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编者按:党的二十届三中全会强调,教育、科技、人才是中国式现代化的基础性、战略性支撑。实现高水平科技自立自强,归根结底要靠高水平创新人才。中国科协科普部联合光明网推出“科学报国正当时”栏目,解读高校科技类学科设置、人才培养模式,引导广大青少年把个人理想追求融入国家发展伟业,赓续科学报国传统,筑牢科技创新的根基和底座。#千万IP创科普
提起海洋科学,你是否会想到海洋生物?事实上,除了海洋生物,海洋的现象与规律还有无穷无尽的秘密等待探索。海洋科学究竟学什么?怎么学?本期《科学报国正当时》栏目带你一探究竟!
“目前不少学生或家长对海洋科学专业存在认知误区,认为海洋科学研究的是海洋生物、海水养殖或海底矿产资源等。”中国海洋大学海洋与大气学院副院长陈旭表示,作为一门以观测为核心的交叉学科,海洋科学的核心是探索海洋现象与规律。传统意义上的海洋科学涵盖物理海洋、海洋化学、海洋生物、海洋地质、海洋技术等二级学科。
随着卫星遥感、海洋观测、人工智能等新兴技术在海洋领域的深度应用,卫星海洋学、应用海洋学、人工智能海洋学等新兴学科也应运而生,丰富了海洋科学的学科体系。
“基础学科是海洋科学的根基,至关重要。”陈旭举例,物理海洋学的核心内容与流体力学紧密相关,这门被学生戏称为“留级力学”的课程,虽学习难度不小,却能为后续研究筑牢基础。陈旭强调,海洋科学的发展离不开与数学、物理、化学等基础学科的深度融合,诸多新兴方向均由跨学科碰撞而生。
“海洋包罗万象,海洋科学的学习将会充满乐趣。”陈旭补充道,课堂之外,实践观测也是重要环节。学生需要走出教室、奔赴海上开展实地教学,在亲身体验中培养探索精神,近距离感受海洋的奥秘。
与陆地观测相比,海洋观测仍面临不少挑战。青年科技工作者、中国海洋大学教授周春谈道,海洋环境的变化比大气的变化复杂程度还要高,而在陆地上每隔几公里就有一个气象站监测环境要素,可在广袤的海洋中,全球范围内像潜标这样的固定观测设备仅有数百套,人类对海洋环境的认知仍十分有限。
“我本身是学习物理海洋专业的,主要研究海洋深层环流。最开始我只是基于观测数据分析现象。”周春回忆道,早期观测海洋主要依靠像东方红3号这样的海洋科考船驶到相应位置后进行单次观测,难以把握海洋环流长时间内的复杂变化规律,这促使团队转向开发新的观测平台。
潜标,就像是海底的气象站一样,可以在固定位置实现海面到海底全水深海洋环境要素的长期连续观测,掌握其温度、盐度、密度、海流、生化要素等要素的长期变化规律。
然而,早期我国潜标技术远远落后于美欧等海洋强国。自2007年起,周春所在的团队开始自研潜标。他坦言,跨学科攻关的过程并不容易,不懂自动化就啃论文,遇到机械难题就跑去请教工程技术领域的老师,一点点补齐短板。最终,团队研发出海洋环境全水深观测潜标、海洋环境实时观测潜标等不同类型的潜标。
在高可靠性自研深海潜标的支撑下,结合卫星遥感、水下滑翔机、漂流浮标等技术装备,中国海洋大学构建了“空-天-地-海”一体化区域海洋观测系统——“南海立体观测网”,建成全球规模最大的区域海洋观测网。
周春表示:“在海洋里面,存在着非常多的生物资源、矿产资源、能源资源等,但这些资源的开发都需要建立在了解海洋环境的基础上。”
“我期待对海洋充满兴趣的学子们能够扎实理论基础,同时拥抱新兴发展技术,保持对海洋的热爱和敬畏,为向海图强贡献自己的智慧。”陈旭寄语青年学子。

出品人
杨 谷
总监制
宋乐永 战 钊
总策划
宋雅娟 蔡 琳
记者/编导
王若昕 张梦凡
统 筹
张 蓉
特别鸣谢
中国海洋大学
联合出品
中国科协科普部 光明网

