问题:深海被认为是地球上最具潜力、也最具不确定性的空间之一;目前,深海观测成本高、数据分散且标准不统一,再加上深海环境耦合过程复杂,使得对深海生态系统演变、工程风险和极端事件的预判能力仍显不足。全球气候变化加剧、海洋资源开发与生态保护需求同时上升的背景下,如何把海量观测数据转化为可验证、可复用的预测能力,已成为国际海洋科技治理关注的关键问题。原因:一上,深海观测正从“点状获取”走向“立体探测”。航次观测、潜器探测、海底观测网等持续产出数据,但跨区域、跨学科的数据共享与协同仍存障碍。另一上,深海环境与工程活动相互作用,既涉及温盐流、地形地质、沉积过程等自然因素,也涉及装备运行、作业扰动与安全风险等工程因素,单一模型难以覆盖从环境认知到工程决策的全链条需求。引入数字孪生理念,构建可实时更新、可校验迭代的仿真与预测系统,成为提升深海认知和风险管理能力的可行路径。影响:据介绍,此次获批的SPEED项目由周志远教授团队牵头申报,已正式成为联合国“海洋科学促进可持续发展十年”(2021—2030)官方行动,并纳入“数字孪生海洋”(DITTO)大科学计划的重要组成。项目将联合多国科研力量,面向深海环境与工程应用场景,推动形成从数据采集、融合处理、模型构建到预测验证的闭环体系,提升深海数据的可见性、可用性与可追溯性。业界认为,这将为深海资源开发环境评估与风险管控提供更可靠的依据,为深海生态保护与修复提供更精细的情景推演工具,并为对应的国际规则与标准讨论提供科学证据支撑。面向极端事件与海洋灾害风险,数字孪生体系也有望提升沿海地区对气候变化影响的评估与应对能力,增强气候韧性。对策:深圳近年来加快融入全球海洋科技合作网络,围绕“海洋十年”行动拓展伙伴关系。目前,深圳已承担5项“海洋十年”行动/计划,推动基础研究、应用研究与公众参与合力推进。2023年6月,由清华大学深圳国际研究生院团队牵头的“西太平洋黄昏带生态系统研究计划”(TOWER)获批,成为深圳首次承担的“海洋十年”行动计划项目。此后,深圳相关高校与科研机构围绕公民海洋素养提升、湾区碳排放与海洋城市治理等方向持续布局。南方科技大学/深圳海洋大学(筹)承担数量在深圳高校中位居前列,并依托中国海洋经济博览会等平台举办“海洋十年”国际合作高端论坛,推进倡议落地与机制建设,为国际合作提供对接窗口与资源汇聚平台。前景:面向2030年目标窗口期,国际社会对可共享、可互操作的海洋数字基础设施需求预计将深入增长。随着“深蓝梦想2035”“深蓝百万里”等环球海洋科考计划推进,深海探测与采集将为数字孪生体系提供更丰富的数据来源,也将推动数据治理、算法验证与模型评估体系加快完善。可以预期,SPEED项目的实施将增强深圳在深海科学、海洋工程与海洋数字化交叉领域的系统集成能力,促进科研成果向治理工具与产业能力转化,并在更高水平的开放合作中提升我国深海科技与海洋治理的国际影响力。
向深海迈进既是前沿探索,也是实现可持续发展的重要课题;以国际行动为牵引,以数据与模型为核心纽带,以开放合作为实现路径,此次深圳深海项目获批传递出明确信号:只有夯实科学认知、打通应用链条,才能在开发与保护之间形成更稳健的平衡,为全球海洋治理与人类共同未来提供更可靠的科学支撑。