论文题目：中国国际海底区域资源勘查开发: 现状分析与战略研究

作者：李志军，宁靓，陈任霖

期刊：科学技术与工程2024 年 第 24 卷 第 27 期

推送：王京

审核：李志军

研究领域：海洋资源与开发

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01 原文摘要

国际海域蕴藏着多种自然资源,对国际海底区域资源勘探开发已成为各国政治、经济、科技、军事角逐的重要赛场。基于中国国际海底区域资源勘查开发的现状,分析了中国在该领域的政策、技术发展现状与国际参与情况,指出了自主创新能力不足、合作平台缺失、人才匮乏及深海权益维护能力短板等挑战。通过回顾挪威、日本在海底资源开发的经验,提出了提升中国在国际海底区域资源勘探开发水平的战略建议。

02 问题导入

深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏。作为世界各国合作的新疆域,具有资源丰富、空间广阔、神秘未知等特点。其中,在学术和国际法上, 国际海底区域(通常被称为“区域”)更准确地被定义为国家管辖范围之外的海底及其上方的公海区域。该“区域”的面积辽阔,实际上占据了海洋总面积的65% 左右,并且几乎占据了地球表面积的一半[1]。早在 1970 年,联合国大会就明确了这一“区域”的资源作为全人类共同遗产的性质。目前在国际海底海域范围,富集了锰结核、金属泥等深海矿产资源,并且在石油和天然气储备方面也颇具潜力,石油储量估计达1350亿t,天然气储量14亿m3,分别占陆地可采储量的51%和42%。此外,天然气水合物,通常被称为“可燃冰”,因其环保和高效能的特点,被誉为“21世纪绿色燃料”。在广阔的海底区域中,可燃冰的储量占据了全球储量的显著部分,显示出其巨大的潜力和价值。因此,国际海底区域被视为一个尚未被充分认识和开发的潜在战略资源宝库。尤其在陆地关键金属矿产等资源日趋枯竭的背景下,对国际海底区域资源有效开发已成为世界各国政治、经济与科技实力角逐的新赛场。

1982年,《联合国海洋法公约》进一步确立了国际海域是人类共同继承财产和公海自由的原则,各国在开发利用国际海域资源方面具有相同的权利。联合国国际海底管理局依据《联合国海洋法公约》对国际海底区域活动进行管理,目前已为俄罗斯、韩国、英国、日本、中国、印度、瑙鲁等10余个国家签发了30 多个深海资源勘探合同。中国作为海洋大国,也是《联合国海洋法公约》缔约国和国际海底管理局理事会与勘探合同方成员。随着中国对海洋资源的深入认知与深海勘探技术的迅猛进步,国际海底区域资源的勘查与开发正逐渐成为构建新时代海洋强国战略资源储备的关键一环。同时,由于国际海底区域科学研究、勘探开发与管理所承载的深厚政治内涵,它也逐渐成为国际事务研究中,各国间竞争与合作的重要议题。

03 中国国际海底区域资源勘查开发现状

1 海底区域资源开发机构与制度设计

党中央、国务院历来高度重视国际海底区域的资源勘探开发工作。1990年4月9日,中国大洋矿产资源研究开发协会(以下简称“中国大洋协会”)经国务院批准正式成立。其核心使命在于,通过国际合作的方式研究和开发海底资源,为国家寻求新的资源储备,同时要推动中国在深海高新科技领域的发展,坚定捍卫中国在国际海底资源领域的开发权益。此外,中国大洋协会还致力于促进全球范围内对国际海底资源的合理利用和贡献。为了实现这一目标,中国政府同意以中国大洋矿产资源研究开发协会的名义申请矿区登记,并将大洋多金属结核资源的研发列为国家长远战略规划,提供专项资金支持。2000年10月,根据国务院对国家海洋局等七个部委联合上报的《关于国际海底区域工作有关问题的请示》(国海发[2000]35号)的批示精神,中国大洋协会在近年来的发展中实现了由单一的多金属结核资源勘探开发向全面开发利用国际海底区域多种资源的战略转移。党的十六大作出了“实施海洋开发”的战略部署。2003年5月颁布的《全国海洋经济发展规划纲要》强调要加强国际海底区域资源勘探研究与开发,持续开展深海勘察,大力发展深海技术,适时建立深海产业。进入新时代,面对复杂的国际政治形势与经济发展对自然资源需求的增长,国际海域资源勘查开发的重要性日益凸显。党的二十大强调“发展海洋经济,保护海洋生态环境,加快建设海洋强国”。2023年12月召开的中央经济工作会议要求,大力发展海洋经济,建设海洋强国。由此可以看出,中国作为海洋大国,通过相关政策文件,已经初步形成了对于国际海域资源勘探开发的顶层制度设计。

2 海底区域资源勘探技术

在海域资源勘探技术方面,经过30多年努力,中国从无到有形成了具有自主知识产权的深海采矿技术体系,确定了“海底集矿机集矿—水力管道提升—海面采矿船支持”的深海采矿技术方案,初步建立了深海采矿试验室,在此基础上,完成了大洋多金属结核矿中试采矿系统的技术设计和试验样机的加工制造。独立研究开发出具有中国独立知识产权的深海浅地层钻机、深海电视抓斗和深海彩色摄像系统等,多数勘查设备已在航次勘查工作中使用。2018年,由中国五矿长沙矿冶研究院牵头、多家高校和研究院联合研制的“鲲龙500”海底集矿车成功完成500m级海试,其水下定位精度可达0.72m,实现了中国深海采矿领域里程碑式的重大突破[2]。其通过自主行驶模式，具有按预定路径进行海底采集作业的能力,是深海采矿的技术先锋。

同时在深潜技术方面,目前中国自主设计和研制的深海载人潜水器如“蛟龙”号、“深海勇士”号和“奋斗者”号深潜器累计下潜超过1000次,下潜深度覆盖了大洋纵深万余米的“全海深”。中国还陆续研制出应用范围更广的无人深潜器和深海机器人,包括遥控水下机器人、水下自主机器人、混合式自主遥控水下机器人、水下滑翔机等,初步建立起全海深潜水器谱系,具备了全海深探测与作业能力[3] 。最具代表性的自主潜水器“潜龙”系列,已经优化升级到“潜龙三号”,具备了续航能力更长,综合性能更强等特点,在深海复杂地形进行资源环境勘查时,利用前视声呐进行深海微地貌成图、资源勘探,实现了“蛟龙” “海龙” “潜龙” 三龙系列协同作业的“抱团”探海模式。同时,在海洋油气资源勘探开发装备技术方面,中国第一条3000m水深第六代半潜式钻井平台“海洋石油981”于2012年正式开钻,另有2018年投入使用的“海洋石油982”平台,标志着中国在海洋工程装备领域已经具备了自主研发和国际竞争力[4]。另外, 在国家科技计划支持下,全方位开展了工业用酶、工具酶、环境修复和药物先导化合物研究,发现了一批具有潜在科学和经济价值的酶和分子化合物, 已经建设起了从深海保真采样、实验室、深海环境模拟到中试发酵的研究体系。

3 海底区域资源开发合同

中国大洋协会自1991年3月5日获联合国批准,成为国际海底开发先驱者,并成功在国际海底管理局和国际海洋法法庭筹备委员会注册。在《联合国海洋法公约》框架下,中国大洋协会于1997年获准开展为期15年的勘探计划。1998年,中国正式加入国际大洋钻探计划,显著提升了在深海资源勘探领域的国际地位。自2001年起,中国大洋协会在国际海域取得了一系列重要成果。首先,与国际海底管理局签署了首个《勘探合同》,在东北太平洋获得了总面积达7.5万km2的多金属结核矿区。接着,于2011年和2014年,在西南印度洋和西北太平洋海山区分别获得了多金属硫化物矿区和富钴结壳矿区,总面积超过8.5万km2,合同期限均为15年。这些成就使中国成为首个在国际海域拥有三种不同资源矿区的国家。此外,在2017年,中国五矿集团公司亦与国际海底管理局达成了深海多金属结核勘探的合作协议,这是发展中国家首次以企业名义获得的深海资源矿区[5]。到了2019年,北京先驱高技术开发公司也与国际海底管理局在北京签订了多金属结核勘探合同,进一步巩固了中国在深海资源勘探领域的国际地位。截至目前,国际海底管理局颁发的所有的31份深海采矿合同,中国拥有5份,总面积近23.5万km2,中国占据的合同份额在所有成员国中是最多的。总结上述进展,可以看出中国在国际海底资源勘探领域取得了显著成就,从早期先驱投资者发展为现今的重要承包商和技术供应者。另外,中国在国际海底管理局的影响力日益增强,参与了包括国际海底区域“自然基线研究计划(NAVABA)”等国际海域资源开发规划的制定。

04 中国国际海底区域资源勘查开发面临的问题与挑战

中国已在深海勘探、环境评价、采冶技术和海底地震[6]等研究方面具备了雏形,形成了一定的技术储备,拥有了较强的国际海域事务参与能力和勘探开发技术方面的国际合作能力,并已初步显示出 其长远的战略意义,培养和锻炼了深海资源管理与研究的人才队伍。但是,由于起步较晚,中国的国际海底区域的资源勘探与开发活动尚处于战略发展阶段。与西方发达国家相比,无论是占有深海底资源的质量、数量及种类,还是着眼于未来商业开采的技术储备方面,仍然存在着不小的差距。虽然中国已经在国际海底管理局登记为先驱投资者,但在深海科技创新能力、资源勘查和占有程度以及参与国际治理能力等方面仍存在明显短板,与美国、德国、日本等国的差距较大,国际海底区域资源勘查开发水平能力提升面临着严峻挑战。

1 深海水下技术自主创新研发能力不足

进行国际海底区域资源的勘探开发,首先要借助地质、地形、地貌等科学探测仪器对海洋环境、地质构成及周边生态等进行全方位系统性了解[7]。而进行勘探的水下技术,主要是指用于开展深海环境和资源的调查、勘探及开发利用的技术与装备, 涉及深海观测、水下施工作业、深海油气生产、深海矿产开发等技术领域[8]。近年来,由于受到部分关键核心技术“卡脖子”问题的制约以及深海技术装备自身市场狭小、需求潜力不足等原因影响,中国对国际海底区域资源开发所需的一些核心技术和关键仪器设备的自主研发能力还相对薄弱,甚至一些常规的深海探测设备零部件,如千米级水密接插 件的主要性能指标和耐用寿命等,与国外产品存在较大差距,仍然需要长期依赖进口。究其原因,一方面深海勘探的高新技术创新成本较高,部分企业也不敢直面技术风险和市场风险,“造不如买”观念 盛行,宁愿花高价购买国外的成熟产品,而不愿意尝试使用新的国产装备;另一方面,新研制的国产海洋仪器装备由于市场狭小,竞争力不足,缺乏风险资本市场的支持。这些因素都导致中国深海水下勘探技术的自主创新能力不足。

2 协同合作平台缺失与高端专业人才匮乏

目前,中国的深海研究能力分散于各部门,仅深海装备领域,就存在深海载人装备国家重点实验室、海洋石油高效开发国家重点实验室、深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室等多个关键技术平台。然而,这些研究平台所属的行业领域技术性质各不相同,缺乏密切的协同分工与合作机制[9],因此很难形成整体优势参与国际海底区域资源开发的竞争。而且由于投资强度低,难以适应国际海底区域资源勘查开发所涉及的生态环境评价、深海技术研发、综合评估和基础研究协调发展等战略性需要。特别是,分散性、重复性投资直接影响了资金使用效益,大量资产分散于各机构和企业单位,利用率低,管理不易到位,某种程度上造成了国有资产的浪费。同时,中国海底水下勘探技术领域专业人才较为匮乏,尽管近几年已在相关领域已经培养了一定数量的专业技术人才,但由于不同技术平台之间缺乏协作,人才间的开放式流动与合作也受到限制,进一步制约了深海高技术领域的发展。

3 维护国际海底区域权益的能力存在短板

中国作为海洋大国,在国际海域资源的开发、生态安全治理等领域具有广泛的战略需求,同时, 中国目前也是国际海底管理局获得资源矿区种类和数量最多的国家,是全球唯一拥有5块专属勘探权和优先开采权矿区的国家,已具备全面走向深海大洋的基础,迫切需要加强国际海域资源调查和矿产开发规则的制定工作。然而,由于国际法律制度的不完善和不公平、国际地缘政治的复杂和变化以及自身对深海资源开发权益的重视程度不够、认识不够强烈等多重因素影响,目前中国维护国际海底区域资源勘探开发权益的能力存在短板和不足。

05 挪威、日本国际海底区域资源勘察开发的经验与做法

1 挪威

2021年1月,挪威石油和能源部启动大陆架矿产勘探与开发计划,并准备颁发深海采矿许可,其进展远超其他国家,预示海底资源商业化开发的巨大潜力。这一快速进展得益于挪威在深海地质勘 探、政策制定、技术研发和科研合作等方面的长期积累和投入挪威在海洋战略方面一直处于领先地位,2017年推出“新的成长,历史的骄傲” 海洋战略,强调海底矿产作为“增长型产业”的潜力。2019年更新为 “蓝色机遇” 战略,进一步突出海底矿产的经济价值。为实现这些目标,挪威政府承诺加强海底地质勘探、技术研发和装备创新,同时强化海上与岸基的协同[10]。此外,挪威还致力于深化国际合作,通 过加强科研院所、企业以及国际深海项目之间的合作,构建全面的海洋地质数据库,并加大海底采矿环境影响研究的力度。这些合作不仅带来科研成果,还使挪威在国际深海规则制定中发挥关键作 用。部分成果已应用于国际海底管理局的开采规章和环境影响评价政策中。这些努力和成就使挪威在深海领域的影响力显著增强,成为国际海底资源开发标准的制定者和受益者。

2 日本

日本由于其陆地资源相对匮乏,长期以来一直积极投身于海洋资源的开发。在深海规划与开采支持方面,日本一直走在前列。1982年,日本颁布了《深海海底采矿临时措施法》,这是全球主要海洋 强国中最早制定的深海法律之一[11]。该法律对深海海底区域开发的适用范围、政府主管部门在深海海底勘探开发等商业活动中的监管职责等进行了明确规定,展现出其法律的前瞻性。进入20世纪90年代,日本进一步强化了海洋资源领域的战略规划。1990年,日本出台了《海洋开发基本构想》及长期方针,确立了以海洋技术为引领,专注于海洋深潜、深海资源开发等高新技术的发展规划[11]。近年来,日本更聚焦于海底沉积物中的矿产资源。2013 年,日本在《海洋基本计划》中强调了对海底沉积物中矿产资源的深入研究,并随后制定了《海洋能源矿产资源开发计划》,旨在推进资源的勘探与开发。这些计划旨在利用日本在海洋产业上的技术优势,特别是自主式水下航行器 (AUV)的产业化战略,提升海底油田勘探与维护管理的科技水平。在深海国际治理与合作领域,日本在国际海底管理局中始终扮演活跃角色。自1996年加入国际海底管理局理事会以来,日本一直代表海底矿物所含金属的主要消费国在A组中发挥作用。此外,日本籍官员在国际海底管理局的环境管理、矿产资源办公室、财政委员会以及法律和技术委员会等多个关键部门中占据显著席位。日本机构主导制定的 “海洋环境影响评估通用技术要求”“深海环境中基于图像的长期原位调查”“小型动物群落观察通用协议”和“使用微藻的延迟荧光进行海水质量监测的机载生物测定”四项海底资源开发环境影响评估调查方法,已经被确定为海底采矿环境影响评估的 国际标准[12]。由此可以看出,日本通过长期在深海资源勘探开发领域的国际参与合作,已经树立起了一定的有利资源优势。

06 中国海底区域资源勘探开发的总体战略

进入新时代,面对日益紧张的陆地资源开采现状和经济社会发展对自然资源的巨大需求,海底区域资源的勘探开发已经成为世界各国新的经济、政治与科技竞争的新领域。同时,面对中国的国际海 底区域资源勘探与开发尚存的不足,建议从以下几个战略方面进行完善与改进,提升中国海底区域资源勘探开发的整体水平。

1 把国际海底资源开发战略纳入国家“十五五”经济社会发展规划

国际海底区域资源开发涉及政治、经济与科技发展的多个方面,是一项复杂的系统工程。国家应该有全局性、战略性考虑,从顶层制度设计上将其纳入国家“十五五”经济社会发展规划,系统部署面向国际海底区域多种资源的研究开发计划和有关深海高技术发展。并把国际海底勘探开发纳入国家资源战略、科技发展战略总体规划,使得海底资源开发更好地围绕中国建设海洋强国这个总的战略目标。

2 加强国际海洋法律制度认知,及时调整国内相关法律法规

中国于1996 年5月15日批准加入《联合国海洋法公约》。该公约涉及国内海洋、渔业、国土资源、交通等各方面。自2016年5月1日起,《中华人民共和国深海海底区域资源勘探开发法》的实施为中国在全球深海开发领域奠定了法理基石。然而, 当前中国在深海开发保障机制、应急管理制度的落实、国际合作模式设计以及商业化开发等方面尚存在准备不足的挑战。因此,中国需要根据联合国海洋法公约及最新的国际海底区域治理趋势要求,对国内相关法律法规进行适时调整,使之与国际海洋法公约相衔接,并且发挥自然资源部-中国大洋事务管理局、中国大洋协会、国家卫星海洋应用中心等机构的联席工作制度,统一协调国内有关法律法规的实施。

3 充分发挥中国大洋协会的组织协调作用,整合资源形成合力

中国大洋协会对外代表国家,参与国际海底区域管理的有关活动,对内组织和协调国内优势单位,进行国际海底区域资源的研究和开发,作为一个开放平台,其机制在推动国际海底资源研发方面已证明有效。通过相关活动,中国大洋协会不仅拓宽了资源渠道,推动了深海高新技术产业的发展, 还有力保障了中国在国际海底资源开发中的权益, 为全球海底资源开发贡献了重要力量。为增强中国大洋协会影响力,需加强其组织协调能力,吸引更广泛的社会参与,并与国家海洋及高新技术发展战略紧密协同,优化与相关部门和项目的协作机制;吸纳国内优秀科研力量进行优化组合,通过专家咨询机制,在外交、投资、资源、规划等方面发挥作用。

4 加大深海科技自主创新的资金投入

国际海底区域资源勘探涉及的海洋探测技术和海洋资源开发等属于新时代的深海高新科技领域,要求较高的技术创新能力,并且存在一定的技术壁垒与技术风险。当前,深海科技研究面临的主要挑战是资源分散,导致难以形成有效的合力,进而限制了创新能力的提升。虽然中国在载人潜水器技术上取得了显著成就,达到了国际先进水平, 但在深海探测设备、无人深潜器及采样技术等领域,仍有待进一步加强研究和开发[13]。针对此,建议未来在深海科技研发中,应坚持持续深化深海勘查、积极推动深海技术发展,并适时构建深海产业。制定与中国国力发展相匹配的长期投资政策,以确保国际海底区域资源开发活动的顺利进行。建立以国家投资为主、鼓励社会风险投资介入的投资机制和相关优惠政策,激发企业和个人的深海科技创新热情,培育深海资源开发和深海高技术装备制造产业群的逐步形成和发展。同时,通过增加国家财政专项经费投入,国家有关科技计划适当增加国际海底区域资源基础研究开发的经费投入,整合资源,提高资金使用效率。另外,在数字化智能时代, 需加速融合人工智能、大数据、云计算等前沿技术, 在海洋探测装备、深海航行器及水下声呐图像学习与水下环境感知等方面趋向于智能化、无人化发展,推进人工智能技术与海底区域勘探开发技术的结合。

5 加快深海技术人才队伍建设

国际海底区域资源勘探开发的竞争,是深海高新技术的竞争,但归根结底是人才的竞争,国际海底区域资源研究开发的科技人才及相关的研究和管理人才的培养,关系到中国大洋和深海事业的兴衰成败。目前,中国从事深海资源勘探开发的科技人才比较缺乏,特别是新资源的勘查和新技术装备的研发对科研队伍和学术带头人提出了更高的要求。为此,必须培养和造就一批年富力强、具有国际先进水平的深海资源研究与技术开发专门人才, 设置熟悉国际海洋法规则与深海资源开发程序的智库机构。

6 积极参与国际海底区域事务,促进国际交流与合作

充分认识国际海底区域的特殊法律地位,有效利用国际法律和国际机构维护中国国际海底区域资源分配与开发上的权利与利益。并参与有关国际规则的制定,全面提高中国参与国际海底区域事务的能力,积极发挥中国作为海洋大国在国际海底区域事务上应有的影响作用。国际交流与合作是实现中国国际海底区域和深海研究战略的基本方略,贯穿于资源勘查与评价、商业开发、技术发展和人才培养等国际海底区域活动的各个层面与阶段。要在自主的基础上谋求国际合作,在国际合作中实现自主,通过与其他国家共同开展资源勘查开发活动,建立多边合作机制,实现互利共赢。要有效和充分利用国际法和国际机构维护中国在国际海底区域利益, 通过向海底管理局等深海国际机构输送高级别人才,发出更多中国声音,体现更多的中国智慧。

（注：文中图表及参考文献有删减。）

07 参考文献

[1]杨震, 刘丹. 中国国际海底区域开发的现状、特征与未来战略构想[J]. 东北亚论坛, 2019, 28(3): 114-126, 128.

[2]李小艳, 程阳锐, 郑皓, 等. 新一代海底履带式集矿车“鲲龙 500”行走性能分析[J]. 矿冶工程, 2020, 40(5): 1-4.

[3]汪品先. 深海探索: 更好认识海洋[EB/OL]. (2024-02-16) [2024-05-30].

[4]杨进, 傅超, 刘书杰, 等. 中国深水钻井关键技术与装备现状及展望[J/OL]. 世界石油工业, 1-12.[2024-08-25].

[5]刘啸萱. 中国大洋协会与国际海底管理局签订富钴结壳勘探合同[EB/OL]. (2024-04-29) [2024-05-30].

[6]郝天珧, 游庆瑜, 王元, 等. 国产海底地震探测装备技术研发与应用[J]. 科学技术与工程, 2022, 22(34): 15020-15027.

[7]中国大洋矿产资源研究开发协会. 中国企业首次国际海底区域调查凯旋[EB/OL]. (2017-12-02) [2024-05-30].

[8]董胜, 廖振焜, 于立伟, 等. 海洋科考装备技术发展战略研究[J]. 中国工程科学, 2023, 25(3): 33-41.

[9]陈旭光, 寇海磊, 牛小东, 等. 深海水下技术装备发展研究[J]. 中国工程科学, 2024, 26(2): 1-14.

[10]于莹, 王春娟, 刘大海. 挪威深海矿产资源开采战略路径分析及启示[J]. 海洋开发与管理, 2023, 40(1): 3-11.

[11]况腊生.全球深海区域军事化发展论析[J].太平洋学报,2024, 32(6): 77-92.

[12]日本四项海底资源开发环境影响评估调查方法确定为国际标准[EB/OL]. (2021-10-10) [2024-05-30].

[13]曹俊, 胡震, 刘涛, 等. 深海潜水器装备体系现状及发展分析[J]. 中国造船, 2020, 61(1): 204-218.