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海洋创新文献(海洋科技创新作品)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-04-15 06:35   点击:195  编辑:jing 手机版

1. 海洋科技创新作品

蓝色的北太平洋上,一只棕红色的鱿鱼正滑动着两边的尾鳍,十根触须灵活地在水中摆动,时而在海面上浮游,时而潜入海中。令人惊讶的是,这并不是一只真鱼,而是由上海海洋大学机器鱼大学生创新团队设计并制作的仿生鱼。

2021年初,仿生鱿鱼机器鱼第一次“游”入了大海,并顺利完成300米水下探测任务。除了模仿鱿鱼的生物游动机理,完成结构稳定性测试、功能性测试等,这只仿生鱿鱼还搭载了水质参数传感器、水下集鱼灯、水下摄像头等,获取了不少珍贵数据。

记者了解到,从2006年该团队创建以来,学生研制的机器鱼已经逾30种,已将20多个国家级奖项、40多个省部级奖项收入囊中。上海海洋大学机器鱼大学生创新团队负责人、上海海洋大学海洋科学学院院长陈新军介绍:“指导团队获得各级学科竞赛和创新创业大赛奖项100多个,其中全国创新创业金奖、全国特等奖等国家级40多项,省部级30多项,获奖总人数达500多人次。”

不只是一只会“游泳”的鱼

“这是多功能水中探测机器鱼狗鱼,获得第七届全国大学生创新创业年会金奖。这是机械海龟,获得第四届全国机器人创意设计大赛TRCC机器人仿生项目冠军,第四届全国海洋航行器设计与制作大赛一等奖……”机器鱼大学生创新团队的核心指导教师、高级工程师孔祥洪一边介绍,一边抱出一大堆仿生机器鱼。可多自由度游泳的机械海蛇、肌肉摆动游泳的机械蝠鲼、尾鳍上下摆动游泳的机械海豚……它们在水中游动的姿态和真鱼几乎无异:遇到障碍能自动回避,钻进狭小空间也能灵活自由游出。此外,它们还装着各种机械装置和传感器,可以向控制中心回传相关的各种数据。

“在水文勘察和水文环境监测时,如果能有一只仿生机器鱼‘混’入鱼群,既不会惊动鱼群,又不会对生态环境造成影响,反而能带回大量的数据。人类也无须冒着生命危险去采集数据,这可是一件大好事。”孔祥洪说。

但要做像“肌肉控制”的仿生机器鱼,谈何容易!它涉及多个学科的知识点,又特别强调知识的活学活用和动手能力。起点高,难度大,造成了很多本科生乃至研究生都“不敢高攀”。而一群以“00后”为主的机器鱼大学生创新团队,却牢牢盯住了仿生机器鱼,成为他们的创新目标。

跨学科团队,“00后”是主力军

每天下午4点半下课铃声一响,创新团队的成员们便一头扎进实验室,有的在画着图纸,有的在测试电路,有的在安装设备,有的在检测材料。机器鱼调试好,就要放在旁边的水槽里测试。哪里出问题了,可以立即捞起来马上检查。但要获取项目精确数据,仅仅在实验室里做研究还不够,必须要到池塘里下水测试。下水测试的过程被学生们戏称为“遛”鱼。

但“遛”鱼的难度可不小。鱼没有按照设定的程序游,游的“姿势”不理想,或是没有达到理想的效果,都得捞出来看一看,修一修,理一理。项目团队指导老师海洋科学学院初文华老师告诉记者,比赛前夕,学生通宵做测试是常有的事情。有一年的冬天,仿生鱿鱼做下水测试时遇到了降雨降温,为了方便操作,学生们连雨衣都没穿,顶风冒雨在水池中进行测试。“实验虽然困难重重,也会不断出现新的问题,但是学生们的毅力确实让人钦佩。”初文华说。

“要动手,要尝试自己解决问题,学科交叉性强”,这是创新团队最大的特点。机器鱼的研制涉及数学、力学、物理学等十个一级学科,对学生的综合性素质要求非常高。以鱿鱼为例,它是海洋生物中游泳行为最复杂的品种之一,一般鱼类的行为就1-2种,而它的游泳行为至少有4种。同时,相较一般鱼类,鱿鱼身体结构更为复杂。因此,仿生鱿鱼的研发和制作存在相当大的技术难度。

团队成员在面对问题时,往往自主思考,先尝试独立解决问题。这种模式也彻底打破了教师上课“满堂灌”和学生上课“被动学”的问题。在师资方面,学校也打造了一支跨学科的豪华导师阵容。创新团队集合了流体力学、工程设计、电子通讯等多个学科的师资力量,指导老师紧跟结构、材料、控制系统等各个环节,在实物制作、论文撰写等方面投入了大量精力。

就是这样的“课堂”,使得机器鱼研发水平不断提升。十几年来历经数代发展,逐渐形成了一系列高效率、低能耗、多功能及共融性好的高水平机器鱼作品。除了拿奖拿到“手软”以外,还涌现出了一批科研学习能力与实践能力兼具的优秀本科及研究生人才。据悉,创新团队的历届学生每年升学率达90%以上,其中保研直升率高达80%,且多数被双一流高校录取。

2. 海洋创新大赛作品

上海海洋大学,是上海市人民政府与国家海洋局、农业农村部共建高校,国家“世界一流学科建设高校”。

学校入选教育部卓越农林人才教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家“特色重点学科项目”、上海高水平地方高校建设计划、国家级大学生创新创业训练计划、全国毕业生就业典型经验高校、上海市首批深化创新创业教育改革示范高校;是以海洋、水产、食品学科为特色,农、理、工、经、管、文、法等学科协调发展的多科性应用研究型大学;设有国家大学科技园。

学校前身是创建于1912年的江苏省立水产学校,1952年升格为中国第一所本科水产高校——上海水产学院,1985年更名为上海水产大学,2008年更名为上海海洋大学。

3. 创新海洋科技画

摇钱树。从前,有个孩子叫马良。他很喜欢画画,可是家里穷,连一枝笔也没有。一天,他放牛回来,路过学馆,看见里面有个画师,拿着笔在给大官画画。

马良看得出神,不知不觉地走了进去。他对大官和画师说:“请给我一枝笔,可以吗?我想学画画。”

大官和画师听了哈哈大笑,说:“穷娃子也想学画画?”他们把马良赶了出来。

马良气呼呼地说:“我偏不信穷娃子就不能学画画!”从此,马良用心学画画。他到山上去打柴,用树枝在沙地上画天上的鸟。他到河边去割草,用草根在河滩上画水中的鱼。他见到什么就画什么。

有人问他:“马良,你学会了画画,也去给那些大官们画吗?”马良摇摇头说:“我才不呢!我专给咱穷人画!”日子一天一天过去,马良画画进步很快。可是他依然没有笔。他多么盼望能有一枝笔啊!

一天晚上,他躺在床上。忽然屋里闪起一道金光,一个白胡子老头儿出现在他面前。老头儿给他一支笔,说:“马良,你现在有一枝笔了,记住你自己的话,去给穷人画画!”

马良真高兴啊!他立刻拿起笔在墙上画了一只公鸡。奇怪,公鸡活了!它从墙上飞下来,跳到窗口,喔喔地叫起来。原来白胡子老头儿给他的是一枝神笔。

马良有了这支神笔,天天给村里的穷人画画。要什么就画什么,画什么就有什么。一天,他走过一块农田,看见一个老农和一个小孩子拉着犁耕地。泥土那么硬,拉不动。马良拿出神笔,给他们画了一头大耕牛。“哞——”耕牛下地拉犁了。

大官听说马良有一支神笔,带着兵来捉他,把他带到衙门里,要他画金元宝。马良恨透了大官,站着一动不动,大声说:“我不会画!”大官气极了,就把他关在监牢里。

到了半夜,看守监牢的兵睡熟了,马良用神笔在墙上画了一扇门,一推,门开了。马良说:“乡亲们,咱们出去吧!”监牢里的穷人都跟着他逃出去了。大官听说马良逃了,就派兵去追。可是马良早已画了一匹快马,骑上马跑远了,哪里还追得着。

一天,他走到一个地方,那儿天气干旱,庄稼都快枯死了。农民们没有水车,用木桶背水,哼唷!哼唷!真够吃力。马良说:“我来给你们画几架水车吧!”农民们有了水车,都很高兴。这时候,人堆里忽然钻出来几个官兵,拿铁链往马良颈上一套,又把他抓去了。

大官坐在大堂上,不住地吆喝着,“把马良绑起来!”“把他的神笔夺下来!”“快去叫画师来!”画师来了。大官叫他画一棵摇钱树。画师拿起马良的神笔,就画了一棵摇钱树。

大官欢喜得很,急忙跑过去摇,不料头撞在墙上,额角上起了个大疙瘩。画仍旧是画,没变成真的摇钱树。大官走过来,给马良松了绑,假装好声好气地说:“好马良,你给我画一张画吧!”

马良想夺回神笔,就一口答应,说:“好,就给你画一回吧!”大官见马良答应了,非常高兴,把神笔还给他,叫他画一座金山。马良不说什么话,用神笔在墙上画了个无边无际的大海。大官恼怒了,说:“谁叫你画海?快画金山!”

马良用笔点了几点,海中央出现了一座金山,金光闪闪,满山是金子。大官高兴得直跳,连声说:“快画一只大船,快画一只大船,我要上金山运金子去!”

马良就画了一只大船。大官带了许多兵,跳上船就说:“快开船!快开船!”马良画了几笔风,桅杆上的帆鼓起来,船直向海中央驶去。大官嫌船慢,在船头上大声说:“风大些!风大些!”马良又加上粗粗的几笔风,大海涌起滚滚的波涛,大船有点儿倾斜了。

大官心里害怕,着急地说:“风够了!风够了!”马良不理他,还是画风。风更猛了,海水咆哮起来,山一样的海浪不断地向大船压去。大船翻了,大官他们沉到海底去了。马良又回到村里,给穷人画画

4. 海洋科技创新宣传

2020年中国五大科技成就:

一:中国“天眼”开启地外文明搜索

中国“天眼”,500米口径球面射电望远镜,简称FAST,位于我国贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,为国家重大科技发展工程,是我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,该望远镜于2020年1月11日正式投入运行,4月28日,正式开启外星文明探索,期间不断地发现新的脉冲星,截至2020年11月,共发现脉冲星数量超过240颗,并且将会在2021年,对其他国家开放,然而我们的目标远不止于此,我们还会对宇宙更多的区域展开探测,星辰大海才是我们远航的目的地。

二:天问一号的升空

2020年7月23日12时41分,由长征五号遥四运载火箭搭载我国自主研发的“天问一号”火星探测器在中国文昌航天发射场顺利升空,开启了我国火星探测的第一步,天问一号此次航行,可以说是身兼重任,通过一次发射实现对火星环绕、着陆和巡视三项任务,即一次完成“绕着巡”,这在人类火星探测史上是前所未有的。对于天问一号的发射,可以帮助我们更好地了解这颗红色星球,探测火星的大气成分,温度变化,是否存在液态水等相关知识,为火星是否能够成为我们的第二家园提供理论基础。

三:嫦娥五号探月

嫦娥五号探测器,11月24日凌晨4时30分,在我国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射,经过8天的飞行,以及月球环绕,于2020年12月1日23时11分,在月球表面着陆,在采集月壤完成后,嫦娥五号于2020年12月3日23时10分,从月球表面起飞,在上升器与轨返组合体交会对接成功后,于2021年12月27日1时26分,成功返回月球。使我国继美国以及苏联后,第三个取得月球土壤的国家,嫦娥五号带回的1731克月壤,拥有巨大的科研价值,有助于我们更好地了解月球的土壤成分,了解是否有水以及氧原子存在的证据,嫦娥五号登陆以及返回的技术经验,为我国下一步进行载人登月任务,打下了坚实的基础。

四:奋斗者号成功完成万米海试

奋斗者号载人潜水器,是我国十三五重点规划项目,2020年11月10日8时12分,奋斗者号成功到达世界最深处马里亚纳海沟,坐底深度10909米,这使我国成为即美国之后,第二个实现万米载人深潜的国家,奋斗者号的成功,让我们对海洋的了解,又打开的新的篇章,对进一步探索海底生物,海底地质构造,起到了关键作用。

五:北斗三号,全球卫星导航系统开通2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式开通,我国成为世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家,北斗系统的开通,打破了美国GPS导航系统的垄断,使我国在军事,通信等诸多关键 领域,不再受制于人,并且北斗系统的高精度,信号强等优点,已经吸引很多国家前来合作。

5. 海洋科技创新作品简介

耕海一号,它位于烟台莱山区渔人码头外侧海域、距海岸线2公里。实现了以科技创新推动海洋渔业转型升级,推进智能化渔业养殖、休闲垂钓和海洋文化旅游的有机结合。

“耕海1号”由3个养殖网箱组合而成,构成直径80米的“海上花”概念,每朵“花瓣”养殖体积约10000立方米,总养殖体积30000立方米。3个“叶片”上设计了60个休闲垂钓位置,“叶片”交汇区设计了600多平方米的多功能厅,具备休闲观光、科普教育、海洋监测功能,甚至还可以召开海上展会。

平台顶部还设置有直升机停机坪,是个名副其实的海上综合体。同时,“耕海1号”还配备了智能化养殖网箱,能够实时采集环境数据、精准投喂饵料、自动清理网箱,实现了自动化、智能化、环保化的生态养殖。

随着船笛的一声鸣响,乘着游船驶向大海,置身海中央,感受海风习习的温柔,体会悠闲明媚的海上风光,人在水中游,两岸景色尽收眼底。乘坐耕海一号的游船10几分钟就可以抵达海洋牧场,一路上可以看到码头以及美丽的海洋风光。登上耕海一号,你可以在平台上畅游体验垂钓乐趣,品尝餐饮美食,欣赏醉人美景,观看科普影片,领略海洋文化。

整个观光平台有三层,一层是亲海趣玩厅,这里没有惊涛拍岸,也没有碧波万顷,触摸池展示着几十种不同的海洋生物,独特的海洋气息、细密的沙石、美丽的珊瑚礁、以及颜色艳丽的海星,这些统统都可以在这里看到,很适合小朋友来观看,增加海洋认识度。张开双手、细细感受与海洋精灵们的美丽邂逅。

接着往上走,来到二楼,这里有浮海咖啡厅,全景落地玻璃窗,面朝大海,春暖花开,惬意的午后,来一杯卡布奇诺,享受一份小资生活的情调。你有想过有一天,能在海上品尝咖啡,看着海景,心情也是棒棒的,非常适合来减压,相信不久也是网红打卡地。

三楼还有深海放映厅,这里你可以了解到所见所闻皆是科技的力量,可移动坐底式结构、新材料网衣、智能化设备多项创新技术,空气投饵技术自动投喂、海水淡化、污水处理系统、水下监测、无人潜水器巡检、人工智能、5G技术、大数据的应用等等。这些都是时代赋予我们的新能量,深海放映厅的曲面大屏,带你穿越前世今生。

最后登上望海观景台,这里可以遥望崆峒岛、俯瞰海洋心,远眺最美海岸线,另一种角度的烟台,又是别样的风情,留下一张望海听涛的照片,是时光里未曾见过的光芒。

如果你喜欢垂钓,这里还有60多个垂钓地点,这里养的都是加吉、石斑等名贵鱼种,可以随便钓,钓到的鱼只要按价付费就可以带回家啦。

6. 海洋科技主题

中国海洋经济发展的四大战略意义

1.能够缓解中国陆地资源紧张状况,拓展国土开发空间,海洋蕴藏着丰富的生物、油气和矿产等资源,海洋经济的发展有助于掌握更多的资源和空间,增强在世界各国经济发展中的主导地位。

2.能够促进新兴产业发展,中国的海洋战略性新兴产业正处于蓬勃发展阶段,与其他产业联系较为紧密,能够推动其他产业的升级发展,海洋尖端科技的突破有利于新兴产业的形成,为经济发展注入新的活力。

3.海洋历来是中国对外交往的重要通道,“海上丝绸之路”的建设有助于推动与周边国家的交流合作。

4.海洋经济的发展有利于增强海洋意识,提高对深远海资源的开发利用水平,避免他国侵占中国海洋权益,并为海军建设提供坚实的经济支撑。

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