外国科技教育 海洋开发——前景广阔的高科技产业，本文主要内容关键词为：广阔论文,高科技产业论文,前景论文,海洋论文,外国论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
目前人类活动的主要区域集中在水深500米以上的海域表面， 海洋的中层循环和深层循环很少得到开发利用。科学家们预言，21世纪是海洋的世纪，今后几十年海洋开发给人类带来的益处将远远超过航空航天。
21世纪是海洋的世纪
海洋的经济潜力无限广阔。海洋上涡动的巨大洋流是影响世界气候模式的主要因素，研究世界气候的运作模式可以提前预告气候灾难，从而可以节省数百亿美元的资金。此外，海洋蕴藏着镍、铁、锰、铜和钴等具有商业开采价值的丰富矿产资源。制药和生物技术公司还在分析深海细菌、鱼类及海洋植物，希望找到一种有朝一日能为制药业创造奇迹的物质，使海洋成为一个巨大的医药“宝库”。
地球表面70%为海水覆盖，海洋气候及洋流的变化对全球性气候变化具有极大影响。洋流的循环能改变地球热量和导致季节风的变化。科学家们相信，发生在南美秘鲁海域的厄尔尼诺现象，会令全球气温上升，特别是环太平洋区域内气候异常。澳大利亚干旱，美国西部水灾，日本的暖冬均与此相关。海洋气象学家称，只有真正了解和掌握了海洋的变化，人类才可能使天气预报达到100%的准确。
对海底的考察，还能解开地球气候演变之谜。海底沉积了大量远古时代的生物，由于受到海水的保护而使它们免遭破坏。对这些古生物的研究，能了解过去年代里地球气候变化以及大气中二氧化碳的浓度，由此能推定未来的气候变化趋势。
环境科学家认为，人类赖以生存的三大要素是粮食、能源和保护、改善环境。而这些都能够通过海洋的开发利用得到解决。海洋中蕴藏着无数可利用的生物和植物，目前人类活动的主要区域集中在水深500 米以上的海域表面，表面资源由于过度开发面临枯竭，而海洋的中层循环和深层循环很少得到开发利用。海洋也是最大的养殖场。人们预计，有朝一日营养丰富的鱼类将成为人类的主食，海洋中还沉睡着诸如石油、贵金属等无数的天然资源。
潜水技术推陈出新
深海潜水与航天开发一样，同样充满着危险和挑战。几千年来，人类一直在寻找如何在潜水时补充氧气的办法。潜水器的历史最早可以追溯到1620年。但是，直到巴顿发明“深海球形潜水器”以后，科学家们才有机会向海底最深处发起挑战。巴顿和动物学家威廉·毕比曾乘坐该潜水器，在大西洋百慕大群岛附近海域创下了3028英尺的当时深潜最高纪录。不过，这种潜水器的机动性较差，它只能垂直下潜，而不能垂直上浮。瑞士工程师奥古斯特·皮卡德成功地解决了潜水器的机动性问题，他发明了“深海潜水器”，这是世界上第一只外形真正像轮船的潜水器，该潜水器由装满汽油的浮船和悬挂在浮船下的球形密封舱两部分组成。1960年，美国海军上尉唐·沃尔什和皮卡德之子雅克驾驶“的里雅斯特”号深海潜水器，成功地下潜到世界最深处查林杰海渊。该潜水器与现代潜水器的不同之处在于，现代潜水器装有先进的水下摄像系统和机构臂等设备，而“的里雅斯特”号除了能搭载乘客之外，无法装备其他设备。尽管如此，它的成功向世人证明，人类既然有能力登上珠穆朗玛峰，也必然能征服最深的海渊。
“的里雅斯特”号的成功极大地推动了潜水器的发展。1964年，美国伍兹霍尔海洋研究所研制出“阿尔文”号三人潜水器。几年后，世界上第一只遥控潜水器研制成功。与此同时，俄罗斯、法国和日本出于军事或科研目的纷纷研制潜水器，出现了多国竞相开发潜水器的局面。目前，美国、俄罗斯和法国由于经济上的原因，已纷纷削减潜水器的研究经费。日本的深潜研究起步虽晚，但目前已领先于美国、俄罗斯和法国等起步较早的国家。1994年3月，日本重10.5吨、造价4150 万美元的“海沟”号遥探潜水器在查林杰海渊成功地潜入海底，比“的里雅斯特”号1960年创下的纪录还差60厘米，这说明日本在深潜技术方面已处于世界领先地位。去年秋天，被誉为“水下飞机”的“深潜Ⅰ”号新型潜水器将在美国蒙特雷湾水域进行首次深潜试验。这只长14英尺、重2900英磅的潜水器外形像一枚胖乎乎的鱼雷，但是它能像鱼儿一样在海底自由遨游。
海洋开发任重道远
潜水器技术的进步开创了深海探索的新时代，深刻地改变了生物学、地质学和海洋学的研究面貌。科学家们了解到，海底并不是“一马平川”，而是布满沟沟壑壑：海底不仅有足以容下喜马拉雅山脉的海沟，而且有一条绵延5万公里、横亘大西洋、太平洋、 印度洋和北冰洋的巨大的海底山脉，这是地球上最壮观的地理特点之一。70年代末，地质学家们首次到达大洋中脊，为当时的新理论板块结构理论找到了新的证据。地质学家认为，地壳很可能是在大洋中脊形成的：新的板块材料被一股力量从底部推出，落下后形成海底。从大西洋和太平洋部分海底山脉收集的岩石试样都证明了这一理论的正确性。更令人难以置信的是科学家们在没有丝毫光线的海底热泉口附近找到了软体虫等动物。许多科学家认为，地球上最早的有机物是化学合成而不是光合的，这表明海底热泉口也许是研究地球生命起源的最佳实验室。
人们有理由相信，21世纪，人类将进入一个有序的共同开发和利用海洋的新时代。日本“产业消费研究会”和“地球环境与海洋科学技术研究会”最近共同建议，建立一个由性造卫星、计算机网和大型海洋考察船等组成的国际性海洋观测网络。该网络旨在调查全球海洋生态、开发和利用海洋资源以及掌握海洋对全球气候变化的影响。建议组成的海洋观测网络，有海上研究中心、海洋挖掘船、海中控制台和处理中心以及潜水艇、浮标、海底机器人等一系列现代化海洋考察设备。犹如航空母舰一样大的海上研究中心将收集到的情报通过卫星输入网络。