山东省科学院海洋仪器仪表研究所副所长刘岩研究员：攻克关键技术，推动我国海洋生态监测装备进步！

山东省科学院海洋仪器仪表研究所研究员刘岩：

攻克关键技术，推动我国海洋生态监测装备进步

“自1997年进入山东省科学院海洋仪器仪表研究所（以下简称‘海仪所’）工作，近30年来，我一直致力于海洋生态环境监测技术和仪器装备领域的研究工作，推动海洋科技成果产业化落地，促进我国海洋生态环境监测装备产业发展。”谈到个人科研工作，海仪所研究员刘岩表示。

上个世纪90年代，我国海洋生态环境监测技术还属于空白。多年来，刘岩带领团队通过技术发展和沉淀，形成了以“技术孵化-装备研制-评价测试-社会服务”的全链条技术创新为特色的专业化海洋生态环境监测仪器装备研究团队，推动了我国海洋生态环境监测技术和仪器装备进步。

从零开始推动我国海洋生态环境在线监测领域发展

“21世纪90年代，我国的研究生还比较少。当时海仪所的科研力量主要是本科生，他们在各个研究领域承担着主要角色。”刘岩回忆说，1997年他到所后，便挑起了重担。当时海仪所老所长王军成（后获评中国工程院院士）深切感受到，研究所要发展，必须建立科研平台，开展基础理论研究和技术应用研究，于是在1999年正式申报获批了山东省海洋环境监测技术重点实验室，并将海洋生态环境在线监测技术领域作为重要的研究方向，“我作为实验室的首批入驻科研人员之一，开始以此为方向进行深入耕耘。”

刘岩介绍，海洋生态环境监测首要关注的是海洋水体环境中的生物化学要素，例如叶绿素、溶解氧、pH、营养盐、总磷/总氮、COD/TOC、重金属等。当时，我国海洋环境业务化监测主要围绕海洋水文气象要素，关注的是海洋气象动力参数，例如风速、温湿、气压、波浪、潮汐、温度、盐度和海流等，几乎没有开展海洋生态环境监测，也没有相关成熟技术。所以，如何从零开始发展海洋生态环境监测技术，是当时摆在面前的一道现实难题。

在时任王军成所长的指导下，海仪所走出一条成功的国际合作道路。“我们跟俄罗斯深度合作，引进了三个项目。第一个是海水化学需氧量（COD）分析项目，第二个是海水多种有机污染物分析项目，第三个是海水重金属在线分析技术项目，通过引进吸收消化再创新，以点带面，为我国海洋生态环境监测技术领域的发展奠定了基础，具有划时代意义。”刘岩表示，这三个项目也获得了国家“863”项目的支持，由此，我国海洋生态环境监测技术和装备形成了良好的发展条件，促进了成果产出。

其中，作为海水化学需氧量（COD）分析项目的具体技术负责人，刘岩带领团队持续不断利用新原理、新材料，对海洋生态环境在线监测前沿技术进行创新研究，国际上首次开发出了具有完全自主知识产权的海水总有机碳（TOC）、化学需要量（COD）在线监测技术和仪器装备，填补了国内外空白，解决了海水TOC/COD 现场、实时、连续测量的难题。

此外，他还带领团队发明了基于环流分析技术的海水高精度pH光度测量方法，突破了高分辨率稳态测量及指示剂干扰精准在线校正难题，研制了海水高精度pH传感器，针对海水酸化平均年际pH变化量极小这一特点，在国际上首次将原位测量精密度提高至0.0004，测量的准确度达到0.0035，为我国海洋酸化和碳循环等研究提供了技术支撑。新方法和新技术的建立，实现了海洋生态监测技术的源头创新，彰显了我国在该技术领域的原创能力。

将海洋生态环境在线监测仪器装备国产化率提高到60%

海洋一直处于变化之中，认识变化的海洋，最核心的一个问题是对海洋进行长期、实时、全方位监测，不仅是监测海洋水文动力变化，而且监测海洋生态环境变化。事实上，海洋动力与生态本身就交织在一起，对海洋环境监测也一定要两者兼顾。

对海洋深入了解、认知能力很大程度上依赖于海洋环境监测装备的水平。在海洋生态监测装备研制方面，刘岩带领团队以核心技术自主可控为导向，持续不断利用新技术、新工艺，对海洋生态环境在线监测仪器装备核心技术进行攻关，研制了系列掌握关键核心技术，总体技术水平居国内领先、国际先进的谱系化海洋生态环境在线监测仪器装备，打破国外技术垄断，具备了国产化替代能力，一定程度上扭转了长期依赖进口的局面。“经过多年发展，我们将海洋生态环境在线监测仪器装备的国产化率从原来的不到15%提高到了60%。”刘岩说。

在前期成果基础上，刘岩还带领团队以应用需求为牵引，开展平台系统集成，以海洋台站、海洋浮标为载体研制了海洋生态环境在线监测系统，实现了海洋生态环境的长期自动监测和赤潮、绿潮、溢油等多种海洋生态灾害的早期预警，提高了海洋生态环境保护和防灾减灾决策的科学性、时效性，支撑了国家海洋业务化观测网建设。

此外，针对传统定点监测应急机动性和灵活性方面的不足，突破多基平台协同监测和多源数据智能融合关键技术，国内首次实现了集无人艇、鱼排、浮标、海床基、调查船5种监测平台的组合监测，监测仪器装备国产化率100%，数据实时获取率高于95%，为我国区域性海洋生态灾害预警和应急决策提供了高时空分辨率的海洋生态环境监测技术和装备支撑。

“为了打通技术链和产业链之间的壁垒，实现海洋科研成果真正落地应用，我们一方面加强海洋生态监测装备研发，一方面积极推动成果转化。”刘岩介绍，系列成果以技术作价入股2520万元与山东山科创新股权投资有限公司完成成果转化，成立了青岛觅海科技有限公司，注册资本3000万元；全光谱法海水COD（硝酸盐）传感器技术以作价入股300万元与山东达峰海洋科技有限公司完成成果转化，通过公司化运营，按照产品的要求，对成果进行熟化，诸多成果逐步进入了市场，带动了国产化装备的发展，实现了科技成果产业化落地。

刘岩展望说，今后，他将围绕我国海洋生态环境监测装备核心技术受封锁、核心技术自给能力不足的现状，重点突破制约现有科研成果在共性关键工程技术瓶颈、强化工艺定型研究和解决应用“最后一公里”的问题，不光实现成果的国产化替代，重点提高产品核心元器件的国产化率，真正实现技术的自足可控，提升我国海洋生态环境监测技术原始创新能力，为海洋生态环境监测装备产业发展做出更多实质性的贡献。

• 信息来源：青岛日报社/观海新闻。
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