王文濤, 王金平, 揭曉蒙, 王瑩瑩

面向2024年后的中國(guó)引領(lǐng)的國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃管理與運(yùn)行機(jī)制思考

王文濤1, 王金平2, 揭曉蒙1, 王瑩瑩3

(1. 中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心, 北京 100038; 2. 中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院, 甘肅 蘭州 730000; 3. 中國(guó)石油大學(xué)(北京), 北京 102249)

歷經(jīng)53年的發(fā)展, 國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃從DSDP(Deep-sea Drilling Program)到IODP(International Ocean Discovery Program), 在機(jī)構(gòu)設(shè)置、運(yùn)行機(jī)制、管理模式等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn), 并得到世界各國(guó)的認(rèn)可。長(zhǎng)期以來(lái), 通過(guò)參與并成為該計(jì)劃的正式成員國(guó), 我國(guó)在科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、國(guó)際合作等各方面取得了快速的發(fā)展, 逐步成為國(guó)際大洋鉆探領(lǐng)域的重要一員。隨著新一輪鉆探計(jì)劃到期, 受新冠肺炎疫情和經(jīng)濟(jì)不景氣等因素的影響, 國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃面臨經(jīng)費(fèi)支持不足、鉆探平臺(tái)到期、新計(jì)劃運(yùn)行意見(jiàn)不統(tǒng)一等系列問(wèn)題, 而這對(duì)提高我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際影響力和話語(yǔ)權(quán)是一個(gè)重要的機(jī)遇。為此, 建議我國(guó)應(yīng)該進(jìn)一步理順大洋鉆探運(yùn)行機(jī)制, 組建及實(shí)施新的運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)及模式, 加大科技、人才、國(guó)際合作等方面的投入力度, 充分調(diào)動(dòng)國(guó)內(nèi)外科學(xué)家以及政府和民間的積極性, 推動(dòng)我國(guó)引領(lǐng)的國(guó)際大洋鉆探事業(yè)發(fā)展, 為全球海洋發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)中國(guó)力量。

大洋鉆探; 深海裝備; 運(yùn)行機(jī)制; 管理模式; 國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃

國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃作為二十世紀(jì)以來(lái)地球科學(xué)領(lǐng)域規(guī)模最大、參與國(guó)家/地區(qū)最多、歷時(shí)最悠久的國(guó)際合作研究計(jì)劃之一, 不僅在地球科學(xué)基礎(chǔ)研究、大洋鉆探與探測(cè)技術(shù)理論、海洋高技術(shù)裝備研發(fā)等領(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn), 而且在其五十余年的發(fā)展歷程中形成了凝聚全球各國(guó)科學(xué)家共同參與的協(xié)同機(jī)制、高效順暢的決策和運(yùn)行機(jī)制以及完善的經(jīng)費(fèi)保障體制, 為國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃的組織實(shí)施提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。尤其是進(jìn)入二十一世紀(jì), 新的大洋鉆探計(jì)劃——國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃(International Ocean Discovery, IODP)依托美國(guó)“決心號(hào)”(JOIDES Resolution)鉆探船、日本“地球號(hào)”鉆探船和歐洲“特定任務(wù)平臺(tái)”三大鉆探平臺(tái), 形成了一套科學(xué)、有序、高效、可持續(xù)的管理和運(yùn)行體系。通過(guò)大洋鉆探探索地球深部成為當(dāng)今世界了解地球深部結(jié)構(gòu)及其物質(zhì)組成的重要研究手段。2020年, IODP提出了未來(lái)30年大洋鉆探的遠(yuǎn)景目標(biāo)和科學(xué)方向[5]。深入研究IODP運(yùn)行機(jī)制和管理模式, 對(duì)于我國(guó)深度參與國(guó)際大洋鉆探和發(fā)展自主、引領(lǐng)的國(guó)際大洋鉆探事業(yè)具有重要的指導(dǎo)意義。鑒于現(xiàn)有的大洋鉆探計(jì)劃將于2023年到期, 而2024年之后將迎來(lái)新的一輪大洋鉆探執(zhí)行周期, 為了更好地參與和引領(lǐng)全球大洋鉆探事業(yè), 本文對(duì)大洋鉆探計(jì)劃的管理機(jī)制和模式以及發(fā)展現(xiàn)狀和形勢(shì)進(jìn)行了分析, 并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況提出了相關(guān)建議和思考。

1 IODP發(fā)展及運(yùn)行模式

國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃自1968年開(kāi)始實(shí)施, 經(jīng)歷了深海鉆探計(jì)劃(DSDP, 1968—1983年)、大洋鉆探計(jì)劃(ODP, 1985—2003年)、綜合大洋鉆探計(jì)劃(IODP, 2003—2013年)、國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃(IODP, 2013— 2023年)四大階段[1-2]?，F(xiàn)階段的IODP依托美國(guó)“決心號(hào)”鉆探船、日本“地球號(hào)”鉆探船和歐洲“特定任務(wù)平臺(tái)”開(kāi)展大洋鉆探工作, 在統(tǒng)一框架下分別組建平臺(tái)管理委員會(huì)進(jìn)行獨(dú)立管理, 尋找各自的財(cái)政支持[3]。2013年, 新一輪大洋鉆探計(jì)劃(“國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃”)對(duì)原有的管理體制進(jìn)行了改革, 改革后的管理支撐、研究決策、平臺(tái)管理、業(yè)務(wù)執(zhí)行部門分開(kāi)設(shè)立并獨(dú)立運(yùn)行, 構(gòu)建了一套嚴(yán)格的組織及運(yùn)行體系, 充分調(diào)動(dòng)了各海洋機(jī)構(gòu)的研究力量和積極性, 取得了良好的效果[4-5]。

1.1 管理機(jī)制

新的管理與組織機(jī)構(gòu)主要由IODP論壇、科學(xué)支持辦公室(Science Support Office, SSO)、平臺(tái)管理委員會(huì)(Facility Board, FB)、科學(xué)評(píng)估委員會(huì)(Science Eva-luation Panel, SEP)和環(huán)保與安全評(píng)估委員會(huì)(Environ-mental Protection and Safety Panel, EPSP)組成[6]。

1.1.1 IODP論壇

IODP論壇是國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃的科學(xué)設(shè)想交流討論平臺(tái), 負(fù)責(zé)籌劃和制定科學(xué)計(jì)劃, 評(píng)估IODP執(zhí)行情況, 指導(dǎo)科學(xué)計(jì)劃實(shí)施(圖1)。論壇每年召開(kāi)一次會(huì)議, 由科學(xué)家、資助機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和科學(xué)管理機(jī)構(gòu)代表參加, 同時(shí), 其他大科學(xué)計(jì)劃(如國(guó)際大陸鉆探計(jì)劃, International Continental Scientific Drilling Pro-gram, ICDP)也可派出代表作為聯(lián)絡(luò)員參加[7-8]。

1.1.2 科學(xué)支撐辦公室(SSO)

IODP科學(xué)支撐辦公室[9]設(shè)在美國(guó)斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography, SIO), 根據(jù)與美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation, NSF)簽署的協(xié)議提供服務(wù), 年度預(yù)算約80萬(wàn)美元。主要工作有四項(xiàng): 1)為平臺(tái)管理委員會(huì)及其顧問(wèn)小組提供后勤支持; 2) 監(jiān)督建議書提交和審查過(guò)程; 3) 管理建議書和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù); 4) 管理和維護(hù)IODP門戶網(wǎng)站。

1.1.3 平臺(tái)管理委員會(huì)(FB)

平臺(tái)管理委員會(huì)[10]是各鉆探平臺(tái)的最高決策機(jī)構(gòu), 負(fù)責(zé)鉆探平臺(tái)科學(xué)運(yùn)行的管理和監(jiān)督, 對(duì)評(píng)估委員會(huì)提交的任務(wù)書進(jìn)行審核和最終的實(shí)施, 并向各自的資助機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。例如, 美國(guó)“決心號(hào)”平臺(tái)管理委員會(huì)(JOIDES Resolution Facility Board, JRFB)負(fù)責(zé)制定“決心號(hào)”鉆探航次計(jì)劃, 每年召開(kāi)一次會(huì)議。平臺(tái)管理委員會(huì)分別由資助機(jī)構(gòu)代表、國(guó)際學(xué)術(shù)界頂尖科學(xué)家、執(zhí)行機(jī)構(gòu)代表組成?！皼Q心號(hào)”平臺(tái)委員會(huì)聯(lián)絡(luò)處設(shè)在美國(guó)斯克里普斯海洋研究所。

1.1.4 科學(xué)評(píng)估委員會(huì)(SEP)

科學(xué)評(píng)估委員會(huì)是一個(gè)咨詢機(jī)構(gòu), 由IODP成員國(guó)的代表組成。負(fù)責(zé)所有建議書的審查、評(píng)估, 通過(guò)評(píng)審的建議書移交各平臺(tái)管理委員會(huì)。這些委員會(huì)包括：“決心號(hào)”平臺(tái)管理委員會(huì)、“地球號(hào)”IODP 委員會(huì)和歐洲海洋研究鉆探聯(lián)合會(huì)(European Consortium for Ocean Research Drilling, ECORD)。委員會(huì)的規(guī)模由科學(xué)需求決定, 其組成比例與各國(guó)的貢獻(xiàn)有關(guān)。

1.1.5 環(huán)保與安全評(píng)估委員會(huì)(EPSP)

環(huán)保與安全評(píng)估委員會(huì)負(fù)責(zé)為每個(gè)計(jì)劃書的鉆探站位和備選站位提供獨(dú)立的安全評(píng)估意見(jiàn), 并制定提高安全性、減少環(huán)境影響的方案; EPSP主要從安全和環(huán)境保護(hù)的角度對(duì)IODP計(jì)劃開(kāi)展的考察活動(dòng)進(jìn)行逐站審查。EPSP的工作由其小組主席組織, 與平臺(tái)科學(xué)運(yùn)營(yíng)商和管理委員會(huì)密切合作。

圖1 IODP組織結(jié)構(gòu)

1.2 運(yùn)行機(jī)制

各國(guó)科學(xué)家根據(jù)科學(xué)計(jì)劃撰寫科學(xué)任務(wù)書后, 經(jīng)過(guò)科學(xué)評(píng)估委員會(huì)評(píng)審, 由平臺(tái)管理委員會(huì)執(zhí)行。各成員國(guó)通過(guò)繳納會(huì)費(fèi)的方式, 選擇加入1個(gè)或多個(gè)平臺(tái)來(lái)參與IODP, 成果公開(kāi)發(fā)布。

1.2.1 評(píng)審機(jī)制

科學(xué)支撐辦公室每年向全球的科學(xué)家征集項(xiàng)目任務(wù)書, 航次建議書由科學(xué)評(píng)估委員會(huì)根據(jù)其科學(xué)意義、技術(shù)可行性、鉆探對(duì)海洋環(huán)境的影響及其與IODP研究主題的聯(lián)系進(jìn)行評(píng)估[11]。如通過(guò)評(píng)審, SEP通知建議書提交者將預(yù)提案發(fā)展為完整提案, 并轉(zhuǎn)交給IODP各平臺(tái)管理委員會(huì), 進(jìn)行最終評(píng)審, 通過(guò)后將進(jìn)行排期。截至2021年6月, 共有99個(gè)航次建議待評(píng)審或正在等待航次安排, 其中48個(gè)處于SEP評(píng)審階段, 主要集中于氣候和海洋科學(xué)、地球系統(tǒng)交互作用和生物圈研究。這些航次建議中有36個(gè)由美國(guó)科學(xué)家主導(dǎo), 40個(gè)由ECORD科學(xué)家主導(dǎo), 只有2個(gè)由中國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)。74個(gè)航次建議書計(jì)劃使用美國(guó)“決心號(hào)”, 10個(gè)計(jì)劃使用日本“地球號(hào)”, 9個(gè)計(jì)劃使用歐洲“特定任務(wù)平臺(tái)”, 其他5個(gè)未指定單一平臺(tái)。

1.2.2 經(jīng)費(fèi)保障

美國(guó)“決心號(hào)”和日本“地球號(hào)”經(jīng)費(fèi)大部分來(lái)源于美國(guó)和日本提供的經(jīng)費(fèi), 其他經(jīng)費(fèi)來(lái)源于會(huì)員費(fèi)、商業(yè)鉆探、付費(fèi)航次等, 歐洲“特定任務(wù)平臺(tái)”是根據(jù)鉆探任務(wù)租賃鉆探平臺(tái), 每年所需固定經(jīng)費(fèi)較少, 主要來(lái)自于各國(guó)的會(huì)費(fèi)。美國(guó)“決心號(hào)”每年運(yùn)行費(fèi)用約6 000萬(wàn)美元, 可運(yùn)行8個(gè)月, 是IODP的主力鉆探平臺(tái)。經(jīng)費(fèi)主要來(lái)源于美國(guó)政府撥款、基金會(huì)資助、項(xiàng)目費(fèi)用和會(huì)員費(fèi), 以及商業(yè)活動(dòng)盈利, 其中美國(guó)科學(xué)基金會(huì)資助4 500萬(wàn)美元, 歐洲和中國(guó)會(huì)費(fèi)分別為700萬(wàn)美元和300萬(wàn)美元, 印度、巴西、韓國(guó)各100萬(wàn)美元, 澳大利亞和新西蘭共150萬(wàn)美元。美國(guó)作為平臺(tái)提供者, 擔(dān)負(fù)了約70%的運(yùn)行經(jīng)費(fèi), 其余主要依賴會(huì)員繳納會(huì)費(fèi)作為補(bǔ)充。日本“地球號(hào)”每年運(yùn)行費(fèi)用約8 000萬(wàn)美元, 主要來(lái)源于國(guó)家深海鉆探專項(xiàng)和商業(yè)鉆探合同, 幾乎沒(méi)有其他國(guó)家的會(huì)費(fèi)收入。歐洲“特定任務(wù)平臺(tái)”每年運(yùn)行費(fèi)用約800萬(wàn)美元, 2年執(zhí)行一個(gè)航次[12]。

1.2.3 成果服務(wù)

IODP成果采取有限共享的方式, 每個(gè)航次的研究成果會(huì)在其官方網(wǎng)站上公布, 供社會(huì)各界查閱。按照獲取區(qū)域?qū)⒑酱潍@取的巖心分別放置于美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)(Texas A&M University)、德國(guó)不萊梅大學(xué)(Universit?t Bremen)和日本高知巖心中心(Kochi Core Center)的巖心庫(kù)中。航次結(jié)束以后, 先就船上成果出版“初步報(bào)告”, 后就室內(nèi)分析取得的進(jìn)一步研究成果匯編出版“科學(xué)成果”。另外, 該計(jì)劃還通過(guò)開(kāi)放平臺(tái)、科普教育、培養(yǎng)研究生等方式積極鼓勵(lì)社會(huì)參與, 并不定期組織參觀調(diào)查船、實(shí)驗(yàn)室等, 提高公眾對(duì)該計(jì)劃的認(rèn)識(shí)。

1.3 數(shù)據(jù)共享

20世紀(jì)60年代后期, 深海鉆探計(jì)劃建立了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng), 對(duì)所獲巖芯的各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果以及每個(gè)站位的鉆井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一、規(guī)范的記錄和存儲(chǔ)。獲取的數(shù)據(jù)按照類型分集, 被保存在平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。特定學(xué)科的數(shù)據(jù), 如古生物學(xué)、地球化學(xué)、巖石學(xué)數(shù)據(jù)等, 具有較強(qiáng)的研究和再利用價(jià)值, 被各個(gè)專業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)整理、歸納和存儲(chǔ)。每當(dāng)航次結(jié)束后, 獲取的樣品及數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)入約一年的保護(hù)期, 期間僅船上科學(xué)家團(tuán)隊(duì)成員可以對(duì)樣品和數(shù)據(jù)申請(qǐng)?jiān)L問(wèn)。隨后, 樣品數(shù)據(jù)將會(huì)對(duì)社會(huì)開(kāi)放, 供全球的科學(xué)家查詢和應(yīng)用, 共享大洋鉆探成果。其中, 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)(site survey data bank, SSDB)由科學(xué)支持辦公室(SSO)維護(hù), 是一個(gè)用于支持IODP提案、考察和相關(guān)活動(dòng)的數(shù)字站點(diǎn)調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)。其中許多文件在數(shù)據(jù)權(quán)益方保密期過(guò)后是免費(fèi)提供的, 但是要求專利權(quán)的維護(hù)。數(shù)據(jù)庫(kù)還包括為支持IODP、ODP 和DSDP的建議書和考察而提交的模擬站點(diǎn)調(diào)查數(shù)據(jù), 以及一些ODP時(shí)期的舊提案和站點(diǎn)調(diào)查數(shù)。

2 大洋鉆探計(jì)劃管理模式

2.1 匯聚全球頂尖基礎(chǔ)科學(xué)和工程科學(xué)研究力量, 推動(dòng)了地球科學(xué)和深海鉆探技術(shù)的發(fā)展

大洋鉆探計(jì)劃是世界上最成功的國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃之一, 匯聚全世界地球科學(xué)精英力量, 取得了一系列重大科學(xué)進(jìn)展以及工程技術(shù)創(chuàng)新突破。在板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)提出伊始, 大洋鉆探工作為驗(yàn)證海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造假說(shuō)提供了調(diào)查研究支撐, 是地球科學(xué)研究領(lǐng)域最重要的成果之一[13]。同時(shí)在全球氣候變化、海洋-氣候相互作用、深遠(yuǎn)海極端環(huán)境生態(tài)、深部生物圈演化、天然氣水合物、多金屬硫化物資源等領(lǐng)域取得了一系列重要進(jìn)展。這些科學(xué)進(jìn)展推動(dòng)了人類對(duì)地球系統(tǒng)的認(rèn)識(shí), 極大地促進(jìn)了一系列學(xué)科的發(fā)展[14]。正是這些科學(xué)進(jìn)展也推動(dòng)越來(lái)越多的國(guó)家參與進(jìn)來(lái), 形成合力共同攻關(guān)地球科學(xué)前沿問(wèn)題。在工程技術(shù)領(lǐng)域, 大洋鉆探計(jì)劃使用的平臺(tái)均代表同時(shí)期海上鉆探平臺(tái)的最高技術(shù)水準(zhǔn), 不斷創(chuàng)造深海鉆探新的世界紀(jì)錄。一大批深海鉆探技術(shù)也率先由大洋鉆探計(jì)劃研發(fā)或投入使用, 包括動(dòng)力定位、鉆孔重返、深海測(cè)井等技術(shù), 這些技術(shù)的研發(fā)、驗(yàn)證、使用極大地促進(jìn)了深海鉆探技術(shù)的發(fā)展, 為海底資源開(kāi)發(fā)利用提供了技術(shù)支撐。

2.2 探索形成了“科學(xué)咨詢-任務(wù)決策-平臺(tái)管理-設(shè)施運(yùn)行”分頭運(yùn)行的管理機(jī)制, 充分調(diào)動(dòng)了全球科學(xué)家及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的積極性

根據(jù)新的管理機(jī)制, 在IODP支撐辦公室組織與協(xié)調(diào)下, 運(yùn)行過(guò)程的不同階段分別由不同的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)管理, 各機(jī)構(gòu)為推動(dòng)工作的高效運(yùn)行, 充分調(diào)動(dòng)相關(guān)科學(xué)家和管理人員的積極性, 匯集了全球海洋科學(xué)領(lǐng)域頂尖的科學(xué)家參與, 大大提高了研究成果質(zhì)量。其中, 科學(xué)評(píng)估委員會(huì)由來(lái)自美國(guó)、日本、歐盟、韓國(guó)、中國(guó)的科學(xué)家組成?！皼Q心號(hào)”平臺(tái)管理委員會(huì)由資助機(jī)構(gòu)代表、國(guó)際學(xué)術(shù)界頂尖科學(xué)家、執(zhí)行機(jī)構(gòu)代表組成, 主席由美國(guó)科學(xué)家擔(dān)任, 共有委員13人。另外, 環(huán)保與安全評(píng)估委員會(huì)共15人, 主要由來(lái)自資助國(guó)家的科學(xué)家和代表組成。在嚴(yán)格的評(píng)審過(guò)程中, 可以將代表全球海洋相關(guān)領(lǐng)域前沿方向、形成創(chuàng)新性成果的任務(wù)書遴選出來(lái), 不斷推動(dòng)科學(xué)研究的進(jìn)步, 進(jìn)而進(jìn)一步吸引全球科學(xué)家參與, 形成良性循環(huán)。

2.3 科學(xué)研究與船舶運(yùn)行分開(kāi), 組建專門的公司負(fù)責(zé)船舶的運(yùn)行管理

船舶管理中心負(fù)責(zé)航次的運(yùn)行工作, 派遣管理和技術(shù)人員管理航次實(shí)施; 委托運(yùn)行公司則負(fù)責(zé)具體的管理、維護(hù)、鉆探等工作。美國(guó)“決心號(hào)”鉆探船屬于私營(yíng)公司ODL, 該公司與美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)簽署了長(zhǎng)期合同, 負(fù)責(zé)大洋鉆探的具體施工, 提供鉆探船及海上運(yùn)行和鉆井等服務(wù)?！皼Q心號(hào)”科學(xué)執(zhí)行辦公室(JOIDES Resolution Science Operator, JRSO)派出管理人員和技術(shù)人員, 負(fù)責(zé)航次執(zhí)行相關(guān)的管理和船上實(shí)驗(yàn)室技術(shù)服務(wù)等。日本“地球號(hào)”同樣也建立了類似的管理運(yùn)行模式, 日本的IODP推進(jìn)由日本海洋研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, JAMSTEC)主導(dǎo), JAMSTEC下設(shè)的MarE3(過(guò)去為Center for Deep Earth Exploration, CDEX)負(fù)責(zé)“地球號(hào)”船舶的運(yùn)行和管理, 但原CDEX僅有13名員工, “地球號(hào)”具體的運(yùn)營(yíng)和作業(yè)工作委托日本MQJ公司負(fù)責(zé)。該公司由日本海洋鉆探公司(持股60%)和日本郵船公司(持股40%)合資成立, 共有員工115人, 下設(shè)海務(wù)部、技術(shù)部、材料部、環(huán)境安全部等業(yè)務(wù)部門, 公司唯一業(yè)務(wù)即是負(fù)責(zé)“地球號(hào)”日常運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。

2.4 依托鉆探船、實(shí)驗(yàn)室、樣品庫(kù)等載體開(kāi)展教育和科普工作, 擴(kuò)大深海鉆探的社會(huì)影響力

教育和科普也是大洋鉆探計(jì)劃的重要組成部分, 在計(jì)劃實(shí)施初期就積極參與相關(guān)機(jī)構(gòu)的教學(xué)工作, 在大洋鉆探期間(Ocean Drilling Program, ODP), 發(fā)起了針對(duì)幼兒園學(xué)生、中小學(xué)生和大學(xué)生的社區(qū)教育活動(dòng), 在綜合大洋鉆探期間(IODP)廣泛開(kāi)展了更多有組織的針對(duì)幼兒、中小學(xué)生、大學(xué)生及科普工作者的教育項(xiàng)目。同時(shí), 船在碼頭?？亢? 組織工程師、記者、社會(huì)公眾等上船參觀, 普及科學(xué)知識(shí)。另外還通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、巖心庫(kù)、共享數(shù)據(jù)庫(kù)等方式進(jìn)行科普教育活動(dòng), 增強(qiáng)公眾對(duì)地球系統(tǒng)和生命科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

3 大洋鉆探發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的新形勢(shì)

3.1 美國(guó)主導(dǎo)發(fā)布《IODP2050科學(xué)框架》, 引領(lǐng)全球大洋鉆探的科學(xué)進(jìn)程

隨著國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃(IODP)將于2023年到期, 早在2019年8月, 美國(guó)主導(dǎo)各成員國(guó)的19位科學(xué)家組成6個(gè)國(guó)際工作小組, 組織編寫2023年后大洋鉆探的科學(xué)計(jì)劃。在2019年9月召開(kāi)的IODP論壇會(huì)議上, 各國(guó)一致同意制定一個(gè)面向2050年的大洋鉆探科學(xué)框架, 勾畫未來(lái)30年大洋鉆探的科學(xué)愿景和擬解決的科學(xué)問(wèn)題。2020年10月, 面向2050年大洋鉆探科學(xué)框架《大洋鉆探: 探索地球》正式向科學(xué)界發(fā)布, 提出鼓勵(lì)創(chuàng)新和新發(fā)現(xiàn)的7大戰(zhàn)略目標(biāo)、5大旗艦計(jì)劃和4項(xiàng)能力建設(shè)舉措, 以促進(jìn)我們對(duì)地球系統(tǒng)的認(rèn)知。盡管美國(guó)“決心號(hào)”大洋鉆探船將于2023年退役, 但美國(guó)科學(xué)基金會(huì)(NSF)多次表示繼續(xù)支持大洋鉆探大科學(xué)計(jì)劃, 以保持在全球大洋鉆探領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。盡管美國(guó)建造新一艘大洋鉆探船的計(jì)劃尚無(wú)定論, 但是其引領(lǐng)全球大洋鉆探科學(xué)進(jìn)程和主導(dǎo)大洋鉆探國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃的目標(biāo)沒(méi)有改變。

3.2 全球大洋鉆探將進(jìn)入新階段, 圍繞主導(dǎo)權(quán)的競(jìng)爭(zhēng)和博弈日趨激烈

根據(jù)上一輪IODP計(jì)劃安排, 2024年將開(kāi)啟新一階段的大洋鉆探。大洋鉆探的主力鉆探平臺(tái)美國(guó)“決心號(hào)”也將于2023年達(dá)到服役年限, 但美國(guó)謀求保持在國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃中的領(lǐng)導(dǎo)地位的決心未變, 始終把保持其在世界大洋鉆探中的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)作為保持其全球科技領(lǐng)先地位的重要抓手。在2021年美國(guó)“決心號(hào)”平臺(tái)管理委員會(huì)年會(huì)上, 美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的代表明確表示, 在面向2050年科學(xué)框架下美國(guó)將繼續(xù)領(lǐng)導(dǎo)國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃, 并提出將建造新的大洋鉆探船, 接替未來(lái)幾年將退役的“決心號(hào)”。但美國(guó)面臨經(jīng)費(fèi)困難的影響, 對(duì)于是否建造新的大洋鉆探船仍沒(méi)有確切的說(shuō)法。日本作為大洋鉆探計(jì)劃中主要平臺(tái)的提供者,“地球號(hào)”執(zhí)行的大部分IODP航次也都在日本周邊海域, 登船科學(xué)家也以日本科學(xué)家為主, 重點(diǎn)關(guān)注地震發(fā)生機(jī)制。另外日本通過(guò)與其他IODP平臺(tái)建立的人員交換機(jī)制, 確保日本科學(xué)家在其他平臺(tái)也能參與大洋鉆探。歐洲大洋鉆探研究聯(lián)盟(ECORD)立足于歐洲國(guó)家合作, 根據(jù)任務(wù)需求靈活租用不同的平臺(tái)實(shí)施大洋鉆探, 每年維持1～2個(gè)航次, 同時(shí)積極參與其他平臺(tái)的航次。目前正值大洋鉆探新舊計(jì)劃交替時(shí)期, 特別是美國(guó)“決心號(hào)”考察船即將于2023年退役, 這為我國(guó)深度參與并引領(lǐng)國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃提供了難得的機(jī)遇。

3.3 中國(guó)在大洋鉆探領(lǐng)域進(jìn)步明顯, 確立了中國(guó)在南海深?？茖W(xué)研究中的國(guó)際主導(dǎo)權(quán)

中國(guó)于1998年加入ODP, 目前已擁有正式會(huì)員資格, 年付會(huì)費(fèi)300萬(wàn)美元。截止2021年10月, 共有40余家大學(xué)和研究所的140余人次參加了ODP/ IODP航次, 培養(yǎng)了大洋鉆探研究專業(yè)人才, 大幅提高了中國(guó)科學(xué)家在大洋鉆探領(lǐng)域的研究能力, 提升了中國(guó)在大洋鉆探中的國(guó)際地位。尤其在南海海域, 設(shè)計(jì)并領(lǐng)導(dǎo)了4次南海大洋鉆探航次, 在氣候演變和海盆形成方面提出了自己的新認(rèn)識(shí), 并通過(guò)CPP機(jī)制組織了IODP367、368航次, 贏得了在南海深?？茖W(xué)研究的主導(dǎo)權(quán), 使南海成為全球深海研究程度最高的邊緣海, 確立了中國(guó)在南海深?？茖W(xué)研究中的國(guó)際主導(dǎo)權(quán)[15]。

3.4 中國(guó)國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和科學(xué)家參與度仍需要進(jìn)一步提高, 相關(guān)體制機(jī)制有待完善

一方面, 截至2021年6月, 共有99份航次建議書在評(píng)審階段。其中, 歐洲40份, 美國(guó)37份, 日本11份, 澳新聯(lián)盟6份, 中國(guó)、韓國(guó)各2份, 巴西1份; 從任務(wù)書數(shù)量來(lái)看, 中國(guó)撰寫建議書的科學(xué)家人數(shù)還不到全球總數(shù)的2%, 與中國(guó)繳納的會(huì)費(fèi)和科研投入不成比例, 通過(guò)參加IODP工作促進(jìn)我國(guó)海洋科學(xué)大幅提升的愿景仍待實(shí)現(xiàn)[17]。從管理機(jī)制來(lái)看, 仍存在管理體制機(jī)制僵化、研究機(jī)構(gòu)和社會(huì)參與程度低以及科學(xué)家積極性沒(méi)有充分調(diào)動(dòng)的現(xiàn)象。另一方面, 中國(guó)IODP的組織體系主要由中國(guó)IODP工作協(xié)調(diào)小組、中國(guó)IODP專家咨詢委員會(huì)、中國(guó)IODP辦公室構(gòu)成。其中, 中國(guó)IODP工作協(xié)調(diào)小組主要負(fù)責(zé)編制中國(guó)參加IODP的戰(zhàn)略及科學(xué)規(guī)劃, 研究解決執(zhí)行過(guò)程中的其他重要事項(xiàng)。專家咨詢委員會(huì)主要為中國(guó)參與IODP提供決策咨詢, 研究提出中國(guó)參與IODP的科學(xué)目標(biāo)與規(guī)劃, 審議中國(guó)科學(xué)鉆探航次建議書, 負(fù)責(zé)推薦中國(guó)代表和科學(xué)家參加IODP航次, 組織IODP學(xué)術(shù)交流和科普宣傳。辦公室主要承擔(dān)IODP組織機(jī)構(gòu)的聯(lián)絡(luò)和協(xié)調(diào), 承擔(dān)中國(guó)IODP工作協(xié)調(diào)小組和專家咨詢委員會(huì)的支撐服務(wù)工作, 組織參加IODP航次的科學(xué)家征集工作, 組織中國(guó)科學(xué)家參加IODP科學(xué)咨詢機(jī)構(gòu)和其他學(xué)術(shù)組織, 承擔(dān)中國(guó)參與IODP的文獻(xiàn)、資料、信息傳遞交換等?？梢?jiàn), 中國(guó)現(xiàn)有的IODP組織體系, 與美國(guó)、日本和歐洲的組織管理體系不同。目前, 中國(guó)正在建造新一代天然氣水合物鉆采船(大洋鉆探船), 并計(jì)劃于2023年完成建造。中國(guó)新的大洋鉆探船服役后, 現(xiàn)有管理體制能否滿足我國(guó)大洋鉆探科考的高效運(yùn)行及科研需求, 中國(guó)大洋鉆探船如何成為國(guó)際IODP的新平臺(tái)并發(fā)揮引領(lǐng)作用, 中國(guó)現(xiàn)有體制能否對(duì)接國(guó)際IODP的管理運(yùn)行機(jī)制, 以上問(wèn)題均亟待研究解決。

4 思考和建議

牽頭組織實(shí)施國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃是推動(dòng)科技創(chuàng)新, 提高國(guó)際影響力和科技創(chuàng)新力的重要手段。隨著中國(guó)大洋鉆探領(lǐng)域的研究能力的提高以及大洋鉆探船的投資建造, 深入?yún)⑴c并引領(lǐng)實(shí)施國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃已成為中國(guó)深海研究的重要方向及責(zé)任。為此, 構(gòu)建高效順暢的管理體系、確保充足的經(jīng)費(fèi)保障和人才保障是下一步需要解決的重大問(wèn)題。

4.1 構(gòu)建大洋鉆探高效順暢的管理機(jī)制, 充分調(diào)動(dòng)國(guó)內(nèi)科研單位和科學(xué)家的積極性

借鑒和參考IODP改革后的管理體系, 組建由大洋鉆探理事會(huì)、科學(xué)咨詢委員會(huì)、科學(xué)支撐辦公室、科學(xué)評(píng)估委員會(huì)、設(shè)施委員會(huì)、平臺(tái)管理中心、巖心研究中心等構(gòu)成的管理體系(圖2), 以及由戰(zhàn)略研究中心、科學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)和鉆探技術(shù)研發(fā)中心等構(gòu)成的科技創(chuàng)新體系。其中, 大洋鉆探理事會(huì)由科技部牽頭, 聯(lián)合國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、財(cái)政部、外交部、自然資源部、教育部、生態(tài)環(huán)境部、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司和中國(guó)五礦集團(tuán)有限公司等相關(guān)機(jī)構(gòu)組成, 負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)重大事項(xiàng), 確保該機(jī)制的順利運(yùn)行。大洋鉆探理事會(huì)下設(shè)辦公室, 由中國(guó)大洋鉆探計(jì)劃總牽頭并負(fù)責(zé)理事會(huì)日常工作?？茖W(xué)咨詢委員會(huì)由國(guó)內(nèi)海洋、地質(zhì)、鉆探等自然、社會(huì)科學(xué)研究和工程技術(shù)領(lǐng)域的知名專家組成, 負(fù)責(zé)制定大洋鉆探長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃并提供咨詢。科學(xué)支撐辦公室負(fù)責(zé)中國(guó)大洋鉆探計(jì)劃日常事務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)站維護(hù)、組織召開(kāi)年度會(huì)議等?？茖W(xué)評(píng)估委員會(huì)負(fù)責(zé)航次建議書的評(píng)估與審定、鉆探站位安全與環(huán)境影響評(píng)估等工作。通過(guò)科學(xué)評(píng)估委員會(huì)評(píng)審的航次建議書將交由設(shè)施委員會(huì)進(jìn)行最終審定。設(shè)施委員會(huì)負(fù)責(zé)航次建議書終審、大洋鉆探船管理、制定年度航次計(jì)劃等工作。平臺(tái)管理中心負(fù)責(zé)航次執(zhí)行、大洋鉆探船的日常維護(hù)等工作。巖心研究中心依托大洋鉆探巖心庫(kù)設(shè)立, 負(fù)責(zé)巖心保存、研究和共享工作。戰(zhàn)略研究中心負(fù)責(zé)跟蹤國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃、發(fā)達(dá)國(guó)家深海鉆探、深?？茖W(xué)等領(lǐng)域跟蹤研究, 制定中國(guó)大洋鉆探計(jì)劃戰(zhàn)略規(guī)劃和實(shí)施計(jì)劃, 同相關(guān)國(guó)家開(kāi)展國(guó)際交流合作, 支撐科學(xué)咨詢委員會(huì)工作?？茖W(xué)創(chuàng)新平臺(tái)匯聚國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者和研究團(tuán)體, 打造多學(xué)科交叉的海洋科學(xué)與地球深部動(dòng)力學(xué)研究創(chuàng)新集群。鉆探技術(shù)研發(fā)中心負(fù)責(zé)大洋鉆探相關(guān)的技術(shù)與裝備研發(fā)工作。

圖2 我國(guó)大洋鉆探計(jì)劃運(yùn)行管理體系和機(jī)制

4.2 構(gòu)建多方來(lái)源的經(jīng)費(fèi)保障機(jī)制, 確保大洋鉆探工作穩(wěn)定開(kāi)展

大洋鉆探船科學(xué)研究工作涉及鉆探船運(yùn)行與保養(yǎng)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)與測(cè)試分析、巖心的保存與研究等各個(gè)方面, 運(yùn)行費(fèi)用較其他科研工作更高, 單個(gè)機(jī)構(gòu)或單位難以承擔(dān)。由國(guó)家主導(dǎo)的經(jīng)費(fèi)資助機(jī)制保障了國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃的順利實(shí)施, 例如, 美國(guó)大洋鉆探每年投入六千多萬(wàn)美元, 其中國(guó)家自然科學(xué)基金出資占70%; 日本設(shè)立國(guó)家專項(xiàng)提供運(yùn)行經(jīng)費(fèi)。為保障在未來(lái)大洋鉆探研究中實(shí)現(xiàn)主導(dǎo), 我國(guó)亟需構(gòu)建由中央財(cái)政、地方財(cái)政、企業(yè)共擔(dān)的經(jīng)費(fèi)保障機(jī)制, 通過(guò)設(shè)立國(guó)家專項(xiàng)的形式, 結(jié)合成員國(guó)的會(huì)費(fèi)和租賃費(fèi), 為大洋鉆探工作提供穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)支持。

4.3 建立多國(guó)參與的國(guó)際交流合作機(jī)制, 為牽頭開(kāi)展大洋鉆探計(jì)劃奠定合作基礎(chǔ)

大科學(xué)計(jì)劃的全球性特點(diǎn)決定了開(kāi)展大科學(xué)計(jì)劃需要多國(guó)科學(xué)家共同參與, 同時(shí)參與國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃, 也是與該領(lǐng)域的國(guó)際一流科學(xué)家建立聯(lián)系、學(xué)習(xí)和交流的渠道。通過(guò)參與國(guó)際合作調(diào)查項(xiàng)目, 在學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)方法的同時(shí), 可以建立與各國(guó)科學(xué)家的聯(lián)系, 了解各國(guó)的海洋科學(xué)調(diào)查研究工作動(dòng)態(tài)和研究方向, 為下一步開(kāi)展國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃奠定基礎(chǔ)。因此, 需要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)制, 調(diào)動(dòng)相關(guān)科研人員的積極性, 支持科學(xué)家積極參與國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃和國(guó)際調(diào)查合作項(xiàng)目, 為今后開(kāi)展由中國(guó)引領(lǐng)的國(guó)際大洋鉆探及大科學(xué)計(jì)劃積累經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)人才和建立溝通渠道。此外, 應(yīng)圍繞我國(guó)建造的大洋鉆探船, 探索建立新的更加高效靈活的國(guó)際大洋考察合作機(jī)制。新型合作機(jī)制應(yīng)面向全球大洋鉆探需求和海洋科學(xué)發(fā)展需求, 致力于構(gòu)建面向未來(lái)的國(guó)際大洋鉆探協(xié)同平臺(tái), 為人類深入認(rèn)知地球系統(tǒng)和建設(shè)海洋生態(tài)文明提供有力保障。

4.4 重視人才培養(yǎng)和科普能力建設(shè), 提高公眾對(duì)大洋鉆探計(jì)劃的認(rèn)知

通過(guò)科研機(jī)構(gòu)與高校聯(lián)合培養(yǎng)、國(guó)際交流培訓(xùn)等方式, 為實(shí)施中國(guó)引領(lǐng)的國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃培養(yǎng)人才。同時(shí), 通過(guò)多種形式的宣傳號(hào)召跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外學(xué)者加入, 運(yùn)用學(xué)科交叉等途徑切實(shí)解決實(shí)際問(wèn)題; 讓國(guó)內(nèi)外教育工作者知曉中國(guó)引領(lǐng)的國(guó)際大洋鉆探及大科學(xué)計(jì)劃, 激發(fā)學(xué)生探索地球的興趣, 提升大科學(xué)計(jì)劃在學(xué)生心中的地位, 培養(yǎng)下一代大科學(xué)家; 讓社會(huì)公眾了解中國(guó)引領(lǐng)的國(guó)際大洋鉆探及大科學(xué)計(jì)劃, 理解其目標(biāo)和意義, 使公眾真正關(guān)心的問(wèn)題與需求得到響應(yīng), 提升公眾對(duì)中國(guó)引領(lǐng)的國(guó)際大洋鉆探及大科學(xué)計(jì)劃的支持程度。

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Thoughts on the management and operation mechanism of international ocean drilling plan led by China after 2024

WANG Wen-tao1, WANG Jin-ping2, JIE Xiao-meng1, WANG Ying-ying3

(1. The Administrative Center for China’s Agenda 21, Beijing 100038, China; 2. Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 3. China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102249, China)

After more than 50 years of development, the International Ocean Discovery Program (IODP) has accumulated rich experience in organizational structure, operational mechanism and management model, gaining recognition from countries across the world. In recent years, with its involvement in IODP, China has achieved rapid development in scientific research, personnel training and international cooperation. It has grown into an important player in the field of international ocean discovery. As the new round of IODP under expiring, constrained by such factors as the outbreak of COVID-19 and sluggish economy, IODP is now faced with multiple problems, including insufficient funding support, expiration of drilling platforms and disagreements on the new operational plan. However, this also presents an important opportunity for China to increase its international influence and the right to speak in this field. For this end, China should further examine the operational mechanism of IODP, develop new operational and management models, increase the investment in science and technology, talents and international cooperation and fully mobilize the enthusiasm of domestic and foreign scientists as well as governmental and non-official institutions., so as to promote the development of the IODP led by China, and contribute to the development of the global ocean and the construction of ecological civilization.

ocean drilling; deep-sea equipment; operation mechanism; management mode; international grand science programme

Nov. 15, 2021

P711

A

1000-3096(2022)02-0127-08

10.11759/hykx20211115002

2021-11-15;

2021-12-16

科技部國(guó)際合作司項(xiàng)目(2020ICR095)

[Project of China International Science and Technology Cooperation, No. 2020ICR095]

王文濤(1982—), 男, 河南焦作人, 漢族, 博士, 研究員, 主要研究領(lǐng)域?yàn)楹Ｑ蠛蜆O地生態(tài)環(huán)境保護(hù)、氣候變化與可持續(xù)發(fā)展, E-mail: wangwt@acca21.org.cn; 王金平(1981—),通信作者, 男, 山東德州人, 漢族, 博士, 副研究員, 主要研究領(lǐng)域?yàn)楹Ｑ罂萍紤?zhàn)略, E-mail: wangjp@llas.ac.cn

(本文編輯: 叢培秀)