科学研究:
研究方向:海洋生物地球化学。
现主要从事大洋资源地球化学、大洋环境地球化学、全球变化与区域响应等方面的研究工作。近年来在大洋富钴结壳与古海洋研究、洋中脊热液硫化物资源调查、大洋古环境记录与全球变化和大洋保真采样技术与原位化学探测等方面做出了一些研究成果。
主持或参加科研项目情况:
1、国家大洋专项课题,DY125-11-R-04、非活动/隐伏多金属硫化物找矿标志和方法研究、2012/1-2015/12、340万元、在研、主持。
2、国家973项目子课题,2012CB417305、西南印度洋洋中脊热液成矿过程与硫化物矿区预测、2012/1-2016/12、540万元、在研、参加。
3、国家大洋专项课题,DYXM-115-01 -1-07 、富钴结壳详查及圈矿重点参数可信度研究、2007/6-2011/6、30万元、已结题、主持。
4、国家自然科学基金面上项目,40676025 、海山铁锰结壳对太平洋70Ma以来古海洋环境演变的响应、2007/1-2009/12、38万元、已结题,主持。
5、国家863项目,2006AA09Z216、多参数高精度深海热液扩散化学传感器及原位分析技术、2007/1-2009/12、100万元、已结题、参加(第二负责)。
6、国家863项目,2006AA09Z214、深海硬岩直视高保真取芯器,2007/1-2009/12、100万元、已结题、参加(第二负责)。
7、国家自然科学基金面上项目,40576003、应用钴结壳生长环带和沉积物分子地层异常记录——探索大洋古环境变化、2007/1-2009/12、38万元、已结题,参加。
8、科技部科研院所社会公益性研究项目,2004DIB3J086、太平洋富钴结壳资源评估、2005/1-2007/12、120万元、参加。
9、浙江省自然科学基金项目,Y504074、UK37及其C37分子单体δ13C在浙江沿海沉积地层记录与ElNino/Lanina事件研究、2005/1-2007/12、10万元、参加。
10、国家大洋专项课题,DY105-01-01-11、C系列海山富钴结壳调查资料的规范化处理与二次开发、2004/6-2005/12、30万元、主持。
11、国家自然科学青年基金,40206010、海山富钴结壳地球化学新指标及其古海洋学意义、2003/1-2005/12、22万元、主持。
12、国家973项目子课题,G2000078503、海底与海水的物质与能量交换、2000/1-2005/12、340万元、参加。
13、国家863项目滚动子课题,2003AA612042、深海沉积物保真采样系统研制-滚动、2004/1-2004/11、12万元、主持。
14、国家863项目子课题,2001AA612042、深海沉积物保真采样机构研究、2001/1-2003/12、38万元、主持。
15、国家海洋局青年科学基金,2002316、富钴结壳中判断周围环境氧化程度的地球化学新指标的确立、2003/1-2004/12、2万元、主持。
16、国家自然科学基金课题:海山铁锰结壳对太平洋70Ma 以来古海洋环境演变的响应,2007.1~2009.12 负责人。
17、大洋协会“十一五”课题:海山富钴结壳详查和圈矿重要参数研究, 2007.6~2010.6 负责人。
18、973 项目:地球圈层相互作用中的深海过程和深海记录。
19、大洋协会“九五”课题:中国开辟区化学基线研究。
主要成就:
2006年机械工业部科技进步一等奖1项,排名第5;2006年气动密封工业协会新产品1等奖,排名第5;2006年浙江省科学技术进步奖一等奖1项,排名第9。
近年来,武光海主要围绕大洋富钴结壳和洋中脊热液硫化物的调查和研究,做了大量的工作,取得了一些原创性的新成果和重大新发现:
(1)在富钴结壳的古海洋学研究方面,他创新性地提出了指示结壳形成环境氧化程度的地球化学新指标,通过结壳剖面的高分辨率分析与定年验证了新指标的有效,并正在借助这一新指标进行进一步的结壳古海洋环境甚至古洋流等的研究。
(2)围绕洋中脊热液硫化物的寻找,作为主要研究骨干之一,他潜心研究,大胆创新,使我国洋中脊热液硫化物调查从无到有,实现了重大突破。通过2005年的环球航次及2007年的19航次和2008年的20航次的工作,他们已经分别在西南印度洋中脊和东太平洋中脊赤道附近找到了12个证据确凿的热液硫化物活动区,为我国洋中脊调查和进行相关深海基础科学研究打下了坚实的基础。
(3)对于海洋在全球变化中的作用及记录等方面的研究也是非常令人关注的,借助富钴结桥、热液硫化物、珊瑚等记录媒介研究全球变化也是他的一个研究方向。另外,在海洋取样技术等方面,武光海也做了大量的工作,主要是在技术需求和进行海上应用试验等。
认定成果:
1 深海多参数电化学传感器研制及其应用 秦华伟;叶瑛;潘依雯;黄元凤;韩沉花;杨微;徐慧;武光海;程岩雄;杨厉昆;陈雪刚 杭州电子科技大学 2015
2 中太平洋海山富钴结壳与基岩关系的研究 陈建林;马维林;武光海;初风友;高水土 国家海洋局第二海洋研究所 2009
3 中太平洋地区两个铁锰结壳的生长幕研究 武光海;周怀阳;张海生;I. Pulyaeva 凌洪飞;刘捷红 国家海洋局第二海洋研究所 2009
4 中太平洋结壳区海山燧石岩成因研究 陈建林;马维林;高水土;陶春晖;初风友;武光海 国家海洋局第二海洋研究所 2009
5 开关液压源及基于该原理的深海水压型能量供给系统 顾临怡;陈鹰;李世伦;邱敏秀;武光海;申屠海港;曹建伟;王峰;秦华伟;金波 浙江大学流体传动及控制国家重点实验室 2007
6 海底原位测试与海底底质特性研究 张海生;钱鑫炎;姜正陆;高宇清;潘建明;武光海;俞祖英;丁陆怀 国家海洋局第二海洋研究所 2005
7 海山富钴结壳地球化学新指标及其古海洋学意义 武光海;马维林;赵宏樵;陈建林 国家海洋局第二海洋研究所 2005
8 热液硫化物现场快速分析系统研究 潘建明;杨灿军;张荣华;邱敏秀;胡书敏;叶瑛;武光海;朱琰;陈宁华;黄文斌;王勇;张雪彤;许爱忠;段焕春;刘仲明;邬黛黛 国家海洋局第二海洋研究所 2003
发明专利:
[1]杨长福,刘荣,马维林,叶瑛,秦林江,符志坚,武光海,刘素芬. 用于探测深海海底热液硫化物的磁探测系统[P]. 浙江省:CN101571599B,2011-06-08.
[2]杨长福,刘荣,马维林,叶瑛,秦林江,符志坚,武光海,刘素芬. 用于探测深海海底热液硫化物的磁探测系统[P]. 浙江:CN201434909,2010-03-31.
[3]杨长福,刘荣,马维林,叶瑛,秦林江,符志坚,武光海,刘素芬. 用于探测深海海底热液硫化物的磁探测系统[P]. 浙江:CN101571599,2009-11-04.
[4]潘建明,钱鑫炎,张海生,薜斌,刘小涯,武光海,杨俊毅. 一种可控深海采水装置[P]. 浙江省:CN100545622C,2009-09-30.
[5]张海生,潘建明,钱鑫炎,刘敬彪,刘小涯,武光海,薜斌. 一种深海拖曳式在线测量系统[P]. 浙江省:CN100470246C,2009-03-18.
[6]钱鑫炎,潘建明,张海生,刘小涯,武光海,朱纯,杨俊毅. 一种深海磁性触发开关[P]. 浙江省:CN100385592C,2008-04-30.
[7]潘建明,钱鑫炎,张海生,薜斌,刘小涯,武光海,杨俊毅. 一种可控深海采水装置[P]. 浙江:CN2867330,2007-02-07.
[8]钱鑫炎,潘建明,张海生,刘小涯,武光海,朱纯,杨俊毅. 一种深海磁性触发开关[P]. 浙江:CN2867565,2007-02-07.
[9]张海生,潘建明,钱鑫炎,刘敬彪,刘小涯,武光海,薜斌. 一种深海拖曳式在线测量系统[P]. 浙江:CN2852285,2006-12-27.
[10]张海生,潘建明,钱鑫炎,刘敬彪,刘小涯,武光海,薜斌. 一种深海拖曳式在线测量系统[P]. 浙江:CN1818639,2006-08-16.
[11]潘建明,钱鑫炎,张海生,薜斌,刘小涯,武光海,杨俊毅. 一种可控深海采水装置[P]. 浙江:CN1789955,2006-06-21.
[12]钱鑫炎,潘建明,张海生,刘小涯,武光海,朱纯,杨俊毅. 一种深海磁性触发开关[P]. 浙江:CN1776856,2006-05-24.
论文专著:
发表英文期刊论文:
[1]Zhang HaiSheng*; Hu Ji; Zhao Jun; Han ZhengBing; Yu PeiSong; Wu GuangHai; Lei JiJiang; Lu Bing; Pulyaeva Irina A.Variations of calcareous nannofossils of cobalt-rich crusts and geological records at the Eocene-Oligocene transition in western Pacific seamounts.Science China Earth Sciences, 2015, 58(5): 784-794.
[2]C.H. Han, G.H. Wu, Y. Ye, H.W. Qin. 2014. Active hydrothermal and non-active massive sulfide mound investigation using a new multi-parameter chemical sensor. 2015 International conference on Testing and Measurement Techniques and Applications(TMTA2015). (Accepted)
[3]Zhao Jun; Zhang Haisheng*; Wu Guanghai; Lu Bing; Pulyaeva Irina A; Zhang Haifeng; Pang Xuehui.Biomineralization of organic matter in cobalt-rich crusts from the Marcus-Wake Seamounts of the western Pacific Ocean.Acta Oceanologica Sinica, 2014, 33(12): 67-74.
[4]Han Chenhua*; Ye Ying; Pan Yiwen; Qin Huawei; Wu Guanghai; Chen, Chen Tung Arthur.Spatial distribution pattern of seafloor hydrothermal vents to the southeastern Kueishan Tao offshore Taiwan Island.Acta Oceanologica Sinica, 2014, 33(4): 37-44..
[5]TAO Chunhui,WU Guanghai*,DENG Xianming,QIU Zhongyan,HAN Chenhua and LONG Yanmei.New discovery of seafloor hydrothermal activity on the Indian Ocean Carlsberg Ridge and Southern North Atlantic Ridge—progress during the 26th Chinese COMRA cruise.Acta Oceanologica Sinica,2013,32(8):85-88.(SCI)
[6]CHUNHUI TAO, JIAN LIN, SHIQIN GUO, YONGSHUN JOHN CHEN,GUANGHAI WU, XIQIU HAN,et al.,First active hydrothermal vents on an ultraslow-spreading center:Southwest Indian Ridge. GEOLOGY, 2012, 40 (1):47-50.(SCI)
[7]Chenhua Han, Guanghai Wu*, Huawei Qin,Zhenbo Wang. Active hydrothermal and non-active massive sulfide mound investigation using a new multiparameter chemical sensor, AGU (American Geophysical Union) fall meeting, 2012.12.3-7,San Francisco.(会议论文)
[8]Tao ChunHui; Li HuaiMing; Huang Wei; Han XiQiu; Wu GuangHai; Su Xin; Zhou Ning; Lin Jian; He YongHua; Zhou JianPing.Mineralogical and geochemical features of sulfide chimneys from the 49A degrees 39 '; E hydrothermal field on the Southwest Indian Ridge and their geological inferences.Chinese Science Bulletin, 2011, 56(26): 2828-2838.. (SCI)
[9]Wu Guanghai, Ye Ying,Qin Huawei, et al.: Application of deep sea in-situ electrochemical sensors to investigate modern seafloor hydrothermal activities. InterRidge News, 2010,19:14-15.
[10]Zhang HaiSheng*; Wang ZiPan; Lu Bing; Zhu Chun; Wu GuangHai; Vetter Walter.Occurrence of organochlorine pollutants in the eggs and dropping-amended soil of Antarctic large animals and its ecological significance.Science in China - Series D: Earth Sciences , 2007, 50(7): 1086-1096.
[11]Wu GuangHai*; Zhou HuaiYang; Zhang HaiSheng; Ling HongFei; Ma WeiLin; Zhao HongQiao; Chen JianLin; Liu JieHong.New index of ferromanganese crusts reflecting oceanic environmental oxidation.Science in China - Series D: Earth Sciences , 2007, 50(3): 371-384..(SCI)
[12]Wu Guanghai, ZhouHuaiyang, Ling Hongfei, Zhangwenlan, Phosphorites in Co-Rich Crusts and Their Palaeooceanographic Singificance, The Proceedings of the China Association for Science and Technology, 2006, Volume 3, No.1:555-566(tottle 1138).
发表中文期刊论文:
[1]张海生,胡佶,赵军,韩正兵,于培松,武光海,雷吉江,卢冰,PULYAEVA Irina A.西太平洋海山富钴结壳钙质超微化石变化与E/O界限的地质记录[J].中国科学:地球科学,2015,45(04):508-519.
[2]胡俊华,昌彦君,左乾坤,孙卫斌,武光海.基于QWE法的汉克尔变换在电磁法数值计算中的应用[J].石油地球物理勘探,2015,50(02):370-375+7-8.
[3]赵军,张海生,于培松,武光海,卢冰,Pulyaeva IA.西太平洋海山富钴结壳分子化石和超微化石记录:年代划分和古生态环境演变[J].海洋地质与第四纪地质,2014,34(02):95-103.
[4]王振波,武光海,韩沉花.西南印度洋脊49.6°E热液区热液产物和玄武岩地球化学特征[J].海洋学研究,2014,32(01):64-73.
[5]于淼,苏新,陶春辉,武光海,李怀明,娄汉林.西南印度洋中脊49.6°E和50.5°E区玄武岩岩石学及元素地球化学特征[J].现代地质,2013,27(03):497-508.
[6]于淼,苏新,陶春辉,武光海,倪建宇,吕士辉,李怀明.东太平洋海隆1.23°N~5.70°S区域洋脊玄武岩特征及岩浆作用探讨[J].地学前缘,2013,20(05):87-105.
[7]李雪富,武光海,刘捷红,张宏.中太平洋富钴结壳中生物标志物、有机碳同位素地球化学及其古海洋环境意义[J].海洋学研究,2012,30(04):29-36.
[8]武光海,刘捷红.南极底层流和海山当地物源对富钴结壳成矿作用的影响——来自海山周围水柱化学分析的证据[J].海洋学报(中文版),2012,34(03):92-98.
[9]潘依雯,武光海,秦华伟,韩沉花,叶瑛.基于多参数化学传感器的海底热液探测方法研究[J].海洋学报(中文版),2012,34(02):179-184.
[10]陶春辉,李怀明,黄威,韩喜球,武光海,苏新,周宁,林间,何拥华,周建平.西南印度洋脊49°39′E热液区硫化物烟囱体的矿物学和地球化学特征及其地质意义[J].科学通报,2011,56(Z2):2413-2423.
[11]武光海,PULYAEVAI A,刘捷红,李雪富.中太平洋海山铁锰结壳生物地层学研究[J].海洋学报(中文版),2011,33(04):129-139.
[12]杨丹,扈传昱,于培松,武光海,倪建宇,张海生,姚龙奎,卢冰.中、东太平洋沉积岩样低成熟烃组成与演化及其受控因子对比[J].海洋地质与第四纪地质,2010,30(06):99-106.
[13]冯朝军,于培松,卢冰,蔡明红,武光海.南极阿德雷岛企鹅机体组织、蛋卵和粪土中PCBs和OCPs的分布[J].海洋环境科学,2010,29(03):308-313+355.
[14]姚万云,倪建宇,武光海,姚旭莹,张海生.中太平洋MP2001-01柱状样品沉积地层记录与物性、源性及其环境意义[J].海洋学研究,2009,27(03):14-21.
[15]张海生,于培松,倪建宇,武光海,孙维萍,卢冰.赤道太平洋沉积有机质物性、源性的地球化学及其沉积环境对比研究[J].海洋学报(中文版),2008,30(06):60-68.
[16]武光海,程永寿,刘捷红,李守军,张恺,马维林,张宏.拖网及深海摄像站位位置与水深的初步校正[J].海洋学研究,2008(03):90-97.
[17]张海生,于培松,倪建宇,武光海,姚旭莹.太平洋东部ES0103柱状样品中可溶有机质的组成变化及其早期成岩作用[J].海洋学研究,2008(03):1-8.
[18]陈建林,邓昱,钱江初,于晓果,初凤友,武光海.大洋富钴结壳的基本框架——超微生物建构的锰质叠层石柱体[J].海洋学报(中文版),2008(01):67-73.
[19]张海生,陆斗定,朱小萤,潘建明,卢冰,高爱根,武光海.UK~(37)沉积地层记录:三门湾海表温度(SST)和EI Nio现象及其对大型底栖动物生命活动的影响[J].生态学报,2007(12):4935-4943.
[20]武光海,周怀阳,张海生,凌洪飞,马维林,赵宏樵,陈建林,刘捷红.海山铁锰结壳中反映环境氧化程度的新指标[J].中国科学.D辑:地球科学,2006(12):1098-1110.
[21]张海生,王自磐,卢冰,朱纯,武光海,Walter Vetter.南极大型动物粪土层和蛋卵中有机氯污染物分布特征及生态学意义[J].中国科学.D辑:地球科学,2006(12):1111-1121.
[22]韩杰,武光海,叶瑛,邬黛黛.铁锰结壳中底层洋流活动的地球化学研究[J].矿床地质,2006(05):620-628.
[23]武光海,周怀阳,张海生,Irine PULYAEVA,凌洪飞,刘捷红.中太平洋地区两个铁锰结壳的生长幕研究[J].地质学报,2006(04):577-588.
[24]武光海,马维林,刘捷红,李守军,张恺,熊应强.海山富钴结壳的圈矿方法[J].海洋学研究,2005(04):15-19.
[25]初凤友,陈建林,马维林,高水土,武光海.中太平洋海山玄武岩的岩石学特征与年代[J].海洋地质与第四纪地质,2005(04):59-63.
[26]卢冰,张海生,武光海,周怀阳,陈荣华,朱纯,姚龙奎,王自磐.楚科奇海和白令海沉积地层中甾醇的物源组成及其周边气候效应[J].极地研究,2005(03):183-192.
[27]卢冰,王自磐,朱纯,武光海,Walter Vetter.南极食物链顶端海鸟卵中PCBs和OCPs积累水平及其全球意义[J].生态学报,2005(09):2440-2445.
[28]武光海,周怀阳,凌洪飞,张文兰.富钴结壳中的磷酸盐岩及其古环境指示意义[J].矿物学报,2005(01):39-44.
[29]陈建林,马维林,武光海,初凤友,高水土.中太平洋海山富钴结壳与基岩关系的研究[J].海洋学报(中文版),2004(04):71-79.
[30]武光海,周怀阳,杨树锋,陈汉林.中太平洋海山演化史及与富钴结壳的关系[J].海洋地质动态,2003(12):5-8+1.
[31]陈建林,马维林,高水土,陶春辉,初凤友,武光海.中太平洋结壳区海山燧石岩成因研究[J].海洋学报(中文版),2003(03):53-58.
[32]武光海,周怀阳,陈汉林.大洋富钴结壳研究现状与进展[J].高校地质学报,2001(04):379-389.
[33]武光海,周怀阳,杨树锋,陈汉林.富钴结壳生长过程中铁锰氧化物矿物组合的变化[J].矿物学报,2001(02):137-143.
[34]周怀阳,武光海,杨树锋.关于对我国大洋富钴结壳进行地质经济评价工作的讨论[J].地质与勘探,2001(02):1-5.
[35]武光海,周怀阳,杨树锋.最近区域法与地质块段法在富钴结壳资源量评估中的综合应用[J].海洋地质与第四纪地质,2000(04):87-92.
[36]陈汉林,杨树锋,武光海.福建政和早古生代火山岩系列的成因及物质来源研究[J].浙江大学学报(自然科学版),1995(04):513-522.
[37]杨树锋,陈汉林,武光海,董传万.闽北早古生代岛弧火山岩的发现及其大地构造意义[J].地质科学,1995(02):105-116.
[38]陈汉林,曾华生,杨树锋,武光海.闽北早古生代岛弧火山岩的岩石地球化学特征[J].矿物学报,1994(02):186-194.
[39]周素贤,张兆华,茆德俊,武光海.宝玉石染色改色实验及其机理探讨[J].浙江国土资源,1991(02):69-74+84.
会议论文:
[1]韩沉花,武光海,叶瑛. 沉积物地球化学方法在海底多金属硫化物探矿中的应用[C]. 中国矿物岩石地球化学学会.中国矿物岩石地球化学学会第15届学术年会论文摘要集(3).中国矿物岩石地球化学学会:中国矿物岩石地球化学学会,2015:234.
[2]武光海,崔汝勇,许学伟等,大洋22航次第8航段EPR近赤道区调查成果(展板论文),第二届深海研究与地球系统科学学术研讨会,2012,上海同济大学。
[3]武光海,张海生,李雪富等,中太平洋、麦哲伦海山富钴结壳中分子化石、碳同位素地球化学及其古海洋对比研究,中南大学学报(自然科学版),2011,42(增2):99-107。(大洋20周年纪念论文集)
[4]中太平洋富钴结壳预选区资源量评估方法的探讨,周怀阳, 武光海,杨树锋, 2001'中国大洋矿产资源研究开发学术研讨会论文集,2001,285-290。
媒体报道一:
科学“怪博士”:大洋26航次第一航段首席武光海
2012-05-04 14:24:00 来源: 人民网(北京)
看着首席科学家武光海的言谈举止,首先映在脑海中的感觉就是腼腆,1米75瘦高的样子,耳朵上架一副黑框眼镜,说起话来脸上不自觉地露出内敛的微笑。第一次见到武光海是在三亚准备起航时,无意中站在记者身边的他用很低调的语气介绍自己。从接触到他的第一刻起,这位来自国家海洋局第二海洋研究所的研究员,就一直让我觉得他像日本漫画里的怪博士,好像走路都会同手同脚。
1986年,武光海从老家山东莱州来到杭州,在浙江大主修地质学,硕士毕业以后的1993年他回到山东工作,5年以后,武光海再次来到杭州,跟随海洋二所的周怀阳老师开始攻读博士,当时供他选择的方向有富钴结壳和气体水合物研究,但由于后者也就是常说的可燃冰在当时缺乏样品采集手段,所以他选择了富钴结壳研究。富钴结壳是一种广泛分布于海山或海底高地裸露基岩上的铁锰氧化物矿产。也就是从这时开始,武光海开始和海洋结缘,“一开始研究海洋就是觉得博大精深,海洋科学研究的范畴更广,不光包括地质,还有生物以及各种高新技术。”武光海说,“一开始觉得很难搞,但很有意思”。
大洋26航次第一航段的主要任务是在西北印度洋开展热液活动和生物环境调查,热液活动是近年来的一个研究热点,这一研究领域可以说是武光海的“拿手好戏”。“由于本航段时间紧,寻找热液活动区难度很大,运气好的话才能找到热液异常或者热液喷口”,他说,“有点像大海捞针”。2003到2007年,武光海分别主持了两个国家自然科学基金课题,其研究成果受到国内外同行学者的关注和认可。2007年2-3月武光海作为航次首席助理,在西南印度洋中脊发现我国第一个活动热液喷口,实现了我国热液硫化物调查的重大突破。2011年9月,“大洋一号”开始执行22航次第八航段任务,44岁的武光海首次担任航段首席科学家,在最后两个航段中,他带领团队第一次成功试用我国自主研制的20米中深钻,同时在东太平洋赤道附近发现7个新热液活动区,成为这一航次两项极富意义的成果。“首席就像是足球场上的教练,你要在调查前做出测线,站位布设。”这是武光海对首席科学家的感受,“当然,科考是所有调查队员共同参与的结果,没有大家的努力,光靠首席也是不行的。”
在这次出海之前,武光海在美国佐治亚大学做了一年访问学者,谈起刚结束的这段经历,武光海说:“虽然这两年我国的大洋科考突飞猛进,但与国际上先进国家还有一定差距,这次出去让我大开眼界,重要的是从国际同行那里学到了很多东西,收获很大”。今年3月底回国后,他立即投入26航次的出海准备工作中。4月28日,记者与武光海一起登上“大洋一号”开始漫长的海上工作和生活。航渡第三天正值五一国际劳动节,首席与大家一起聚餐,虽然他自己说已经算是个杭州人了,但他未改的乡音和酒量还是保持着山东人的豪爽。
不出海的时候,武光海在海洋二所的工作同样也是进行各种与海洋和地质有关的研究,目前,他还担任了1位硕士生和1位博士后的导师,他在海洋科学研究领域中是年轻一代主力军,在完成本航次前两航段的工作后,武光海将回到研究所着手开始一项新的研究课题,这一课题关乎到我国未来10年在西南印度洋多金属硫化物勘探区的资源评价。“8到10年,通过大量的工作,最终要在这一区域总共放弃75%的区块,我们现在做的工作其实是为了造福子孙后代。”武光海意味深长地说。
武光海很喜欢旅游,节假日都会和妻子结伴,游历祖国山川名胜或者去国外旅行度假。他们的儿子明年就要高考,受武光海的影响,武效民的理科成绩十分出色,谈到儿子时武光海一边露出父亲般慈祥的微笑一边略带骄傲地说:“他说长大要当科学家”。科学家是个神秘的职业,我们从小在课本上就知道中国有很多伟大的科学家,地质学家李四光、数学家华罗庚,物理学家钱学森,而海洋科学研究已经开始为人们所熟知,越来越多的闪光灯已经聚集在那些“大洋人”的身上,相信在广袤海洋上艰辛探索的海洋科学家们未来同样会被载入史册,因为我们有着一群像武光海一样的海洋科学家,他们如一颗颗新星正在冉冉升起。
媒体报道二:
海之子 ——记国家海洋局第二海洋研究所武光海研究员
本刊记者 孙继文
与海结缘
祖籍山东莱州,从小生在海边,长在海边;至今生活、工作过的地方都在海边;从事海洋科学研究;名字中也带一个“海”……连武光海也笑言,“可能是老天注定我与海有缘吧。”谈到海洋科学,武光海兴致颇高,“海洋科学是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律,以及开发利用海洋的知识体系。海洋科学研究的对象是世界海洋和与之密切相关的大气圈、岩石圈和生物圈。海洋科学研究有其显著的特点:首先,它特别依赖于直接地观测;其次是信息论、控制论、系统论等方法在海洋科学研究中也有广泛的应用;第三,海洋科学分支细化与相互交叉、渗透并重,而综合与整体化研究的趋势日趋明显。海洋科学既有基础性科学,也有应用与技术研究,还包括管理与开发的研究。”
2001年8月,武光海获得浙江大学地球科学系博士学位,并供职于国家海洋局第二海洋研究所海洋生态系统与生物地球化学局重点实验室。由于硕士阶段学的是构造地质学,刚到二所时,武光海对海洋的了解有限,就从海洋科学的基础知识开始补课,并广泛阅读海洋科学的各类期刊杂志。“只有先全面了解前人的工作,你才能有新的思路和想法,为研究添砖加瓦,有
想法了就马上去做,做的过程中还会不断发现新问题,遇到问题就想方设法去解决,这样研究工作就逐渐做深入了。”
目前,武光海主要从事深海资源地球化学、深海环境地球化学、全球变化与区域响应等方面的研究工作。作为项目负责人主持完成国家自然科学基金课题“海山富钴结壳地球化学新指标及其古海洋学意义”、863三级子课题“深海沉积物保真采样机构研究” 及大洋协会“十五”专项课题等,其中“海山富钴结壳地球化学新指标及其古海洋学意义”获2007年所科技进步二等奖。短短几年时间,他已经主持课题近10项,其中包括2项国家自然科学基金课题,2项大洋协会专项课题、3项863课题等;作为研究骨干参加课题10多项,包括973项目、863项目、大洋协会专项、省基金和科技部公益性研究项目等,合作和公开发表论文30多篇。
与其他的研究不同,海洋研究必须要出海考察。“刚开始,我还很兴奋,因为可以去国外不同的地方,认识很多圈内的人;但到船上才发现,自己对设备、技术,甚至是后甲板作业都是一窍不通,处处都潜藏着危险,处处都要学习。”于是,初出茅庐的武光海虚心地向老大洋们学习,从基础的打水手结开始,到安全注意事项及安全措施和组织管理等等。几年下来,他参加过8个国家大洋调查航次的海上工作,从作业组长到首席助理、到首席科学家,每次都是安全圆满完成任务,并曾参与多个航次报告的编写及统稿编辑等。2007年2-3月,他作为首席科学家助理在西南印度洋中脊发现我国第一个、也是世界上超慢速扩张中脊上的第一个活动热液喷口,是我国热液硫化物调查的重大突破;2008年4-5月参加2008年大洋一号船南海综合试航,作为首席科学家组织完成海龙II号ROV的海试试验;2008年8月-2009年3月作为首席助理参加大洋第20航次热液硫化物资源调查,在太平洋和西南印度洋共新发现活动热液喷口区11个,为我国热液硫化物调查作出里程碑式的重大贡献,此次航行也因此被称为一次史诗般的发现之旅。两度作为首席科学家助理的他,提到热液硫化物调查的成果仍旧兴奋不已,“在2年内发现12个热液硫化物活动区,这一速度和成绩不逊于任何一个发达国家,可以说创造了热液硫化物调查史上的一个奇迹!”
迈向深蓝
随着海洋科学的发展,研究对象也逐渐从近海走向深海,从“浅蓝”走向“深蓝”。深海大洋是地球上少数仍对人类充满神秘的区域之一,在平均数千米的水层覆盖下,是一个高压低温的极端环境。随着深海摄像和载人深潜等高科技的进步人们才逐渐揭开了它的面纱,其实深海也有着象陆地一样复杂的地形地貌、各种各样的矿产、多姿多彩的生物。特别是在海底热液喷口附近发现的黑暗生物链更是超乎人们的想象,它们不是靠光合作用,而是依靠获取活动热液烟囱附近不断进行着的化学反应所蕴含的化学能来维持生命,这些极端环境下的生物,包括古菌等,是开发特殊基因资源,甚至研究地球生命起源的主要对象。除矿产、生物及其基因资源外,海洋作为地球水圈的主体,其对地球环境变化、物质迁移等均起到举足轻重的作用,我们已经熟知的厄尔尼诺和拉尼娜等极端气候事件均是由海洋环流的变化所引起。因此,研究大洋资源及环境对于人类社会可持续发展具有重要意义,而且具有广泛的发展空间。
解密深海、迈向“深蓝”,就是武光海的目标,“我所从事的大洋资源与环境地球化学是从地球化学的角度去寻找海洋资源、研究和开发海洋资源及其环境变化的一个主要手段。如通过测试矿石中的主要金属元素的含量来确定矿产的种类、评价其成矿质量等,通过分析不同环境介质中的物质通量等来追踪物质的迁移及其路径,研究物质迁移机理乃至全球物质循环及全球变化提供数据依据。”
近年来,武光海主要围绕大洋富钴结壳和洋中脊热液硫化物的调查和研究,做了大量的工作,取得了一些原创性的新成果和重大新发现:①在富钴结壳的古海洋学研究方面,他创新性地提出了指示结壳形成环境氧化程度的地球化学新指标,通过结壳剖面的高分辨率分析与定年验证了新指标的有效,并正在借助这一新指标进行进一步的结壳古海洋环境甚至古洋流等的研究。②围绕洋中脊热液硫化物的寻找,作为主要研究骨干之一,他潜心研究,大胆创新,使我国洋中脊热液硫化物调查从无到有,实现了重大突破。通过2005年的环球航次及2007年的19航次和2008年的20航次的工作,他们已经分别在西南印度洋中脊和东太平洋中脊赤道附近找到了12个证据确凿的热液硫化物活动区,为我国洋中脊调查和进行相关深海基础科学研究打下了坚实的基础。③对于海洋在全球变化中的作用及记录等方面的研究也是非常令人关注的,借助富钴结壳、热液硫化物、珊瑚等记录媒介研究全球变化也是他的一个研究方向。另外,在海洋取样技术等方面,武光海也做了大量的工作,主要是在提出技术需求和进行海上应用试验等方面。
武光海当前阶段的工作重点主要在热液硫化物、富钴结壳、海洋技术三个方面。“在热液硫化物研究方面,我们继续寻找更多的热液活动区,为我国的热液硫化物靶区选定做出贡献;特别在超慢速扩张的西南印度洋中脊,国外还没有在此发现活动热液喷口区,而我们已经在此发现了一批活动热液区,并采到了珍贵的样品,获得了大量宝贵的数据,接下来我们要做深入系统地研究,力争作出国际领先的成果。其次,在富钴结壳研究方面,我们继续进行富钴结壳的古海洋环境研究;利用富钴结壳中反映其形成环境氧化程度的地球化学新指标为线索,揭示太平洋70Ma以来古海洋环境的变迁。第三,在海洋技术方面,我们在海洋取样技术和现场原位观测技术方面做了一些工作,目前和浙江大学、杭州电子科技大学等联合开发的化学原位传感器在热液硫化物异常探查中已经发挥了重要作用。”
“从更长远来说,我希望能在大洋矿产资源、大洋环境、热液通量及其对全球变化的影响等方面进行研究,并且关注我国海洋高技术的提高和发展。我始终认为,在海洋领域存在技术制约,没有海洋高技术的先行,就做不出好的海洋科学研究成果。希望我国的海洋技术和海洋研究能够共同进步,我们也将向海洋科技强国的目标而奋斗!”
海上苦乐
出海背井离乡,时间又长,很多航次都持续8、9个月,更可怕的是海况不好和晕船,晕船简直就像过鬼门关。如果说身体的不适应还可以克服,那么有些难题,武光海无论如何都必须面对的。“在洋底取样非常难,如果对样品有特殊要求的就更加难了。有一次,我们需要做有磷酸盐化结壳和无磷酸盐化结壳的对比研究,前一种类型的样品较多,但后一种类型的就很少见了,因为样品是靠拖网、浅钻或电视抓斗等设备取上来的,在视像观察中样品的细节根本没法看清楚,可以说采到什么样品纯粹是靠运气了,最后是通过几个航次的努力才取到了3块无磷酸盐化的样品。另一个困难就是海上工作和室内研究的冲突,每年的海上工作时间多在半年左右,有时甚至近9个月,关键是在船上不能上网查资料,作分析测试和写文章都受到很多限制,使室内研究工作的时间被挤占和压缩,经常是出海回来和出海前集中处理分析测试和写文章,因此制定较长时间的计划并根据情况及时微调就显得特别重要。几年下来,我已经逐渐适应了两种不同状态的工作及其衔接和调适。”
海上的风浪是一种磨砺、也是一个战场,正是因为这样,武光海才有了新的突破,先后获机械工业部科技进步一等奖1项、气动密封件工业协会优秀新产品1等奖1项和浙江省科技进步一等奖1项。“这是课题组共同努力的结果,特别是在技术开发
领域。海洋科学与技术可以说是包罗万象的,机械的、电子的、液压的、海洋的各专业人员需要密切沟通、团结协作才能在设备设计、开发、海试应用等各个环节经得起考验,经过不断改进和试验,达到海上应用的要求。成功是靠大家团结一致克服困难而取得的,成功后的喜悦也是常人无法体会的。”有一次,武光海他们开发的深海沉积物保真采样器在第一次试验时失败了,经过认真分析,他们对结构进行了彻底的改进,明显降低了整体高度和重心,采用了不受浪、流影响的释放机构设置,在后来的海试中没有再出现问题。但是按下葫芦浮起了瓢,保真采样的自锁紧密封口处又发现了问题,原来是采样管插入沉积物时封口处有沉积物粘附,造成自锁紧封口有沉积物颗粒阻垫而造成卸压所致。后来,在船上轮机部专家的帮助下,在船上现场在取样刀口上方位置各打了4个孔洞。采样刀口钛钢壁厚逾2cm,船上没有机床,打孔的难度可想而知,轮机长带领几个技工靠手工现磨钻头,化了半天时间才完成这几个孔洞。功夫不负有心人,他们的努力终于有了回报,再一次下水试验取得了成功,压力保住了,大家一起欢呼!
大海,带给他困难,带给他快乐,也带给他难忘的回忆。武光海告诉我们,2008年大洋1号船南海综合试航,他作为首席科学家,进行海龙II号ROV(水下机器人)的海试试验,那段经历真永生难忘。ROV试验对海况要求较高,尤其是在海况正处于临界上下状态时,时间又很紧,做不做试验就很难决断。为此,他们采用了设备下水前汇签制度,即ROV下水前必须由ROV负责人、现场专家、各配合专业负责人、船长和首席科学家的签字确认后才能下水试验。“5月12日,我们做3500m试验,一早海况较差,但有好转的趋势,我们先后召开三次特别例会,才在海况达到允许的情况下汇签通过进行试验。但天有不测风云,在设备近底开始作业时海况又开始变差,于是我们又采取果断措施,不让ROV本体脱离中继器,只进行3500m功能试验,试验结束后开始回收,结果在回收过程中海况继续变差,钢缆都发生了扭曲,信号全部中断,但我们判断设备不会丢失,利用超短基线的信号最后成功回收至甲板,完成了3500m功能试验。如果ROV在海底放出中继器的话,就有可能无法回收,现在想来还是很后怕。”
武光海谈科研体会
记者:作为科研团队的领导者,请谈谈您在团队建设及人才培养方面的独到见解?
武光海: 我认为,建设和管理一个团队应该注重以下三个方面。第一,建立友好的团队氛围,这是最重要的一点,有了这样的氛围团队才能战无不胜。建立团队氛围,首先,以人为本,制定人性化的规章制度,并以身作则;其次,要相互信任和鼓励,特别在遇到困难时更要多鼓励,人在成长中总是要经受磨难的,有时会消极、会懒惰,此时适当的督促就是一种提醒和鞭策,所以从管理的角度讲,适时的督促也是必要的。第二,要有共同的目标,有目标大家才能在一起做事。第三,分工与合作的问题,团队中既要有分工,又要有合作,其中学术交流及沟通讨论起很重要的作用,当然这也是团队文化的一种。
在人才培养方面,首先,我赞成做人第一,学问第二。先学会做人,加强自身修养,培养团队意识、合作精神等也都是必修课之一,做好人,才能做好科研和调查。第二,我要求学生在完成基础课的基础上,先出海接受锻炼,接触实际,培养兴趣和责任感。第三,要求他们掌握科研方法和实验技能,尤其是培养独立思考、提出问题和解决问题的能力。
记者:在科研工作当中,你们是怎样处理产、学、研三者关系的?
武光海 :我们搞大洋研究的人本身就要求处理好室内研究与海上野外作业的关系,它们之间是密切相关的。我们也是面临产、学、研多方面的任务,我认为对我们海洋研究来说,研究是最重要的,但研究也离不开产和学。以研为中心,同时做好产和学,再以产和学来促进研究工作,这样才能处理好三者的关系,使研究呈良性发展。
记者:您如何评价我国海底科学研究发展现状?
武光海:我国海底科学研究可以说正处于快速发展的阶段。新中国建立以来,我国的海底科学经历了从无到有、从慢到快的发展过程。当前我国已经逐渐从近海走向大洋,不管在南北极,还是三大洋都留下了我们海洋科技工作者的足迹,特别是近十年来我国在大洋钻探、洋中脊热液硫化物调查研究等方面均取得了重大突破,有些方面已经走在世界的前列,可以说我国的海底科学研究正在渐入佳境。当然总体看,我国的海底科学研究与国际先进水平间仍存在较大的差距,但我们可以在某些领域突出重点、重点突破,然后再以点带面,力求全面突破。
目前我国对海底科学调查研究的投入仍然有限,表现在国家公务调查船不多,调查研究技术手段相对落后等等,均有待改善。日后应加快投入、有计划、有组织地深入开展海底科学基础研究,使我国的海底科学研究水平日益提高,向世界海洋科技强国的目标迈进。
记者:当前国家大力提倡以人为本、自主创新,请您结合您所从事的工作谈谈对自主创新的理解?你们团队又是怎样在工作中实践自主创新的?
武光海:作为科研人员,自主创新就是要勇于探索、勇于超越,追求真理,只有坚持自主创新,才能在科研岗位上做出实绩,为国家和民族的振兴做出贡献。
在我们的海洋科研工作中,有无数的未解之谜,经常碰到见所未见的困难,只有坚持自主创新,才能做出原创性的成果。比如,生长在海山上的富钴结壳,其生长非常缓慢,一百万年只能生长几毫米,这样十多厘米厚的结壳中就蕴含了近七千万年古海洋环境变化的许多信息,如何找到一把钥匙来逐步解开这个谜团,就是一个难题,在大量阅读国内外文献资料的基础上,我发现结壳生长在具较强氧化环境的海山上,从调查中发现环境的氧化程度越强,结壳长得越厚,于是提出了能反映结壳生长环境氧化程度的地球化学新指标,并获得了国家自然科学基金的资助,经过几年的研究证实了我的设想,获得了有原创性的成果。关键是这个新指标正是这样一把钥匙,借助它可以把富钴结壳中蕴含的古海洋环境变化的信息揭示出来,目前我正在进行这样深入地研究,相信很快就会有新的研究成果。
我们的团队有广义的和狭义的之分,广义的有出海的团队、课题组(以上两种往往包含外单位人员)等,狭义的团队是指在我们研究室内固定的小团队。不管是哪种团队,作为团队负责人都要起到核心带头作用,以身作则,带动起大家的积极性,有积极性,有活跃的思维,才能谈得上自主创新。更重要的是学术交流,思想在碰撞中才能擦出火花,而这些火花就是带来自主创新的灵感。另外,我们在遇到困难时,还注意向老专家请教,有时候经验能够解决大问题。在海洋调查中,我们曾遇到过这样的问题,如电视抓斗在抓取较软的底质时往往容易倾倒,我们在海上通过大家的讨论找到了解决的办法,给它焊上了一对翅膀,虽然看起来比较滑稽,但用起来就好用得多了,这就是集体的智慧、集体的创新;还有前面提到的沉积物保真采样器的自锁紧封口密封问题的解决,也是集体创新的结果。
可见自主创新不是口号,也不是空谈,只有落实到实处,才能对我们的工作起到促进的作用。只有坚持自主创新,才有我国科技的进步,才有我们民族和国家的振兴。
来源:《科学中国人》 2009年09期