山東省科學院海洋儀器儀表研究所研究員劉巖：
攻克關鍵技術，推動我國海洋生態監測裝備進步
“自1997年進入山東省科學院海洋儀器儀表研究所（以下簡稱‘海儀所’）工作，近30年來，我一直致力于海洋生態環境監測技術和儀器裝備領域的研究工作，推動海洋科技成果產業化落地，促進我國海洋生態環境監測裝備產業發展。”談到個人科研工作，海儀所研究員劉巖表示。
上個世紀90年代，我國海洋生態環境監測技術還屬於空白。多年來，劉巖帶領團隊透過技術發展和沉澱，形成了以“技術孵化-裝備研製-評價測試-社會服務”的全鏈條技術創新為特色的專業化海洋生態環境監測儀器裝備研究團隊，推動了我國海洋生態環境監測技術和儀器裝備進步。
從零開始推動我國海洋生態環境線上監測領域發展
“21世紀90年代，我國的研究生還比較少。當時海儀所的科研力量主要是本科生，他們在各個研究領域承擔著主要角色。”劉巖回憶說，1997年他到所後，便挑起了重擔。當時海儀所老所長王軍成（後獲評中國工程院院士）深切感受到，研究所要發展，必須建立科研平臺，開展基礎理論研究和技術應用研究，於是在1999年正式申報獲批了山東省海洋環境監測技術重點實驗室，並將海洋生態環境線上監測技術領域作為重要的研究方向，“我作為實驗室的首批入駐科研人員之一，開始以此為方向進行深入耕耘。”
劉巖介紹，海洋生態環境監測首要關注的是海洋水體環境中的生物化學要素，例如葉綠素、溶解氧、pH、營養鹽、總磷/總氮、COD/TOC、重金屬等。當時，我國海洋環境業務化監測主要圍繞海洋水文氣象要素，關注的是海洋氣象動力引數，例如風速、溫溼、氣壓、波浪、潮汐、溫度、鹽度和海流等，幾乎沒有開展海洋生態環境監測，也沒有相關成熟技術。所以，如何從零開始發展海洋生態環境監測技術，是當時擺在面前的一道現實難題。
在時任王軍成所長的指導下，海儀所走出一條成功的國際合作道路。“我們跟俄羅斯深度合作，引進了三個專案。第一個是海水化學需氧量（COD）分析專案，第二個是海水多種有機汙染物分析專案，第三個是海水重金屬線上分析技術專案，透過引進吸收消化再創新，以點帶面，為我國海洋生態環境監測技術領域的發展奠定了基礎，具有劃時代意義。”劉巖表示，這三個專案也獲得了國家“863”專案的支援，由此，我國海洋生態環境監測技術和裝備形成了良好的發展條件，促進了成果產出。
其中，作為海水化學需氧量（COD）分析專案的具體技術負責人，劉巖帶領團隊持續不斷利用新原理、新材料，對海洋生態環境線上監測前沿技術進行創新研究，國際上首次開發出了具有完全自主智慧財產權的海水總有機碳（TOC）、化學需要量（COD）線上監測技術和儀器裝備，填補了國內外空白，解決了海水TOC/COD 現場、實時、連續測量的難題。
此外，他還帶領團隊發明了基於環流分析技術的海水高精度pH光度測量方法，突破了高解析度穩態測量及指示劑干擾精準線上校正難題，研製了海水高精度pH感測器，針對海水酸化平均年際pH變化量極小這一特點，在國際上首次將原位測量精密度提高至0.0004，測量的準確度達到0.0035，為我國海洋酸化和碳迴圈等研究提供了技術支撐。新方法和新技術的建立，實現了海洋生態監測技術的源頭創新，彰顯了我國在該技術領域的原創能力。
將海洋生態環境線上監測儀器裝備國產化率提高到60%
海洋一直處於變化之中，認識變化的海洋，最核心的一個問題是對海洋進行長期、實時、全方位監測，不僅是監測海洋水文動力變化，而且監測海洋生態環境變化。事實上，海洋動力與生態本身就交織在一起，對海洋環境監測也一定要兩者兼顧。
對海洋深入瞭解、認知能力很大程度上依賴於海洋環境監測裝備的水平。在海洋生態監測裝備研製方面，劉巖帶領團隊以核心技術自主可控為導向，持續不斷利用新技術、新工藝，對海洋生態環境線上監測儀器裝備核心技術進行攻關，研製了系列掌握關鍵核心技術，總體技術水平居國內領先、國際先進的譜系化海洋生態環境線上監測儀器裝備，打破國外技術壟斷，具備了國產化替代能力，一定程度上扭轉了長期依賴進口的局面。“經過多年發展，我們將海洋生態環境線上監測儀器裝備的國產化率從原來的不到15%提高到了60%。”劉巖說。
在前期成果基礎上，劉巖還帶領團隊以應用需求為牽引，開展平臺系統整合，以海洋臺站、海洋浮標為載體研製了海洋生態環境線上監測系統，實現了海洋生態環境的長期自動監測和赤潮、綠潮、溢油等多種海洋生態災害的早期預警，提高了海洋生態環境保護和防災減災決策的科學性、時效性，支撐了國家海洋業務化觀測網建設。
此外，針對傳統定點監測應急機動性和靈活性方面的不足，突破多基平臺協同監測和多源資料智慧融合關鍵技術，國內首次實現了集無人艇、魚排、浮標、海床基、調查船5種監測平臺的組合監測，監測儀器裝備國產化率100%，資料實時獲取率高於95%，為我國區域性海洋生態災害預警和應急決策提供了高時空解析度的海洋生態環境監測技術和裝備支撐。
“為了打通技術鏈和產業鏈之間的壁壘，實現海洋科研成果真正落地應用，我們一方面加強海洋生態監測裝備研發，一方面積極推動成果轉化。”劉巖介紹，系列成果以技術作價入股2520萬元與山東山科創新股權投資有限公司完成成果轉化，成立了青島覓海科技有限公司，註冊資本3000萬元；全光譜法海水COD（硝酸鹽）感測器技術以作價入股300萬元與山東達峰海洋科技有限公司完成成果轉化，透過公司化運營，按照產品的要求，對成果進行熟化，諸多成果逐步進入了市場，帶動了國產化裝備的發展，實現了科技成果產業化落地。
劉巖展望說，今後，他將圍繞我國海洋生態環境監測裝備核心技術受封鎖、核心技術自給能力不足的現狀，重點突破制約現有科研成果在共性關鍵工程技術瓶頸、強化工藝定型研究和解決應用“最後一公里”的問題，不光實現成果的國產化替代，重點提高產品核心元器件的國產化率，真正實現技術的自足可控，提升我國海洋生態環境監測技術原始創新能力，為海洋生態環境監測裝備產業發展做出更多實質性的貢獻。
資訊來源：青島日報社/觀海新聞。轉載請註明資訊來源及海洋知圈編排。
