新闻动态

美国海洋科学未来10年研究计划及对我国的启示

  近年来,美国联邦支出削减计划使其科研资助形势日趋严峻。自2010年以来,美国国家科学基金会(NSF)地球科学部(GEO)海洋科学处(OCE)的年度预算持续窄幅波动,未有明显增长,而其基础设施投入占有比例过大,挤占海洋科学研究资金。基于对美国未来海洋研究经费不会有较大增长的基本判断,OCE2013年请求美国国家研究理事会(NRC)海洋研究局(OSB)对未来10年海洋科学的研究方向和目标进行了分析研究,以确保对重要海洋科学问题的研究资助。 

  2015130日,NRC完成并发布了题为《海洋变化:20152025海洋科学10年计划》(Sea Change: 2015-2025 Decadal Survey of Ocean Sciences)。报告系统分析了进入21世纪以来海洋科学的重点突破方向,在此基础上确定出8项优先科学问题,并研判了在保守预算情境下实现这些优先科学问题的路径,旨在为NSF未来10年的海洋科学资助布局提供重要决策支撑。 

  中科院兰州文献情报中心张志强研究员团队对美国海洋科学研究的这一动向及其对我国的启示进行了分析,以供参阅。 

  一、研究方法 

  该报告所采用的研究方法体系,是目前国际主要科技智库和咨询机构常用的典型的咨询方式。 

  首先,报告对海洋科学现有的研究成果进行了详细的梳理和分析。基于国际相关机构和组织、联邦政府以及NRC15年来的学术报告主题,结合NSF项目负责人为OCE提供的成果材料,以及杰出科学家内部研讨主题等资料,分析并确定了21世纪海洋科学的7个重点突破方向:(1)气候变率及其海洋因素变化;(2)海洋生物地球化学和生态维度变化;(3)海洋生态系统的生物多样性、复杂性和动态性;(4)海底的地质、物理及生物学动态;(5)高效新技术在全球海洋数据收集工作中的应用;(6)合作助推海洋学成就;(7)科学成就分析。 

  其次,报告对海洋科学发展趋势的研究成果进行了归纳和总结。围绕以上重点突破方向,再结合近年美国海洋科学研讨会主题,吸纳NSF、联邦政府机构、科学社团和NRC发布的研究成果,遴选出海洋科学的300多个挑战性主题,并集成了NSF项目研究成果,以及联邦其他机构相关研究人员提供的演讲、访谈等材料。在此基础上利用层次分析法,参照NRC已有的有关海洋科学研究优先级评价标准和NSF项目管理者建议所确定的四个优先度评判准则(变革的潜力、社会影响、研究准备、合作伙伴关系潜力),分析得到了201520258个海洋科学的优先科学问题 

  第三,分别对每个优先科学问题进行了探讨和论述,并为每个问题的遴选提供了关键的科学依据。 

  二、20152025年美国海洋科学优先问题 

  该报告的关键结论是通过上述方法体系所确定的20152025年美国海洋科学优先关注的8个科学问题: 

  1)海平面变化的速率、机制、影响及地理差异? 

  2)全球水文循环、土地利用、深海涌升流如何影响沿海和河口海洋及其生态系统? 

  3)海洋生物化学和物理过程如何影响当前的气候及其变化,并且该系统在未来如何变化? 

  4)生物多样性在海洋生态系统恢复中的作用,以及它将如何受自然和人为因素的改变? 

  5)到21世纪中叶及在未来100年中海洋食物网将如何变化? 

  6)控制海洋盆地形成和演化的过程是什么? 

  7)如何更好地表征风险,并提高预测大地震、海啸、海底滑坡和火山喷发等地质灾害的能力? 

  8)海床环境的地球物理、化学、生物特征是什么,它如何影响全球元素循环和生命起源与演化? 

  三、美国国家研究理事会对美国海洋科学经费调整的建议 

  目前NSF在科学研究船队、国际大洋发现计划(IODP)和海洋观测计划(OOI)这三项基础设施的总资助额占到OCE总预算的50%以上和基础设施预算的90%以上。NRC的评估旨在使目前NSF资助下的海洋研究基础设施的投资组合如何更好地与未来10年海洋科学优先问题和三个主要的基础设施资产(科学研究船队、IODPOOI)相匹配。 

  为了确保在未来10年最重要的海洋科学主题和NSF的海洋研究基础设施投资之间保持一致,NRC提出了以下建议: 

  1)为维持美国强大的海洋科学研究能力,整体财政规划应保持核心研究计划和基础设施投资之间的平衡。在预算持平或下降时应重点资助核心科学研究项目,而资助基础设施的经费不应该超过核心科学研究项目的经费。 

  2OCE应该努力减少重大基础设施(OOIIODP以及科学研究船队)的运行和维护成本,并在未来5年内恢复核心科学和海洋技术和跨学科协调(OTIC)资金。如果预算持平或只有通胀上升,OCE应该调整重大基础设施项目,包括年度总计划预算不应超过40%50% 

  3)为了落实“建议2”,OCE应立即启动下一年度主要基础设施成本预算调减10%的工作,其次是在未来5年应再减少10%20%预算。节约的资金应直接用于强化核心科学计划,包括投资技术开发和资助实质性的合作研究,以支持未来10年科学优先事项,并在未来5年内实现重大基础设施成本与核心科学基金再平衡的最终目标。 

  4)重大基础设施初始10%的成本减少分布应为:OOI减少最多,IODP20132018年)适度减少,科学研究船队减少最少。并建议NSF将海洋基础设施的资助额减少到不超过总额的50%。而要实现这一目标,OOI开支将需要减少20%,海洋钻探项目需要减少10%,科学研究船队需要减少5% 

  该报告还指出,由于NSF的海洋学经费在未来10年不可能出现明显增长,恢复核心科学领域经费的唯一方法是减少基础设施方面的支出。这样的减支并不容易,也可能对海洋科学研究造成部分不利影响。 

  三、美国海洋科学未来10年计划对我国的启示 

  (一)围绕政府科技资助部门需求开展目标导向的决策咨询研究与资助方案建议。该报告是一个典型的美国科技发展与布局的决策咨询报告,采用的模式具有用户需求导向、研究主题明确和建议方案可操作性强等的特点。这种以决策用户所面临的问题为导向的决策咨询研究,其整体形成和组织机制值得借鉴。 

  (二)科学研究计划、基础设施建设计划与相应经费情景匹配考虑,突出决策咨询建议的可操作性和实施的优先次序。根据不同情景(如预算增长、预算不变和预算减少)分别给出实现相应优先科学目标的具体经费方案,这种根据未来宏观环境不同变化情景(乐观情景、正常情景和悲观情景)给出具体咨询建议及相应实施路径的科技咨询建议报告,值得国内的研究工作借鉴。 

  (三)报告首先分析并确定了海洋科学的重点突破方向,通过严谨的专家咨询、最新资料调研和层次分析等方法确定优先研究主题,遴选出对美国最为重要的海洋研究问题。这种基于已有研究基础、充分资料调研、广泛专家咨询和规范的方法分析的流程化分析模式,值得借鉴。 

  (四)科学研究制定我国海洋科学中长期科学计划与战略。推进建设海洋强国和实施21世纪海上丝绸之路的战略部署,需要依靠科技进步和创新,突破制约海洋经济发展和海洋生态保护的科技瓶颈。围绕国际上海洋科技突破方向,我国需要结合我国海洋的现实国情和科学问题,特别是我国海域环境污染和生物多样性全面下降的严峻事实,通过科学的分析方法和流程,科学确定关乎我国海洋科技发展的重点优先研究主题和方向,予以重点资助研究,促进海洋科技创新支撑国家中长期发展战略。 

 

   (中国科学院兰州文献情报中心)