刍议中国国际深海资源开发中长期发展战略


  21世纪是“海洋世纪”,是人类全面认识、开发利用和保护海洋的新世纪。海洋研究开发不只是关系到一个国家的资源战略问题,而且与国家的安全息息相关,这个安全涵盖一个国家的政治、经济权益。位于国家管辖海域之外的国际海底区域,面积约为2.517亿平方公里,约占地球表面积的49%,根据《联合国海洋法公约》的规定,这一区域及其蕴藏的丰富资源是全人类共同继承的财产,由国际海底管理局代表全人类进行管理和协调。但从20世纪60年代起,国际海底资源开发的实际“游戏规则”就是捷足先登,谁投资谁占有,谁开发谁受益。只要有能力有实力,开发就有优先权。因此,一些发达国家利用自己资金、技术上的优势,竞相开始争夺国际海底资源。中国在海洋开发属后来者。但后来者可以居上,经过十几年的艰苦努力,我国在海洋研究与开发技术方面均取得了巨大的进步。面向新世纪,中国大洋开发要从发展战略、全球战略、大国战略来审视国际海底区域,建立国家的“区域”战略观,制定符合中国国情的大洋研究开发发展战略规划,推动我国从海洋大国向海洋强国跨越。

  一、中国大洋研究开发的战略意义

  “实施大洋开发”,是顺应时代潮流的科学决策。海洋是人类社会可持续发展的宝贵财富和最后空间,是能源、矿物、食物和淡水的战略资源基地。20世纪70年代以来,世界海洋产业总产值十年左右翻一番。进入21世纪,沿海地区的人口有可能达到人口总数的四分之三。可以断言,今后世界海洋经济仍将持续快速发展,成为世界经济发展的新增长点。联合国和其他国际组织都很重视海洋的开发与保护,并鼓励沿海国家把海洋开发列入国家发展战略,对海洋开发实行综合管理。

  中国人均陆地面积只有0.008平方公里,远低于世界人均0.3平方公里的水平,矿产资源人均占有量还不到世界水平的一半,但中国90%的能源消耗和工业材料都依赖于矿产资源。据统计,占中国矿产消耗量90%的45种主要矿产,进入21世纪后将有半数不能满足经济发展的需要。一般认为,当一国资源的对外依存度达到20%~30%时,就面临着较高的风险。据此判断,中国将在未来5~10年遭遇“资源安全”问题,未来10~20年,这一问题会变得严重起来。20年后,若没有充分准备,“资源安全”就极有可能成为制约中国社会经济发展的“软肋”。据预测,全球资源需求的高峰将出现在2020年,在此前将发生第三次能源危机,我国资源需求的高峰也将出现在2020~2030年,两者的叠加,要求我国加快实施包括海洋强国战略在内的综合对策,时不我待。

  中国于上世纪90年代之后,随着中国大洋矿产资源研究开发协会的成立和开展有效的工作,针对矿物资源紧缺的现实,一举成为C-C区多金属结核资源的“先驱投资者”,明显增强了国家的国际地位,促进了中国经济可持续发展,是具有超前意识的战略决策。面对潜在的国际海底资源,我们要从长远发展上考虑,大力实施大洋开发战略,强化海洋资源量占有意识,依据《联合国海洋法公约》赋予的权利,充分行使我国在“区域”内的各项自由,积极参与利用国际海域的空间和开发国际海域中的自然资源及其相关活动,为我国提供必要的战略储备。同时,通过大洋开发,积极参与国际合作与竞争,可以提升中国开发海洋开发技术与科学研究水平。因此,加快实施海洋开发战略具有重要的现实和长远意义。

  二、 中国大洋研究开发历史回顾

  从1976年开始,中国便组织海洋调查船在太平洋赤道附近的国际海底区域进行深海资源的调研,并分别于1978年和1979年在4214~5443米处采集了多金属结核样品。80年代,国家海洋局和原地质矿产部分别组织了几个专门的航次,在中太平洋和东太平洋进行了综合性的资源调查和初步评估。1990年,“中国大洋矿产资源研究开发协会”(简称“大洋协会”)成立,负责组织、协调全国在国际海底区域的研究开发活动,并向联合国海底筹委会申请矿区登记。1991年3月5日获得批准,成为继法、日、俄、印之后的第五位多金属结核资源“先驱投资者”。随后,大洋协会组织原地质矿产部、国家海洋局、冶金部和有色金属总公司的优势力量,在太平洋中我国15万平方公里的开辟区内进行10多次勘查。根据《联合国海洋法公约》规定,中国分别于1996年和1999年,将分配区域中的50%面积交还联合国,作为人类的共同继承财产,其余7.5万平方公里海域中的矿物资源分配给中国,由中国进行专属性开采,使中国在太平洋上获得了一块“中国地”,该7.5平方公里海域位于北太平洋上的克拉里昂—克林帕顿断裂带之内,在夏威夷岛的东南方向,西经138度至157度;北纬7度至14度海域,水深5200米左右,有望成为我国21世纪深海采矿的商业性开采区域,标志着我国向跨世纪的海洋大国迈出了坚实的一步。

  我国在获准成为“先驱投资者”后,抓紧制定了《中国大洋协会15年(1997~2012年)的勘探工作计划》并于1997年获国际海底管理局的批准。在2001年5月,中国大洋协会与国际海底管理局签订了《勘探合同》。至此,中国大洋协会已由国际海底开辟活动的先驱投资者成为国际海底资源勘探的承包者。

  中国的大洋开发在大洋协会的统一管理和协调下,开展了大量的工作。通过认真实施《大洋多金属结核资源研究开发第一期(1991~2005年)发展规划》及我国国际海底区域研究开发“八五”、“九五”和“十五”计划,使我国在深海勘探开发技术、大洋科学研究及大洋环境保护等方面取得了长足的进步。

  在大洋勘探技术及装备方面,1986年“863”计划实施之前,我国研制的都是有缆遥控水下机器人,工作深度仅为300米, 1994年“探索者”号研制成功,它工作深度达到1000米,甩掉了与母船间联系的电缆,实现了从有缆向无缆的飞跃。1992年CR-01“6000米自治水下机器人(AUV)”研制项目列入“国家高科技发展计划(“863”计划)”,1995年6000米自治水下机器人在我多金属结核开辟区进行深海下潜试验获得成功,标志着我国机器人的总体技术水平跻身于世界先进行列,成为世界上拥有潜深6000米自治水下机器人的少数国家之一。“十五”期间,7000米深海载人潜水器的研制已作为十五“863”计划国家重大专项批准立项,并将于2005年底前完成7000米深海试验,其调查能力范围可覆盖世界97%以上的洋底。2001年,由我国自行设计的深海采矿系统CR-02“6000米自治水下机器人”和多金属结核采矿系统通过130米湖泊试验。同时,我国正在加紧研制3000米极端环境下使用并具有安全、经济、高效和作业深度大的无人遥控潜水器(ROV)。除此之外,在取样设备方面,由单一的抓斗、无缆到箱式、多管保真取样器;水深测量由传统的测深仪更新为全覆盖多波束探测仪;由单一的水下照相发展到深拖系统和深海水下机器人作业;由简单的海底土工测试进步为原位测试;不断增加了地球物理勘探新技术和与按国际标准进行的深海环境基线调查技术,在勘探技术方法方面基本上已与国际接轨;自行研发了海底照片计算机判读处理及地质解释技术;多频探测数据处理与解析技术等。

  在大洋资源勘查方面,在 “八五”、“九五”期间,我国大洋研究开发主要围绕多金属结核矿区的区域放弃和最终在开辟区内商业生产矿区的圈定,获得了开辟区内一些重要的基础资料数据。“十五”期间,中国大洋协会制定了“持续开展深海勘查,大力发展深海技术,适时建立深海产业”的工作方针,实现了由单一的多金属结核资源扩展到富钴结壳、热液硫化物、深海生物基因及深海环境等多种资源和多个方面的战略转移。具体实施以深海资源勘查与评价、环境研究与评价、深海技术研究与开发、综合评估与基础业务建设为四大主题的工作内容。大洋协会制定的“十五”期间工作目标是对太平洋海山区进行富钴结壳资源加密调查,兼顾多金属结核、热液硫化物资源调查和环境基线调查的海上勘查工作;开展热液硫化物资源初步调查,并兼顾开展深海生物基因资源调查和深海环境调查,争取在“十五”期间划出一块可供申请的富钴结壳矿区,并为今后圈定热液硫化物矿区打下坚实基础。

  另外,中国十分重视大洋开发生态环境保护。从“九五”期间开始,我国执行了以生物生态为主的环境基线及其自然变化研究(NaVaBa)计划,取得了大量的科学数据。由我国科学家倡导并负责实施的环境基线及其自然变化研究(NaVaBa)计划,得到国际社会的赞同。在2001年被确立为国际海底管理局四大国际合作项目之一,并被认为是中国对国际海底区域勘查的重要贡献之一,提高了我国的国际声望,维护了我国的根本利益。

  三、大洋开发研究现状

  如今,世界各国在海洋上的竞争比历史上任何时期都要激烈。世界上沿海各国政府不断提高对海洋的认识,积极调整海洋政策,加强海洋开发与保护。美国、日本、俄罗斯、法国、英国等许多国家都把海洋开发定为基本国策,竞相制定海洋科技开发规划、战略计划,优先发展深海高新技术,以加快本国海洋开发的进程力度。我国周边海上邻国,也都很重视发展海洋事业,不断加强对管辖海域的管理和控制。海洋开发已经成为国际事务的热点领域之一,许多沿海国家都将海洋开发列为新世纪的重要战略任务。

  实施大洋开发战略,关键是技术。谁掌握了海洋高新技术,就等于拿到了资源宝库的金钥匙,就能从海洋中获得更多的资源和更大的经济利益,就拥有资源开发的优先权。西欧各国为保持现有的经济实力,并为在高技术领域内增强与美、日等发达国家的竞争力,也迎接新兴工业国的挑战,走联合、优势互补、克服国家小、市场狭小、国力有限、资源和资金不足的弱点,他们制定了尤里卡计划,尤里卡的海洋计划(EUROMAR)的原则之一是加强企业界和科技界在开发海洋仪器和方法中的作用,提高欧洲海洋工业的生产能力和在世界市场上的竞争能力。已启动的和已完成的项目中的海洋环境遥控测量综合探测(MERMAID)和实验性海 洋 环 境 监 视 和 信 息 系 统(SEAWATCH)已向我国推销,SEAWATCH在世界市场海洋仪器设备产品中已得到数千万美元的经济效益;美国在海洋技术方面,继续保持在海洋探测、水下声通讯和深海矿产资源勘探、开发方面的领先地位;日本在海洋方面重点在深海潜器计划,其水下技术更是处于世界领先水平,政府投入巨资支持其国家的水下技术中心(JMSTC)发展,该中心的无人遥控潜水深度达到11000米,是目前世界最高纪录。同时,国外先进国家特别是美、欧等国对高、精、尖的海洋高科技特别是我国深海调查急需的手段(如高精度多波束系统、长距离高精度超短基线定位系统等)对中国实行禁运,对于非禁运技术动不动就需要最终用户清单,企图阻止我深海技术的发展。这种国际形势迫使我国发展民族海洋高科技产业。

  我国在深海技术和设备研制取得了较大的进步,但大洋开发单一依靠政府投资,没有将深海开发技术与市场机制有效地结合起来,大多技术只停留在实验阶段。在“十五”“863”计划实施之前,总体关键技术还基本处于引进与消化层次上,技术上总体落后先进海洋国家15~20年左右,中国海洋仪器市场进口率占95%。大洋开发所拥有的设备大多国际一流,但国产化程度十分低。

  在海洋科学研究方面,几十年来,我国在深海资源的成因和分布规律研究、海洋在全球宏观环境变迁中的作用等方面取得了丰富的成果。但与国际先进水平相比,我国海洋研究能力仍相对较弱,研究水平仍相对较低,在深海大洋领域尤其如此。除了实践手段(调查船、仪器设备等)的不足外,更关键的是我国至今尚无一个以深海研究为主的基地。跨部门、多单位、多专业优势力量缺乏协调,重视开展国际间合作不够,形成合力不足,大洋开发未充分与地球及海洋科学结合起来,缺乏相关的理论创新。

  四、下一步工作建议

  1、大力提升深海勘查技术及装备的研制水平,为深海科学研究及开发服务

  在下一个五年计划及《大洋多金属结核资源研究开发第二期(2005~2020年)发展规划》中,要重视深海开发技术,将海洋开发高技术视为国际竞争的核心,这也是提高我国在国际海底对战略金属矿产资源占有能力的重要保证。建议在潜水机器人等技术的基础上,启动深海工作站的研制计划,以大项目带动相关技术的发展,突破海洋环境监测传感器、仪器平台、系统集成等方面的关键技术瓶颈,提升我国在资源开发与勘探、海洋科学研究、防灾减灾以及国家安全等方面的能力。

  在机制上要有所创新,要充分协调、理顺国家各职能部门、研究机构、企业集团等之间的关系,避免分散、重复、低水平投资,打破部门壁垒,扶持大洋“九五”期间已经成熟的技术和“十五”期间将发展起来的较为成熟的技术。重点扶持具有一定市场前景的海洋技术,包括大洋资源、环境和深海基因勘查的专用技术和国内外海洋市场需求的通用技术,以更好地适应市场经济,真正建立深海产业。参照国际海洋技术开发操作模式,采用机制灵活、多元投资等多样化的途径;集中国内优势力量,紧密结合国家“863”计划、国家高新科技计划;加强国际合作,建立以民族产业化为目标的现代化管理体制;采取引进、合作、集成、消化、创新、研制、出口等技术。通过技术研发,鼓励企业参与大洋的开发,逐步发展成为具有一定规模的全国性企业集团,为将来与国际海底管理局建立联合企业,代表国家申请国际海底资源矿区建立基础。

  2、推动基础海洋科学研究,走资源和科研并重道路

  海洋科学在20世纪后半叶得到迅速发展,海洋在地球系统中的关键位置已日益为人们所承认和重视,海洋在人类可持续发展中的重要地位也日益为人们所认识。建议加快联合国家各相关职能部门及地方政府,共同建立我国深海技术研发基地,作为协会深海技术发展的支撑点,服务于大洋各项目,并逐步进入国内外市场。

  从“九五”到“十五”,我国大洋资源开发实现了由单一的多金属资源向结壳、天然气水合物、深海生物基因等多资源转变。在“十一五”及第二个中国大洋15年规划中应坚持三个面向,即“面向整个大洋和世界、面向全国、面向科学和技术”,拓宽我国海洋开发勘探的方向和范围,将资源开发和科学研究并重作为下一阶段的发展战略和新的起点,把我国的《“区域”资源研究与开发战略》和《大洋地球科学研究战略》紧密结合起来,加大对深海能源勘探、天然气水合物成藏机理、分布规律等方面的研究;开展大洋中脊和其它海区(如西太平洋弧后盆地和冲绳海槽等)的热液金属硫化物相关的成矿机理、极端环境下生物基因及其应用等方面的基础研究;关注海洋在全球环境变化中的地位及作用,进一步提高我国在该领域的研究水平。同时,要最大限度地整合国内相关资源,与自然科学基金委、中科院、科技部以及教育部等部门互相联络,优势互补,为中国的科学家在大洋领域赶超世界先进水平提供机会和平台。以大洋开发技术带动和促进我国深海科学研究的发展,争取获得一批世界领先的研究成果,推动我国深海研究及资源开发不断向前发展。

  3、将大洋开发与大洋环境保护结合起来,坚持可持续发展战略

  注重深海开发环境影响研究,进行多区域的大洋环境基线调查,加强国际之间的合作,例如和世界环境组织GEF之间的合作,因为环境研究单靠某一个国家的努力是不够的,必须进行国际合作,实行数据分享,从而有利于建立一套切实可行的大洋开发环境评价的技术方法及规范,使脆弱而又稀少的深海资源免遭破坏。大力支持由中国科学家提出的“基线及其自然变化(NaVaBa)”计划的设计思想和预想,充实和完善“九五”期间开始实施的“基线及其自然变化(NaVaBa)”计划及其理论体系的构建。开展新一轮的NaVaBa(Integrated Nature Variability of Baseline,2006~2020年)计划。该计划的特点是“五多一高”(多海域、多圈层、多尺度时空、多学科、多方法和高新技术),即在多学科紧密交叉基础上,针对大洋多个特定海域,在多个圈层和多个时空尺度范围内,运用多种技术路线和方法,全面采用先进的高新技术手段,综合性地了解环境基线及自然变化的机制,深化人们对深海环境的认识。研究可持续发展的新途径,建立针对“区域”内开展调查和开发活动的环境评估和保护理论、制度和运作体系,从而在国际上树立我国政府和人民与国际社会一起坚定不移保护环境的鲜明形象。

(中科院广州地球化学所 吴自军 周怀阳)

  摘自《国际海底开发动态》2004年第一期《战略论坛》