這個研究所頻頻突破“可燃冰”技術難題

2018年,我國能源消費總量46。4億噸標準煤,其中,能源結構中煤炭佔比約60%以上,對環境造成汙染的同時,還存在著能源的對外依存問題。青島海洋地質研究所副研究員胡高偉介紹,比起煤和石油這樣的化石燃料,可燃冰就像天然氣一樣是一種清潔能源。可燃冰燃燒之後只會產生水和二氧化碳,幾乎不會留下固體殘渣,也不會產生有害氣體。此外,可燃冰的儲量非常豐富,目前估計南海可燃冰儲量為800億噸油當量,如果實現商業開採,將大幅度改變我國現有的能源結構,降低能源的對外依存度,也很可能引發世界能源革命。

(訪談)專訪“經略海洋”科學家們:為海洋科技創新練就“絕技”

青島海洋地質研究所副研究員胡高偉做客大眾網·海報新聞演播室

然而,可燃冰的開採是一個極具困難的挑戰。胡高偉表示,可燃冰作為一種潛在的能源,要開採它至少需要過三道關卡。其中第一道關卡就是要知道什麼是可燃冰,它有什麼樣的性質。為此,青島海洋地質研究所建立了可燃冰模擬實驗技術體系,利用聲、光、電、熱、力等科技手段從分子級、微米級、釐米級等不同尺度瞭解了可燃冰的性質。這個模擬實驗技術平臺是國內最早、最全的實驗平臺之一,我國合成並在室內首次點燃可燃冰就是在這個實驗室完成的。

除此之外,青島海洋地質研究所在可燃冰開採過程中有不少技術突破,胡高偉告訴記者,總體來說,青島海洋地質研究所為可燃冰開採提供理論基礎與技術方案支撐。時至今日,還沒有哪個國家實現商業開採,大家仍在角力。目前,青島海洋地質研究所已經處於試開採相關研究階段。

智慧、高效、自動化,青島港無人碼頭為經略海洋發展開足“引擎”

在經略海洋的發展中,港口、碼頭也具有十分重要的意義。這方面,青島港無人碼頭在行業內已經走在前列。青島新前灣集裝箱碼頭有限責任公司副總經理、高階工程師李永翠介紹,如今,青島港開創了“低成本、短週期、全智慧、高效率、更安全、零排放、高質量”的發展模式。與國外的自動化碼頭相比,青島港的成本是國外的70%左右,與國外同類型碼頭相比,首先實現了低成本運作。

(訪談)專訪“經略海洋”科學家們:為海洋科技創新練就“絕技”

青島新前灣集裝箱碼頭有限責任公司副總經理、高階工程師李永翠做客大眾網·海報新聞演播室

所謂自動化碼頭,是完全“無人”的,在青島港無人碼頭可以看到,所有機械都是自動駕駛、自動執行,而這些裝置“無人”的背後,是基於一套極其複雜的系統在“幕後”指揮。為此,青島港構建了一套智慧控制系統,從而實現了碼頭的自動化、智慧化運作。李永翠說,國外也早有自動化碼頭的出現,但能夠完全做到全流程無人化、智慧化運作的,青島港還是第一個。與其他國家許多自動化碼頭飽受詬病的效率低問題,青島港無人碼頭的效率不但要比國外同類碼頭高出50%,還是第一個效率超越人工碼頭效率的無人碼頭。

資訊系統被譽為自動化碼頭的大腦和神經網路,青島港在研發過程中突破了不少“卡脖子”的世界難題。由於需要一整套系統來實現無人化,如何操作、如何駕駛、以什麼樣的路線行駛,都是擺在李永翠面前的一道道難題。在建設之初,原本打算採用德國一家公司提供的系統,但工期過長、必須購買配套硬體等霸王條款讓李永翠無法接受,於是,李永翠決定聯合國內廠商自主研發該系統。從設計開始,數百項的課題需要逐一攻關,經過無數個日夜的攻堅克難,最終實現了對該系統國產化的期待,在某些方面甚至超過了國外的系統。

利用海洋要當心海水腐蝕,科學技術給艦船、海港設施穿上“保護衣”

據統計,全世界每90 秒就有1噸鋼鐵變成鐵鏽。為什麼生鏽?主要是在鋼鐵表面形成潮溼的環境,形成水膜,空氣中的氧氣會溶解在水中,與鋼鐵發生電化學反應,發生腐蝕。若是放到海水的嚴苛環境下,受到的腐蝕更加嚴重。中國科學院海洋研究所研究員、中科院海洋環境腐蝕與生物汙損重點實驗室副主任段繼周介紹,鹽分等的影響會加速腐蝕,海洋環境根據不同的腐蝕特點可以分為5個區帶,而浪花飛濺區由於陽光照射,乾溼交替,是最典型的嚴酷腐蝕環境。這對於各種艦船、海工裝備等裝置,無疑是非常嚴峻的考驗。普通的防腐蝕塗料很容易發生剝落,無法達到防護效果。同時,海洋中存在著無數的海洋生物,與腐蝕一樣,海洋生物汙損也嚴重影響著工程設施的使用功能,例如對船舶而言,汙損會造成表面阻力增加,燃油消耗增加,航速降低等眾多影響。

(訪談)專訪“經略海洋”科學家們:為海洋科技創新練就“絕技”

中國科學院海洋研究所研究員丶中科院海洋環境腐蝕與生物汙損重點實驗室副主任段繼周做客大眾網·海報新聞演播室

研究結果表明,2014年我國腐蝕成本超過2。1萬億元,佔當年GDP的3。34%。其中,海洋腐蝕和生物汙損是佔相當大比例的。段繼周說,中國科學院海洋研究所的科研團隊從1960年起就進行海洋腐蝕與防護研究, 目前,還建立了中科院海洋環境腐蝕與生物汙損重點實驗室和國家海洋腐蝕防護工程技術研究中心等平臺。透過十幾年的研發,在侯保榮院士帶領下,開發出以復層礦脂包覆防腐技術、氧化聚合包覆防腐技術、鋼筋混凝土塗層防腐技術和腐蝕監測等為主的成套的海洋腐蝕防護解決方案。

目前,相關技術已經大面積在一些沿海港口和風電設施上得到應用,其中包括青島港、湛江港、寧波港以及風電設施、採油平臺等許多碼頭、鋼樁設施的保護。在浪花飛濺區,以往每隔2-3年就需要塗料塗裝施工。如今,包覆技術在青島港某碼頭已服役近10年,經過開啟驗證,保護效果優異。技術為這些重要的裝備設施提供保證,延長它們的服役壽命長達20-30年。段繼周表示,許多防腐防汙技術還在進一步創新研發中,希望未來這些技術都能為海洋國防、海洋資源開發和生產建設保駕護航。

科技創新,用技術推動生活智慧化

在很多新技術、新裝置的發展中,科技創新和人工智慧具有十分重要的作用。海信旗下“聚好看”就是這樣一家專攻網際網路高科技的創新企業。青島聚好看科技股份有限公司資深科學家王寶雲介紹,聚好看持續加大人工智慧電視系統的研發和最佳化,在業內率先實現全場景實時影象搜尋功能,使用者可一鍵搜尋圖中人物、商品等資訊。目前公司有4300萬終端使用者,日活超過1千萬,位居行業第一。

(訪談)專訪“經略海洋”科學家們:為海洋科技創新練就“絕技”

青島聚好看科技股份有限公司資深科學家王寶雲做客大眾網·海報新聞演播室

王寶雲認為,智慧電視服務行業裡有3個關鍵問題是各個公司一直致力於解決的,第一是內容發現問題,第二是互動問題,第三是穩定性問題。從2013年開始,電視上內容和服務越來越多,但當內容太多時,每個人都會面臨一個內容選擇的困惑。面對這個問題,聚好看的解決方案就是人工智慧。基於機器學習和深度學習等AI演算法,根據家庭使用者的行為習慣和內容特徵,給每個家庭中的成員推薦他最想看的內容。目前,聚好看已經可以做到千萬級家庭使用者的內容個性化,使用者所看到的內容70%是由機器生成的,整體處於行業先進水平。

基於自然語言處理、人臉識別、物品識別等人工智慧技術,聚好看還實現了行業最好的6輪連續人機對話,支援從明星到動物、植物、汽車、建築等行業最全的13個大類的智慧識別,使用者只需要說話就可以知道答案。電視不同於手機,使用者對故障的容忍度極低,為了儘可能提高應用的問題性,我們研發了容器雲平臺,與行業內同類型公司相比,聚好看做到了更細粒度的cpu排程,更高的資源利用能力,以及秒級的擴縮容。基於容器雲平臺,聚好看已經具備支撐億級使用者的能力,這也提供了極高的穩定性。未來,聚好看還將在人工智慧等方面投入更多研發力量,為山東的科研創新發展貢獻力量。