聚焦世界海洋科技中長期發(fā)展：中國如何補(bǔ)短板強(qiáng)攻關(guān)？

原文發(fā)表于《科技導(dǎo)報(bào)》2025 年第14 期 《 世界海洋科技中長期發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)中國的啟示 》

未來中長期世界海洋科技將呈現(xiàn)諸多新的發(fā)展趨勢(shì)。本文從世界主要發(fā)達(dá)國家和主要涉海國際組織出臺(tái)的規(guī)劃角度總結(jié)分析了世界海洋科技發(fā)展的主要趨勢(shì)，梳理總結(jié)中國海洋科技仍存在諸多短板。在此基礎(chǔ)上，建議加強(qiáng)海洋科技基礎(chǔ)研究，加強(qiáng)重點(diǎn)海洋技術(shù)領(lǐng)域的攻關(guān)力度。

1 世界海洋科技中長期發(fā)展趨勢(shì)分析

1.1 高度重視海洋基礎(chǔ)研究

“聯(lián)合國海洋科學(xué)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展十年”2020年8月發(fā)布了《聯(lián)合國海洋科學(xué)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展十年（2021—2030年）實(shí)施計(jì)劃摘要》（以下簡稱《摘要》）。該《摘要》提出了3個(gè)發(fā)展目標(biāo)，從不同角度闡述了“海洋十年”重視和加強(qiáng)海洋基礎(chǔ)研究的愿景。

美國國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（NSTC）2018年11月發(fā)布了《美國海洋科技發(fā)展未來十年愿景》報(bào)告。報(bào)告在“理解地球系統(tǒng)中的海洋”中強(qiáng)調(diào)開展海洋基礎(chǔ)研究，強(qiáng)調(diào)必須綜合考慮海洋、陸地、冰和大氣之間的聯(lián)系，以及人類的作用，從地球系統(tǒng)整體的角度，通過多學(xué)科交叉融合來研究海洋過程與現(xiàn)象，解決海洋問題，推動(dòng)海洋科技發(fā)展，進(jìn)而更好地理解過去和預(yù)測(cè)未來。

1.2 深海將成為國際海洋科技探索與實(shí)踐的新陣地

深海成為新一輪國際競(jìng)爭的目標(biāo)，世界主要海洋國家和國際組織在海洋戰(zhàn)略規(guī)劃中突出深海科技發(fā)展，逐步加大對(duì)深海科技的投入，推動(dòng)深海科技不斷取得新突破。

1.3 推動(dòng)北極領(lǐng)域科技發(fā)展

隨著全球氣候變暖導(dǎo)致的海冰融化速度加快，北極潛在的科研、經(jīng)濟(jì)及軍事價(jià)值引起國際社會(huì)廣泛關(guān)注。美國、俄羅斯、加拿大等北極國家紛紛制定北極戰(zhàn)略，加大極地科考、極地裝備、極地監(jiān)測(cè)預(yù)警及極地資源開發(fā)等方面的投入，未來極地領(lǐng)域的海洋科技必將快速發(fā)展。

此外，北極周邊國家以及域外國家紛紛推出北極政策，加大極地科考和開發(fā)方面的投入，有關(guān)極地領(lǐng)域的海洋科技和裝備快速發(fā)展，尤其是極地特種船舶研制和建造。隨著極地資源爭奪持續(xù)升溫，各國都加大了對(duì)極地破冰船的開發(fā)力度。

1.4 船舶航運(yùn)業(yè)跨入綠色智能化時(shí)代

隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，船舶航運(yùn)業(yè)與新興技術(shù)的結(jié)合愈加緊密。世界航運(yùn)大國紛紛制定中長期發(fā)展戰(zhàn)略，加快設(shè)計(jì)研發(fā)智能船舶，推動(dòng)航運(yùn)業(yè)向低碳化零碳化發(fā)展。

英國交通部2019年1月發(fā)布《海事2050戰(zhàn)略》，詳細(xì)闡述了英國到2050年航運(yùn)實(shí)現(xiàn)零排放的愿景，并且指出“英國政府目前在海事行業(yè)領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)是智能航運(yùn)。

日本船級(jí)社2020年3月發(fā)布《數(shù)字化總體設(shè)計(jì)2030》，提出擬將日本船級(jí)社豐富的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)拓展至海事相關(guān)業(yè)務(wù)，并著眼于海事及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新。為達(dá)此目標(biāo)，日本船級(jí)社提出將開發(fā)基于大數(shù)據(jù)的新技術(shù)服務(wù)，建立多樣化規(guī)則，以便面對(duì)數(shù)字化技術(shù)所帶來的社會(huì)轉(zhuǎn)型和新挑戰(zhàn)。

韓國政府2020年12月出臺(tái)《環(huán)保船舶十年規(guī)劃》，指出到2030年前將公共和私營部門的528艘船舶改造成環(huán)保船，并開發(fā)可減排70%溫室氣體的減排技術(shù)。

挪威船級(jí)社2020年10月發(fā)布第4版《2050年海事展望》，以提高航運(yùn)利益攸關(guān)方特別是船東的能力，以應(yīng)對(duì)航運(yùn)業(yè)在技術(shù)、監(jiān)管和市場(chǎng)方面的不確定性，推動(dòng)航運(yùn)業(yè)碳減排。

1.5 大力推動(dòng)海洋可再生能源開發(fā)技術(shù)發(fā)展

美國能源部2022年2月發(fā)布的《海上風(fēng)能戰(zhàn)略》提出，通過技術(shù)創(chuàng)新和適當(dāng)措施，降低海上風(fēng)能成本，在全國范圍內(nèi)提供可負(fù)擔(dān)得起的風(fēng)電，并且新的風(fēng)能設(shè)計(jì)要適應(yīng)美國本地的運(yùn)行環(huán)境。進(jìn)一步加快浮動(dòng)式海上風(fēng)電平臺(tái)建設(shè)以推動(dòng)海上風(fēng)電向深海拓展。擴(kuò)大海上風(fēng)能主要部件的本國化生產(chǎn)以及整體系統(tǒng)的測(cè)試和示范。推動(dòng)海上風(fēng)能設(shè)備的安裝、操作和維護(hù)方面的創(chuàng)新。

美國能源部、內(nèi)政部、商務(wù)部和交通部2022年9月聯(lián)合啟動(dòng)《漂浮式海上風(fēng)電行動(dòng)計(jì)劃》，旨在推動(dòng)美國在漂浮式海上風(fēng)電設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造方面處于領(lǐng)先地位。

歐盟委員會(huì)2020年11月發(fā)布《歐盟海上可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略》，提出“將在海洋空間規(guī)劃、海上可再生能源及電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、海上可再生能源監(jiān)管框架、撬動(dòng)私營投資、重點(diǎn)支持技術(shù)研究創(chuàng)新、建立更強(qiáng)大的歐洲供應(yīng)鏈與價(jià)值鏈6方面采取關(guān)鍵行動(dòng)。

1.6 部署全球海洋觀測(cè)網(wǎng)以全面提升海洋觀測(cè)能力

聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）2019年5月發(fā)布《全球海洋觀測(cè)系統(tǒng)2030戰(zhàn)略》。該戰(zhàn)略指出“在當(dāng)前全球變暖和海洋災(zāi)害頻發(fā)的背景下，各國對(duì)全球海洋觀測(cè)的需求大幅增加，需要建立一個(gè)真正一體化的全球海洋觀測(cè)系統(tǒng)。歐洲海洋觀測(cè)系統(tǒng)（EuroGOOS）2021年5月發(fā)布《歐洲海洋觀測(cè)系統(tǒng)2030戰(zhàn)略》，旨在“引領(lǐng)開發(fā)和實(shí)施歐洲持續(xù)、協(xié)調(diào)的業(yè)務(wù)化海洋觀測(cè)”。

美國國家海洋和大氣管理局2020年8月發(fā)布《海洋、沿海和五大湖酸化研究規(guī)劃：2020—2029年》，以幫助科學(xué)家、資源管理者和沿海社區(qū)解決海洋、沿海和五大湖的酸化問題。

澳大利亞綜合海洋觀測(cè)系統(tǒng)（IMOS）2021年3月發(fā)布了《IMOS 2030戰(zhàn)略》，確定了未來10年IMOS的海洋觀測(cè)發(fā)展方向和研究重點(diǎn)。

印度洋觀測(cè)系統(tǒng)（IndOOS）2019年10月發(fā)布《印度洋持續(xù)海洋觀測(cè)路線圖（2020—2030年）》，確定了2020—2030年印度洋地區(qū)的海洋觀測(cè)布局規(guī)劃和實(shí)施計(jì)劃，確定了未來IndOOS建設(shè)的優(yōu)先事項(xiàng)。

2 中國海洋科技發(fā)展存在的短板

2.1 基礎(chǔ)研究水平與世界海洋科技強(qiáng)國仍有差距

海洋科學(xué)是綜合學(xué)科，其問題的解決往往涉及多個(gè)學(xué)科，需要多學(xué)科領(lǐng)域間深度交叉與融合。但是，當(dāng)前中國海洋領(lǐng)域的研究水平相比其他海洋科技強(qiáng)國仍存在一定的差距。例如，海洋基礎(chǔ)研究中缺乏對(duì)奠基性理論的實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)，尚未在整體上形成引領(lǐng)學(xué)科前沿發(fā)展的態(tài)勢(shì)；科研經(jīng)費(fèi)投入不持續(xù)，海洋模式開放、觀測(cè)體系建設(shè)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方面仍受到技術(shù)瓶頸的制約；缺乏由中國發(fā)起或主導(dǎo)的國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程。

2.2 深海技術(shù)裝備創(chuàng)新不足，關(guān)鍵核心技術(shù)仍依賴進(jìn)口

中國深海裝備快速發(fā)展，部分裝備實(shí)現(xiàn)重大突破，處于世界領(lǐng)先水平，但關(guān)鍵核心技術(shù)仍依賴進(jìn)口，與國外先進(jìn)水平仍有差距，主要體現(xiàn)在3個(gè)方面。

• 一是高精度深海傳感器技術(shù)仍落后，盡管部分儀器實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)，但在探測(cè)精度、技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備類型及性能水平、儀器長期穩(wěn)定性等方面仍不足，高精度儀器仍依賴進(jìn)口。

• 二是中國深海作業(yè)型載人潛水器已處于世界領(lǐng)先水平，但其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和市場(chǎng)培育有待發(fā)展，與國外相比仍有差距。

• 三是中國深海自主無人潛水器已處于世界先進(jìn)水平，但技術(shù)與裝備總體上仍以跟蹤和仿制為主，智能化水平較低，核心部件缺少配套能力。

2.3 海洋鉆井設(shè)備自動(dòng)化、智能化水平低，深水鉆井設(shè)備核心技術(shù)仍未掌握

由于基礎(chǔ)工業(yè)起步晚及國外封鎖等原因，中國海洋鉆井裝備的自動(dòng)化和智能化技術(shù)發(fā)展緩慢，水平遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。國內(nèi)的石油機(jī)械設(shè)備公司先后研發(fā)了一系列海洋管柱自動(dòng)化處理設(shè)備，但僅在陸地上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，還未在海上實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。目前，中海油在用的鉆機(jī)平臺(tái)中，僅有HYSY941/942和HYSY981/982等新建的高端鉆井平臺(tái)配置了全進(jìn)口的自動(dòng)化管柱處理系統(tǒng)和司鉆集成控制系統(tǒng)，但這些設(shè)備大多是國外20世紀(jì)末和21世紀(jì)初的技術(shù)，自動(dòng)化水平相對(duì)較低。

2.4 國內(nèi)海洋無人智能裝備技術(shù)仍在探索，產(chǎn)業(yè)化條件已具備

海洋無人智能裝備技術(shù)主要包括智能感知技術(shù)、自主導(dǎo)航/避碰技術(shù)、先進(jìn)動(dòng)力源技術(shù)、新型推進(jìn)技術(shù)。在智能感知技術(shù)領(lǐng)域中國處于起步階段，只有部分產(chǎn)品開始進(jìn)入小規(guī)模應(yīng)用階段。中國在先進(jìn)動(dòng)力源技術(shù)領(lǐng)域處于摸索階段，但在無人水面艇可再生能源領(lǐng)域已取得了重大進(jìn)展。國內(nèi)智能船舶及無人系統(tǒng)仍處于起步階段，僅有高校和少數(shù)企業(yè)對(duì)其新型推進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了研究。總體上看，中國海洋無人系統(tǒng)智能裝備產(chǎn)業(yè)化條件已初步具備，相關(guān)產(chǎn)業(yè)處于萌芽期和成長期之間。

2.5 海洋可再生能源開發(fā)裝機(jī)效率、裝置可靠性上仍有差距

中國潮汐能技術(shù)與國際先進(jìn)水平差距不大，潮流能發(fā)電技術(shù)處于關(guān)鍵技術(shù)研究與示范階段，潮流能發(fā)電裝置裝機(jī)規(guī)模、年發(fā)電量、穩(wěn)定性和可靠性等多個(gè)指標(biāo)都達(dá)到世界領(lǐng)先水平，中國已成為亞洲首個(gè)、世界第3個(gè)實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)潮流能并網(wǎng)發(fā)電的國家。中國波浪能發(fā)電技術(shù)處于樣機(jī)海試階段，溫差能、鹽差能等技術(shù)與國際先進(jìn)水平存在一定的差距。

2.6 海底探測(cè)基礎(chǔ)薄弱、海洋傳感器與通用技術(shù)相對(duì)落后、海洋探測(cè)裝備工程化程度和利用率低

中國在海洋觀測(cè)網(wǎng)方面，技術(shù)起步較晚，海底探測(cè)基礎(chǔ)薄弱。在海底固體礦產(chǎn)探測(cè)方面，缺乏系列化探測(cè)裝備，而且受制于海底探測(cè)基礎(chǔ)理論、調(diào)查和評(píng)價(jià)方法研究基礎(chǔ)薄弱，致使深海資源評(píng)價(jià)技術(shù)存在發(fā)展瓶頸。同時(shí)，中國對(duì)富鈷結(jié)殼和海底多金屬硫化物礦的采礦方法和裝備的研究還處于起步階段。在深海生物基因資源研究方面，中國與發(fā)達(dá)國家之間的差距較大。

海洋傳感器與通用技術(shù)制約中國海洋觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)。傳感器是海洋探測(cè)裝備的核心技術(shù)，目前中國的觀測(cè)平臺(tái)搭載的海洋水文儀器設(shè)備（CTD）、光學(xué)傳感器等海洋觀測(cè)核心傳感器仍嚴(yán)重依賴進(jìn)口。此外，中國的浮力材料、能源供給、液壓控制技術(shù)、信號(hào)無線傳輸?shù)壬詈Ｍㄓ眉夹g(shù)與材料在探測(cè)與作業(yè)范圍、精度、使用的長期穩(wěn)定性和可靠性等方面，差距仍很大。

中國海洋探測(cè)裝備工程化程度和利用率較低，海洋探測(cè)裝備技術(shù)還處于發(fā)展階段，在工程化、產(chǎn)業(yè)化方面仍有較大差距。同時(shí)，大型海洋探測(cè)裝備參與研制部門過多，探測(cè)裝備后期保障和維護(hù)困難，探測(cè)裝備研制部門與用戶脫節(jié)。

3 啟示和建議

通過梳理世界主要發(fā)達(dá)國家和主要國際組織頒布的海洋科技領(lǐng)域規(guī)劃可以看出，中長期世界海洋科技發(fā)展將呈現(xiàn)6方面如下發(fā)展趨勢(shì)：海洋基礎(chǔ)研究將不斷加強(qiáng)、深海科技將成為國際海洋科技探索和實(shí)踐的新陣地、北極領(lǐng)域科技和裝備將成為熱點(diǎn)、船舶航運(yùn)業(yè)將進(jìn)入智能化和綠色化時(shí)代、漂浮式風(fēng)電技術(shù)將是海洋可再生能源技術(shù)的重點(diǎn)主攻方向、全球海洋觀測(cè)網(wǎng)將不斷完善。據(jù)此，建議編制中長期海洋科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，以便加強(qiáng)海洋科技基礎(chǔ)研究和重點(diǎn)海洋科技領(lǐng)域的攻關(guān)力度。

3.1 加強(qiáng)海洋科技基礎(chǔ)研究

當(dāng)前及未來中長期，中國海洋科技基礎(chǔ)研究應(yīng)圍繞氣候變化、全球變化中海洋作用、海洋升溫、海洋酸化、海洋塑料污染等問題，組織國內(nèi)科研力量進(jìn)一步持續(xù)開展研究攻關(guān)。在西太平洋、南海、印度洋等關(guān)鍵海區(qū)，爭取發(fā)起中國主導(dǎo)的多要素、跨尺度、跨圈層、高分辨率的海洋觀測(cè)系統(tǒng)，搶占國際海洋科學(xué)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，為中國海洋技術(shù)發(fā)展打好科學(xué)基礎(chǔ)。

3.2 加大重點(diǎn)海洋技術(shù)領(lǐng)域的攻關(guān)力度

一是制定實(shí)施國家極地科技戰(zhàn)略和規(guī)劃，實(shí)施極地環(huán)境觀測(cè)和裝備關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)國家專項(xiàng)，促進(jìn)極地科技領(lǐng)域的國際合作，開展極地科技裝備研究，發(fā)展極地生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)裝備，推動(dòng)深海遠(yuǎn)洋考察、冰區(qū)勘探、大氣和生物觀測(cè)等領(lǐng)域的裝備升級(jí)，促進(jìn)在北極海域石油與天然氣鉆采、可再生能源開發(fā)、冰區(qū)航行和監(jiān)測(cè)以及新型冰級(jí)船舶建造等方面的技術(shù)創(chuàng)新。

二是加大深海礦產(chǎn)資源開發(fā)技術(shù)、深海鉆井設(shè)備智能化技術(shù)、深海生物資源開發(fā)裝備的研制、深海環(huán)境生態(tài)保護(hù)裝備的研制攻關(guān)力度，支撐深海科學(xué)考察和勘探開發(fā)。

三是不斷突破關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)智能船舶向完全智能化發(fā)展。推動(dòng)海洋信息技術(shù)向智能化方向發(fā)展，構(gòu)建智慧海洋大數(shù)據(jù)平臺(tái)。構(gòu)建大氣—岸基—水面—海底智能化、立體化海洋通信網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大海洋通信覆蓋范圍。

四是加快海洋可再生能源技術(shù)裝備研發(fā)，重點(diǎn)開展深遠(yuǎn)海風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

五是加快推進(jìn)戰(zhàn)略性海洋新材料研發(fā)。重點(diǎn)推動(dòng)環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約資源、高性能和功能化的船舶與海洋工程重防腐涂料的發(fā)展。促進(jìn)易焊性、耐腐蝕、高強(qiáng)度、高韌性、高止裂的高性能鋼研發(fā)。推動(dòng)研發(fā)高強(qiáng)、可焊、耐蝕、加工性能優(yōu)良的海工用合金材料。

4 結(jié)論

世界海洋科技發(fā)展中長期主要趨勢(shì)包括發(fā)達(dá)國家和國際組織高度重視海洋基礎(chǔ)研究、深海將成為國際海洋科技探索與實(shí)踐的新陣地、推動(dòng)北極領(lǐng)域科技發(fā)展、船舶航運(yùn)業(yè)跨入綠色智能化時(shí)代、大力推動(dòng)海洋可再生能源開發(fā)技術(shù)發(fā)展、全面提升海洋觀測(cè)能力。目前，中國海洋科技發(fā)展存在諸多短板，包括海洋科學(xué)研究水平仍有差距、深海裝備關(guān)鍵核心技術(shù)仍依賴進(jìn)口、深水鉆井設(shè)備核心技術(shù)仍未掌握、海洋無人智能裝備技術(shù)仍在探索、海洋可再生能源開發(fā)技術(shù)仍有差距、海底探測(cè)基礎(chǔ)薄弱。因此，當(dāng)前亟待編制中長期海洋科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，以加強(qiáng)海洋科技基礎(chǔ)研究和重點(diǎn)海洋科技領(lǐng)域的攻關(guān)力度。

本文作者：劉明

作者簡介：劉明，自然資源部海洋發(fā)展戰(zhàn)略研究所，研究員，主要研究方向?yàn)楹Ｑ蠼?jīng)濟(jì)與科技。

文章來 源 ： 劉明. 世界海洋科技中長期發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)中國的啟示[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2025, 43(14): 34?41 .

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