张鑫 中国科学院海洋研究所三级研究员、博士生导师
时间 : 2023-05-06   来源 : 青岛文明网
  人物简介
  张鑫,男,汉族,1981年5月生,山东菏泽人,中共党员,中国科学院海洋研究所三级研究员、博士生导师。
  主要事迹
  张鑫17年如一日,围绕深海极端物理化学环境与生命过程研究的科学需求,突破了“深海高温热液流体光谱原位探测”等核心技术,研制了以世界首台耐高温原位拉曼光谱探针和深海多通道拉曼光谱仪为代表的系列深海装备,构建了深海原位定量探测和长期实验体系;使用上述自研设备首次在南海发现裸露在海底的可燃冰,在深海热液区首次发现自然状态下存在超临界二氧化碳和气态水,发现全球深海沉积物中甲烷被低估20倍;主持国家自然科学基金、国家重点研发计划等20余项国家级科研项目,九次作为国家深海航次首席科学家,操作下潜深海ROV机器人一百余次,研究成果获得中华人民共和国国际科学技术合作奖,被人民日报、中央电视台(新闻联播)、新华社、科技日报、山东新闻联播、光明日报和大众日报等几十次报道,并被中央电视台多次录制成专题纪录片,引起了国际深海探测领域和社会公众的广泛关注。
  循梦而行、向海而生,他是深海科技报国的追梦人。2009年,受国家公派留学计划支持在美国MBARI海洋研究所进行两年科学研究的张鑫接待了一批特殊的来访者---来自祖国自然科学基金委的“海洋研究考察团”,在提及毕业后的去向时,张鑫坚定的回答:“当然是回国,也许这里的深海技术和装备国际领先,有更广阔的个人发展空间,但是我想为国家的深海科技做点事儿”。就是这样朴素的话语却道出了张鑫科技报国的理想信念,成为他17年如一日坚守在深海科研一线的动力源泉。
  海洋强国的建设对于中华民族伟大复兴的重要意义不言而喻,而海洋经济的发展需要海洋科技的支撑。而在当时,我国深海探索技术落后于世界水平,这一情况,让张鑫看在眼里、急在心头、落在行动中。为了夯实深海科学研究的根基,争取在有限的交流时间内尽快提升科研本领,实现“突破海洋科技卡脖子技术”的宏愿,张鑫夜以继日、废寝忘食的进行学习研讨。在无数个研究艰难的时刻、无数个月明星稀的夜晚,当张鑫仰望星空看向祖国的方向,他仿佛感受到了梦想的召唤和祖国母亲的期盼,所有的苦难和诱惑在向海洋探索、在科技报国的梦想面前都不值一提,“夜色难免黑亮,前行必有曙光”的他要做深海科技报国的追梦人。
  业贵其专、工贵其久,他是深海探测技术的筑梦人。面对我国深海探测技术的一片空白,面对国家重大基础设施“科学”号海洋科考船建设的重大需求,面对新人、新船、新设备的“三新”的境地,2009年回国后,张鑫开始带领一批刚走出大学校门的青年人从零开始艰难起步。首先摆在他面前的就是“发现”号深海ROV机器人的设计工作,ROV机器人在深海石油工程领域应用广泛,但在我们国家的海洋科学考察领域的实际应用却屈指可数,国内的质疑声此起彼伏。
  张鑫抱着“我们不但能做出来,而且还能做得更好”的初心和决心投入了研制,提出了一种无中继器的科研型ROV机器人工作新模式,大大的提高了ROV机器人的安全性和工作效率,就是凭借着这股“敢为人先”的韧劲,历经磨难的“发现”号深海ROV机器人成功投入使用,成为“科学”号海洋科考船的当家花旦,立下赫赫战功。迄今为止已下潜300余次,获得了大量珍贵的深海数据资料和实物样品,确保了中科院战略性先导科技专项、国家重点研发计划等国家重大专项顺利进行,研究成果获得中华人民共和国国际科学技术合作奖。张鑫也因此获得山东五四青年奖章,成为青年人爱岗敬业的榜样。
  从那时开始,张鑫继续用“白加黑”、“5+2”、“常年出海+空中飞人”的只争朝夕的工作模式开始施展中国深海探测技术从无到有、从有到精、从基础到创新的一次次飞跃魔法。在常人看来深海是漆黑一片、寸草不生的,而张鑫带领他的科研团队向世界展示了一个有着繁茂生物群落、有着光怪陆离现象的深海海底,也是人类生命起源的摇篮。看到深海的生物是第一步,如何将海底的生物和其他物质带回陆地是第二步,但脱离了深海极端环境的物质在陆地上进行研究探测、无法获取原位数据常常导致结果出现偏差,数据自然缺乏科学研究价值。
  张鑫开启了深海探测的1.0版本,为了解决传统取样探测存在的巨大误差,张鑫自主研发拉曼光谱探针,证实全球海底沉积物中甲烷总量可能被低估约20倍。同时建立了国际首个深海极端环境拉曼光谱原位定量探测分析技术体系,是深海探测技术一次大的革新。如何解决深海高温热液喷口的原位探测这一世界性技术难题,张鑫又开始了技术攻坚,研制的世界首台可直接插入450℃热液喷口的光学传感器就是他给出的2.0版本,为研究热液流体对海洋环境和全球变化的影响提供了一种新方法。现有的微生物学方法不能连续监测微生物代谢情况,无法快速确定代谢产物推断反应途径制约着微生物学的研究,张鑫用3.0版本光学可视化与拉曼定量分析相结合,构建了一套固态基底上微生物群落拉曼三维定量原位分析方法,成功破解这一技术难题。
  深海探索自然离不开常年的深海大洋出海实验工作,从2006年第一次上船就吐到胆汁满身,张鑫已经连续17年出海30余次、1000多天,足迹遍布太平洋、南海、东海、黄海。从一个博士生小白成长为了我国九个深远海航次的首席科学家。一次次的出海,需要克服恶劣海况等不利因素,并且耗时耗力,每天都是几十万人民币的消耗,国家投入巨大,这些让张鑫萌发了一个大胆的想法,能不能直接在深海建设一个无人的实验室,这样就可以大大提高深海研究的效率。从那时起,张鑫就坚定了要将实验室搬到海底的梦想。通过多年在科研一线的坚持,张鑫带领团队成功研发光路切换技术,实现了主要光学器件的分时复用,并连续三年将自主研发的深海长期观测系统布放到我国南海冷泉区域,实现深海冷泉长期原位探测与现场实验,成功建设国际首套深海原位光谱实验室并常态化运行,这个4.0版本是我国科学家对于爱国梦、中国梦最动人的解读。“风雨多经志弥坚,关山初度路犹长”的他已成深海探测技术的筑梦人。
  系列化的科技创新也让张鑫得到党和国家的充分肯定,获得了2015年度中国科学院杰出成就奖,2016年度中国海洋工程科学技术特等奖。成果入选2017年度中国海洋与湖沼十大科技进展。2018年获得第22届山东青年五四奖章,2019年获得山东省人民政府“泰山学者”青年专家称号,2020年获得国家高层次人才特殊支持计划“万人计划”科技创新领军人才、科技部创新人才推进计划-中青年科技创新领军人才、中国科学院青年科学家奖、侯德封岩石地球化学青年科学家奖、曾呈奎海洋科技奖(青年科技奖)等称号。
  初心如磐、奋楫笃行,他是海洋强国建设的圆梦人。发现全球海底沉积物中甲烷总量被低估20倍、发现全球深海热液低温溢流区气体通量是高温集中喷发区的10-100倍、在我国首次发现裸露于海底的天然气水合物并原位验证其形成机理、在深海发现并首次原位证实存在气相热液流体、首次在深海热液系统中发现自然状态下的超临界二氧化碳并提出生命起源新观点;主持国家自然科学基金、国家重点研发计划等20余项国家级科研项目,发表论文70余篇,申请专利80余项。
  这17年的坚守仿佛弹指一挥间。正所谓“台上一分钟、台下十年功”,成绩的背后离不开家人的理解支持,常年奋战在深海大洋的他无法照顾家庭和陪伴孩子,每每提及此张鑫不免黯然神伤,但他有妻子和孩子的支持做坚强的后盾,他有“生逢其时勇奋斗”光荣的使命在身,唯有用“征途未有穷期”的无我付出才能不辜负伟大的时代和国家的培养。
  尽管我国的深海探测技术已经领跑世界,但张鑫把习总书记“建设海洋强国,我一直有这样一个信念”,“要推动海洋科技实现年年高水平自立自强,加强原创性、引领性科技攻关,把装备制造牢牢抓在自己手里”的殷殷嘱托牢牢的扛在肩上、刻在心间,这也是他作为科学家的信仰,也是逐梦深蓝的中国科研人员的坚定信念,他和他的团队将继续走向深蓝,破浪远航,做有担当的追梦人、筑梦人,成为海洋强国建设的圆梦人。
(责任编辑:兰 玉立)