海洋科学是研究地球上海洋的自然现象、性质与其变化规律，以及有关海洋开发与利用的知识体系。其研究内容涉及海洋中的物理、化学、生物、地质过程及其相互作用的基础理论，还包括海洋资源开发利用以及有关海洋军事活动所迫切需要的应用研究。认知海洋、开发和利用海洋已经成为世界各海洋强国解决资源与环境相关问题、维护国家权益、实现可持续发展的一个重要命题。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》把海洋技术列为提高国家高技术创新能力的八大前沿技术之一；国家发展与改革委员会在“十一五”期间将投资60多亿元陆续启动12项重大科技基础设施，其中4000吨级海洋科学综合考察船建造项目已于2007年底正式立项启动，这些都对海洋科学研究和管理提出了更高的要求。

 

现场数据和样品的获得与长期的积累是开展海洋科学研究的基本要素，依托海洋科学考察船开展的海洋科学考察航次是获取这些海洋环境信息最重要和最直接的通用手段。然而，海洋科学考察从船舶本身、调查设备到高成本的油料消耗直至现场数据资料的相对独占都已成为现代海洋科学发展的主要障碍，因此强化和完善海洋科学考察航次开放机制，以此为基础建立包括考察船、航次与数据（材料）等资源的共享已是我国海洋科学快速发展的当务之急。

 

2006年，笔者作为核心成员策划组织了中国科学院海洋研究所“2006年中国近海海洋科学考察开放航次”，体会到海洋科学考察航次的开放共享在加强海洋学科交叉与调查数据共享、提高船舶与设备利用率、解决调查成本不足、促进重大成果产出中的重要作用，同时也深刻认识到实现海洋科学考察航次的开放共享涉及多个层面的科研、装备、人员、经费等组织、协调与管理等方面的问题。针对这些问题，需要认真分析国内外海洋科学考察活动的历史与现状，深入探讨其运行机制及具体措施，以保障我国海洋科学考察航次开放共享的有效、可持续的实施，进而推动我国海洋科学的健康发展。

 

 

近代海洋科学史上第一次有系统、有目标的综合性海洋科学考察是英国“挑战者号”科学考察船于1872-1876年划时代的航行，该航次遍及大西洋、太平洋和印度洋，考察内容涉及海洋深层水温、调查区域的地磁和水深测量，同时采集了大量海洋动植物标本、海水和底质样品，发现了715个新属及4717个海洋生物新种，编制了第一幅世界大洋沉积物分布图。调查获得的全部资料和样品，经76位科学家长达23年的整理分析和悉心研究，最后写出了50卷计2.95万页的调查报告，这些成果极大地丰富了人们对海洋的认识，从而为物理海洋学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学的建立和发展奠定了基础。随后，德国、俄国、挪威、丹麦、瑞典、荷兰、意大利、美国等许多国家都相继派遣调查船进行环球或区域性海洋探索性航行调查，以满足人们对浩瀚海洋的迫切需求。

 

第一次世界大战以后，海洋学研究开始由探索性航行调查转向特定海区的专门性调查。据统计，从18世纪到20世纪50年代，全世界共进行了300次左右单船走航式的海洋调查。通过这一系列调查，人们获得了对世界大洋及一些主要海域的温度和盐度分布、大洋环流、水团结构属性及海底地形的轮廓性认识。1968年美国提出“国际海洋考察10年”的提议，1971年政府间海洋学委员会（IOC）第七届大会决定实施这一计划，鼓励成员国参加，到1974年，约有40多个国家分别参加了环境预报、海洋环境质量、海底的非生物资源和海洋生物资源等四大类活动中的部分项目。

 

由近代海洋科学综合考察发展的历史可以看出，早期的海洋调查源于人们对海洋的兴趣和国家对海洋未知性的探索，几乎都是由当时的海上强国发起实施的国家科学行为，由于各国间相互竞争，研究项目、探测方法、测量仪器与资料处理均各自为政。尽管随着时间的推移，政府间开始逐步谋求联合开展海洋科学考察，观测仪器与观测方法得到了一定程度的统一，但资料的可比性仍有很大缺陷，加之各自利益所限、调查技术手段参差不齐、信息交换途径极为匮乏，使得调查航次与考察数据（样品）的开放共享几乎是一件遥不可及的事情。

 

 

为了经济有效地实施海洋科学考察，世界发达国家首先开始尝试共用海洋科学考察船。美国大学－国家海洋实验室系统计划（UNOLS），从1972年开始允许科学家有权使用所有的美国海洋科学考察船。欧洲也已经开始了类似的计划（RVS 1999），1996年英国国家环境研究委员会（NERC）、法国海洋研究与开发中心（IFREMER）和德国教育研究部（BMBF）签署了为共同的科学利益和活动进行相互合作的协议，协议约定各自海洋科学考察船队和主要海洋仪器的管理者和计划者进行年度会商，交换船时计划和主要海洋调查设备等。始建于1986年的国际科学考察船运作联合会（ISOM）发展至今已有28个国家和地区的近58个海洋科学研究机构参与，并每年举行一次由各成员单位船舶管理者参加的年会，以期达到国家间共享科学考察船时、实现海洋科学调查跨地区合作和促进考察船队自身发展的目的。

 

不仅科学考查船的管理者开始关注船舶的共用，世界海洋研究机构也开始推动海洋科学考察航次的开放与共享。成立于1999年，目前已有22个国家39个海洋科研机构负责人组成的全球海洋观测伙伴组织（POGO）也于2005年开始尝试汇总各国、各研究机构有关海洋科学考察航次计划信息，并将海洋科学考察航次作为全球海洋观测系统的一个重要组成部分。POGO组织没有设置科学目标，但把提升海洋观测网络系统的技术兼容性、基础资源的共享使用与公共能力建设作为主要任务。2006年，POGO建议由来自海洋生物普查委员会（CoML）、美国海洋与大气管理局（NOAA）、政府间海洋委员会国际海洋数据交换组（IOC/IODE）和世界海洋研究科学委员会（SCOR）及其成员单位的专家针对收集的航次信息和可能的航次申请进行评估，并开始寻求与欧盟项目海洋数据网络（SeaDataNet）的合作，构建包括航次计划、科学考察船目录、航次概要报告（CSR）的数据库（CID）。

 

在我国，中国科学院率先对海洋科学考察航次的开放与共享进行了有意义的尝试。2004-2007年，中国科学院南海海洋研究所进行了我国南海北部海洋观测开放航次，期望依靠每年一度的现场调查，获取珠江口与华南近岸海域和南海北部海洋数据的长期积累，并为科学家研究南海北部生态与环境相关的重大科学问题提供现场试验和观测场所。2006-2007年，中国科学院海洋研究所进行了自黄海至南海北部每年一度的中国近海海洋科学考察开放航次，力图获取中国近海这一具有复杂的环境演变特征和强烈海陆相互作用的典型区域的周期性、连续性的数据资料，并逐步创建我国海洋科学考察船共管、共用、专业运行的管理模式。两个海洋研究所的开放航次不仅获取了大量的现场数据，也在航次的开放共享上做出了初步的尝试和实践，积累了一定的经验，同时在数据（样品）的管理、调查经费的安排和航次的可持续性等方面暴露出一些问题。这些经验的推广和问题的解决将使我国海洋科学考察航次开放共享机制得到不断的完善和提升。

 

从国内外海洋科学综合考察活动不断寻求开放、合作和共享的现状与发展态势可以看出，考察航次的开放共享已经是一个必然的趋势，并被越来越多的国家、科研机构的管理者所重视。然而，我们必须看到的是，尽管目前已有国际组织开始在科学考察船和航次调查设备的利用、航次的计划安排甚至调查报告等技术文件方面构建信息沟通和交换的平台，期望提高船舶与设备利用率、降低考察费用、加强海洋学家的联合与合作，但是，由于基本运行机制上的不完善，使得航次的开放共享基本停留在航次信息的交换与考察项目的简单搭载上，需要在运行的具体措施上进行细化和完善。

 

我国目前海洋调查能力的建设虽有较大提高但整体投入较发达国家及海洋科学的发展需求仍有差距，同时涉海机构间资源配置不均衡（表1），许多涉海科研机构和大部分科研项目不具备独立的野外调查能力，而海洋现场数据（样品）的共享与交流还远远不够，因此有必要首先对我国海洋科学考察航次开放共享机制进行探索与创新，并为世界各国在海洋科学考察航次的共享实施中提供借鉴。

 

表1 我国大型海洋科学考察船现状

序号	船名	隶属单位	吨位	船舶性质
			总吨
1	东方红2	中国海洋大学	3235	综合考察
2	科学一号	中科院海洋所	2579	综合考察
3	科学三号	中科院海洋所	1000	近海科考
4	北斗	黄海水产研究所	980	渔业调查
5	向阳红09	海洋局北海分局	2952	综合考察
6	大洋一号	中国大洋协会	4385	资源调查
7	雪龙	中国极地研究所	14997	极地科考
8	向阳红14	海洋局南海分局	2894	综合考察
9	延平二号	福建海洋研究所	386	近海科考
10	实验2	中科院南海所	655	近海科考
11	实验3	中科院南海所	2579	综合考察
12	海洋四号	广州地质调查局	2579	资源调查
13	探宝号	广州地质调查局	2619	资源调查
14	奋斗四号	广州地质调查局	655	资源调查
15	奋斗五号	广州地质调查局	655	资源调查

 

三、基本运行机制

 

海洋科学考察航次的实施涉及诸多基本要素，包括航次的科学目标、科学考察船与相关调查设备、参加科考的科技队伍及运行经费等。由于开放共享，必然还需通盘考虑各参加航次研究机构的沟通协调、考察数据（样品）的共享与相关知识产权的约定等问题。同时，航次的实施在周期性上也有两种基本形式，一是依据某一主题项目或专项作业内容设置航次计划而无固定周期，航次在完成主题项目专项调查内容的基础上接受部分搭载项目以共享部分船时、分担调查费用；二是聚焦某一特定区域或重大科学问题，有综合性的科学目标，为感兴趣的科学家提供调查平台，周期性地进行连续调查并共享调查数据（样品）。第二种形式的航次开放共享涉及要素涵盖了第一种形式，本文将主要针对第二种形式的航次开放共享机制进行探讨，同时在国家层面为统筹安排开放共享的海洋科学考察航次做出铺垫。

 

 

科考航次的开放共享必然涉及多个层面的参与和组织协调。为加强沟通，从较高层面把握航次的计划与实施，应力邀来自与海洋科学有关的国家部门、科研机构的主管领导组成协调领导委员会。建议主任委员由来自与海洋科学有关的国家部门主管领导出任，在一定程度上使航次的实施与国家主要相关科技计划在信息上保持对称和协调；副主任委员由本期航次科考船隶属单位主管领导担当，以保障船舶运行等基本技术支撑条件的到位。委员会不定期召开年度会议，以确定开放共享航次的组织规则、科考设备的共用及数据共享原则，审批年度航次计划和计划外搭载项目，筹措开放航次的基本运行经费并审核本期航次经费预算和上期决算，监督与评价航次执行情况与数据共享实效，对开放航次所需科考船装备计划进行咨询等。

 

科考航次的开放共享还应有符合海洋科学发展和国家海洋经济需求的科学目标。可以考虑由被邀请参加协调领导委员会的单位根据海洋学科发展需求推荐成立专家咨询委员会，其成员建议由目前活跃在科研与管理一线，能够把握海洋科学领域学科发展方向的中青年科技与管理专家组成。专家咨询委员会的职责应包括确立航次科学目标，对科学考察航次计划进行论证，遴选航次首席科学家，审核航次实施方案，指导与检验航次目标执行情况与数据共享实效，根据海洋科学考察技术与装备发展方向制定大型设备的装配与更新计划等。

 

科考航次的开放共享必然有大量细致具体的工作要做，因此有必要在航次执行单位（即科考船隶属单位）设立开放共享航次工作办公室，由单位主管科研与船舶的领导挂帅以进行内部协调，由科研业务处、科考船管理等部门抽调人员与航次首席科学家、船长、科考队队长等成员共同组成，职责包括发布航次公告、受理航次申请，组织各参与单位/课题召开航次协调会、编制航次计划，提供船舶出海的各项工作保障和陆地支持，在出海人员更替、设备安装调试等方面协调航次任务的执行，报告航次执行情况、船舶、设备和财务状况等，落实数据共享协议，组织调查数据（样品）的整理、汇交、分发及归档等。

 

 

科学目标是开放共享航次得以可持续发展的灵魂，是汇聚海洋科学工作者参与调查实现其科研目标的根本，也是制定航次计划的总纲。“2006年中国近海海洋科学考察开放航次”拟定的科学目标是瞄准中国近海这一陆海相互作用的集中地带，针对具有复杂物理生态环境演变特征和区域响应典型性的近海环境与沿岸过程，建立长期多学科综合观测机制，获取近海标准断面周期性、连续性的数据资料，为我国近海海洋环境演变和生态系统动态变化研究做出重要贡献。由活跃在海洋科研一线的专家委员会成员依据海洋科学发展前沿与国家重大需求，拟定围绕某一典型区域如中国近海或某一研究领域如资源探查、环境演变、高技术研发等的科学目标，并据此设计开放共享航次规划。

 

年度航次计划是实现科学目标和航次规划的具体步骤。有意愿参与开放共享航次的船舶隶属单位在完成本单位年度项目出海计划安排之后，可以在条件许可时安排作业船时用于开放共享航次或直接将其纳入本单位年度出海计划，提交开放共享航次领导协调委员会年度会议，确定年度航次计划与科考船舶，并委托船舶隶属部门作为本年度航次的执行单位。

 

开放共享航次的执行单位应设立针对本年度航次任务的临时机构——航次工作办公室，依据航次科学目标和年度计划提前3个月发布包括基本航线与航期、科考船与共用设备基本状况、申报方式等主要内容的航次通告；提前两个月受理拟参与开放共享航次单位提交的包括课题名称、调查目的、内容、作业方式、站位、作业图、所需设备、自带设备（所需安装条件）以及参加人员等内容的航次申请；统计整理航次申请，兼顾作业船时与具体考察队员上船情况，在航次科学目标和年度计划的框架内草拟航次设计报告；提前一个月召集各参与单位进行航次协调，确定最终的《航次设计报告》和具体参加开放共享航次的单位与课题，商定有关航次执行单位与参与单位双方在航次任务中具体责任与义务的《航次参与协议》。

 

 

《航次设计报告》与《航次参与协议》是保障开放共享航次实施的两个核心文件，前者应包括本次航次目的和调查依据、工作区范围与基本航线/站位、科学主题/内容及工作量、海上调查基本技术指标、海上调查设备支持等，是航次执行的基本保障和作业指导书；后者以协议的方式界定航次执行单位与参与单位在参加人员及相关安全责任、共用或专有设备、数据（样品）共享与知识产权约定、基本调查经费免除等方面的责任与义务。

 

开放共享航次在可能的情况下还可以接受基本航线之外附近海区的其他搭载项目，并以《航次搭载协议》的形式约定除上述内容外的附加经费支付条款等。为保证调查现场数据的汇交，还应根据作业内容和责任分工制定数据（样品）汇交督导表，依据汇交情况在航次结束后为参加航次的调查人员开具出海证明。

 

作业程式是实现航次实施规范化的保障，包括现场作业流程、甲板安全作业规程、样品的现场描述与处理规程、紧急情况的处理程序（传染病、人员更替、救援）等。现场记录应包括规范的海上工作日志、交接班日志和各类调查项目记录表等。为保障作业人员明确各自任务，还应分解《航次设计报告》，制作航段人员职责及班组分工表，明确对应的航段作业任务、断面及定点站位坐标、断面站位图等，张贴于船上实验室以督导调查作业、掌握整体进程。

 

 

开放共享航次的直接费用一般包括基本航线的船舶海上运行费、基本调查设备（船载设备及常规气象水文、生物与地质调查取样设备等）使用费、专用设备安装调试使用费、出海人员保险与补贴等费用。船舶海上运行费和基本调查设备使用费原则上由航次执行单位进行补贴性支付，专用设备安装调试使用费由使用单位、出海人员保险与补贴由隶属单位各自支付。超出开放航次航段计划的搭载项目，收取经核定的超出部分的调查费用。目前，我国各科考船隶属单位均有一定数额财政拨款用于维持科考船舶的基本开支，国家在部署海洋科研项目时对于一些较大的需要野外数据直接支撑的项目会安排部分燃油动力费作为出海费用，这些可以作为航次费用的部分收入来源，同时应鼓励和支持航次执行单位参与国家科技平台等计划获取相对持续的经费支持。

 

 

开放共享航次调查获取的数据（样品）须用于海洋科学等公益性科研事业，面向广大海洋科学工作者开放。同时，为兼顾航次执行单位和参加单位的前期付出，实现数据（样品）共享的合理可行，应在航次参与项目类型、数据（样品）分发和时效性方面依据具体的调查作业内容进行约定：采集的现场考察数据，航次执行单位保留原件，航次参与单位保留全拷贝；采集的水样，以实际工作需求，由航次参与单位负责保存和测试分析，但航次参与单位须在航次结束后6个月内将测试的原始数据汇交至航次执行单位；采集的生物和地质标本，航次执行与参与单位双方各保留一半，航次参与单位须在航次结束后1年内将所作样品测试分析的原始数据汇交至航次执行单位；航次任务范围内基本航线上所采集的数据（样品），航次执行与参与单位双方共同享有优先使用权；航次参与单位要求的搭载项目所采集的基本航线以外的数据（样品），航次参与单位单独享有优先使用权。航次执行与参与单位双方共同享有和航次参与单位单独享有数据（样品）的优先使用权期限为自航次结束后起2年，之后由航次执行单位将所有数据资料和样品面向全国海洋科学工作者开放。

 

海洋科学工作者使用开放共享航次数据（样品）开展研究，涉及国家秘密，应在国家有关保密规定的框架下进行；获取的知识产权（包括公开发表的论文、论著、数据产品和未公开发表的研究报告、数据产品、系统开发等成果），应对航次执行单位和本期航次致谢或标注，以体现开放共享航次对海洋科学的支撑和贡献。

 

 

开放共享航次将极大提高科学考察船的利用效率，为野外调查经费的合理调配与利用提供了一条可行的途径，更为重要的是它将为加强我国海洋科学研究的交流与合作、多学科交叉与融合、有效实现资源共享、促进重大成果产出发挥重要作用。对海洋科学考察航次开放共享机制和具体措施的探讨，将有效地带动开放共享航次的发展并保障上述目标的实现，但与此同时其可持续问题将日益凸显。准确把握科学目标、力争将开放共享航次与国家平台建设或野外观测相关的重大计划衔接或倡导基于连续周期性观测的国家计划，将为其注入活力；建设包括船舶参数、基本装备、年度专项航次计划等内容的我国海洋科学考察数据库和中国科考船舶管理协会，培育我国海洋科学考察船共享使用、专业运行的管理模式，也将为开放共享航次和海洋工作者提供基本的技术信息平台；进一步梳理船载调查与观测设备的现状，为有关部门装备资源的有序配置与更新提供借鉴，也将为开放共享航次的可持续发展提供能力保障；完善海洋科学考察开放共享航次数据共享系统，加强数据汇交，按节点逐步落实共享环节，最终使开放共享航次数据资料服务于广大海洋科技工作者。

 

2008年国家自然科学基金指南中明确提出“鼓励科学家在搭载其他任务航次出海的同时，参与中国近海、南海北部的开放航次计划开展调查与观测研究，以期获得较为连续、系统、综合的观测数据”，这是在国家科技计划层面对开放共享航次的返哺，更是科研计划—野外调查—成果产出良性循环的开始。相信会有更多的单位和部门参与到开放共享航次的队伍中来，相信海洋科学考察开放共享航次将逐步成为国家层面获取海洋现场数据、实现大型装备资源共用、促进海洋科学发展的重要手段，相信海洋科学考察开放共享航次将随着国家对海洋科学研究的加大投入而逐步完善、蓬勃发展。

 

（作者单位：中国科学院海洋研究所）