情系遙感 經(jīng)略蔚藍——記中國海洋大學水產學院教授劉陽

肖貞林

海洋擁有富饒的資源和廣闊的空間，是人類生存之源。特別是海洋漁業(yè)資源給人類提供優(yōu)質蛋白，拓展國家糧食來源戰(zhàn)略空間，與國民經(jīng)濟息息相關，不過容易受到海洋生態(tài)環(huán)境和氣候變化的影響，因此對海洋漁業(yè)資源的研究至關重要。但是，海洋占地球表面積的71%，真正實現(xiàn)如此大面積海洋環(huán)境信息的獲取，絕非易事。

“我們人類目前對海洋的認知和調查還十分有限，而這其中最大的難點就在于受限于船載調查方法的局限性。”中國海洋大學水產學院教授劉陽說。30年來，衛(wèi)星技術的發(fā)展為大范圍高精度的海洋調查提供了可能，而劉陽的研究就是結合多學科交叉，應用衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)、北斗/GPS衛(wèi)星通信等新技術研究海洋漁業(yè)資源變動和補充機理，為推動海洋漁業(yè)資源信息化和智能化服務而貢獻科技力量。

在蔚藍大海的深處，他找到了用科學實現(xiàn)自己人生價值的方式。

興趣驅使，深入衛(wèi)星遙感研究

很久以前，人們就想換個角度看地球，而這一理想也隨著當今世界科技的發(fā)展成為可能。遙感技術就好比“懸絲診脈”，不直接接觸卻能“隔空”收集信息，大大滿足了人們了解世界的想法。

劉陽直言，自己最開始接觸衛(wèi)星遙感，是被一幅美國NASA合成的全球夜間燈光圖所吸引?！爱斘业谝淮慰吹竭@幅圖的時候，就被深深地震撼和感動，原來世界還可以從這個角度來欣賞?！彼f。正是在這樣的好奇心和動力的驅使下，劉陽開始學習遙感數(shù)據(jù)的下載、處理和應用，從此打開了遙感世界的大門。

日本是世界海洋大國,漁業(yè)資源豐富。海洋探測技術,特別是海洋遙感、漁業(yè)遙感技術發(fā)達，海洋觀測已從空間、海面和水下構成了對海洋的立體探測系統(tǒng)。為了能在海洋遙感等相關領域研究中，學習更加先進的科研知識，劉陽選擇前往日本北海道大學留學，在日本期間，他師從日本漁業(yè)遙感奠基人齊藤誠一教授從事科學研究。齊藤教授作為日本漁業(yè)遙感的奠基人，從事海洋遙感等相關領域研究已經(jīng)30多年，他對待科學勇于探索，科研視角敏銳獨到，年近70歲了，依然活躍在科研第一線，他的精神對劉陽產生了潛移默化的影響。

劉陽

博士畢業(yè)之后，他開始結合衛(wèi)星觀測的方法，從事衛(wèi)星遙感技術及地理信息系統(tǒng)（GIS）在水產養(yǎng)殖、漁業(yè)資源等交叉領域的應用研究，并取得了大量科研成果。

在研究中，劉陽首次應用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和物理海洋數(shù)值模擬，建立了基于OGCM和MODIS的日本蝦夷扇貝三維生長預測模型，結合WebGIS技術，開發(fā)了蝦夷扇貝高精度養(yǎng)殖管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可提供海洋環(huán)境的實時監(jiān)測和預報信息，還可對蝦夷扇貝的生長狀況進行實時評估和預測，并成功應用于日本噴火灣蝦夷扇貝養(yǎng)殖管理，被列為日本農林水產省“為實現(xiàn)農業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)的先端創(chuàng)新技術及迅速產業(yè)化研究”的重要范例。

科研報國，投身中國漁業(yè)遙感事業(yè)

“學成歸國一直是我的初心，也是我的責任和使命?！币恢币詠?，劉陽的科研信念始終如一。2017年2月，他結束了在日本多年的研究學習，來到了中國海洋大學水產學院這一平臺，在泰山學者田永軍教授創(chuàng)建的漁業(yè)海洋學團隊，開展科研探索。

漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展一直是劉陽團隊關注的重點。事實上，自2008年聯(lián)合國糧農及農業(yè)組織召開“氣候變化對漁業(yè)和水產養(yǎng)殖的影響”專家研討會以來，國際社會逐漸清晰地認識到氣候變化對水產養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展構成威脅。因此，如何科學和全面地評估氣候變化對海水品種養(yǎng)殖適宜性變化的影響，并制定相應的管理策略，提出順應全球氣候變化的適應方案，成為當今世界的研究熱點之一。

牡蠣是中國的重要養(yǎng)殖品種，在我國海產貝類養(yǎng)殖業(yè)中占有十分重要的地位。在國家自然科學基金面上項目“氣候變化對太平洋牡蠣養(yǎng)殖適宜性動態(tài)的影響研究”中，劉陽就以山東省為例，通過科學研究以明確太平洋牡蠣的養(yǎng)殖適宜區(qū)的具體分布；量化養(yǎng)殖海域牡蠣養(yǎng)殖容量；評估氣候變化對太平洋牡蠣養(yǎng)殖適宜區(qū)及養(yǎng)殖容量變動的影響及預測。在這些問題的基礎上，科學認識氣候變化對牡蠣養(yǎng)殖系統(tǒng)的影響，為解決養(yǎng)殖布局和產業(yè)結構不合理、養(yǎng)殖密度過高等問題提供科學依據(jù)。

而在其負責的國家重點研發(fā)計劃“藍色糧倉科技創(chuàng)新”重點專項“我國重要漁業(yè)水域食物網(wǎng)結構特征與生物資源補充機制”相關課題中，劉陽和團隊成員也將圍繞我國近海和內陸典型漁業(yè)水域食物可持續(xù)產出的關鍵科學問題進行科學研究，對我國“三橫一縱”重要漁業(yè)水域的漁業(yè)資源科學管理、保護與恢復提供基礎科學支撐，相關理論可擴展應用于我國其他漁業(yè)水域，有助于提高我國漁業(yè)水域的管理、開發(fā)與生態(tài)保護水平，具有重要的科學價值和社會、經(jīng)濟與生態(tài)效益。

除此之外，劉陽還將自己的科學研究深入國際合作之中，為國外海洋水產養(yǎng)殖提供科研指導。

翡翠貽貝在泰國是十分流行的養(yǎng)殖品種，解決了當?shù)亟?jīng)濟、就業(yè)、水產品等問題，尤其在泰國灣內被大量養(yǎng)殖，但是近年來其產量波動很大，死亡率增高，始終原因不明。在這一現(xiàn)狀下，泰國農業(yè)大學團隊主動找到劉陽，希望能利用他開發(fā)的方法分析和評價泰國灣翡翠貽貝的養(yǎng)殖適宜性，解決當?shù)孛媾R的養(yǎng)殖區(qū)劃、死亡率增高等問題。劉陽通過校際合作交流的方式，指導泰國留學生進行分析，開發(fā)了泰國灣翡翠貽貝養(yǎng)殖適宜指數(shù)，制作了養(yǎng)殖適宜空間分布圖，并找到養(yǎng)殖區(qū)受到河流沖淡水影響這一原因，對當?shù)刭O貝養(yǎng)殖產生了重要作用。這項成果受到了泰國學者的肯定，同時也作為中泰海洋和水產中心年度亮點進行匯報，對促進中泰兩國合作和交流起到積極促進作用。

極地征途，深入南極一線調研

南極洲，是地球上唯一沒有土著居民、唯一未被開發(fā)的大陸，同時也是一個自然資源寶庫，是天然的科學研究圣地。多年來我國的科研人員也曾前往南極地區(qū)進行過多次科研勘探?！拔乙埠軜s幸能夠參與到中國第36次南極科考中。”劉陽說。雖然極地環(huán)境艱苦，在海上漂流需要克服惡劣的條件，但是劉陽將此作為一次極佳的科研體驗機會，而這次極地之旅也讓他有了很多意外的收獲。

在這次南極科考過程中，劉陽首次嘗試執(zhí)行中層魚拖網(wǎng)調查任務。南極魚體型小、豐度低，在此之前，我國在南極從未做過中層魚調查，能借鑒的經(jīng)驗很少，因此劉陽和科考團隊的成員們只好采用邊實戰(zhàn)、邊摸索的方式。除此之外，在船尾進行拖網(wǎng)調查有很高的危險性，無論從避免各種器材設備與人碰撞，還是防止人員掉入海中，都需要嚴格按照雪龍?zhí)柕囊?guī)定和操作規(guī)范。

作為磷蝦和中層魚拖網(wǎng)的指揮工作的負責人，劉陽在大家的幫助下迅速適應了角色，經(jīng)過與團隊成員的精密部署、協(xié)同合作，他們第一網(wǎng)作業(yè)就捕獲到22尾中層魚，初戰(zhàn)告捷，也為他們之后的科研調查奠定了良好基礎。科考過程歷時1個多月，劉陽和科考團隊成員們經(jīng)歷了24次拖網(wǎng)作業(yè)，在一次次的捕撈嘗試中，得到了許多珍貴的生物樣品。值得一提的是，他們還捕獲到了一只體長1.5米、重7.6公斤的科達烏賊，這也是我國首次在南大洋捕獲到該物種的活體標本。

如今回顧起自身在海洋漁業(yè)遙感領域的經(jīng)歷，劉陽始終認為這是一趟新奇而又冒險的旅程?？茖W研究始于興趣，終于熱愛。因此對于學生的培養(yǎng)，劉陽也會特別注重培養(yǎng)他們對研究領域的興趣和好奇心，鼓勵他們回歸初心，不要浮躁，踏實認真地做出原創(chuàng)成果。

展望未來，劉陽也有著屬于自己的目標。“我希望能夠通過科學研究，努力實現(xiàn)水產業(yè)的精準化和智能化。同時，在這個方向上培養(yǎng)一批具有國際競爭力的碩士和博士。”如今，他正在實現(xiàn)這一目標的道路上不遺余力地努力著……