聚焦世界海洋科技中长期发展：中国如何补短板强攻关？

美国国家科学技术委员会（NSTC）2018年11月发布了《美国海洋科技发展未来十年愿景》报告。报告在“理解地球系统中的海洋”中强调开展海洋基础研究，强调必须综合考虑海洋、陆地、冰和大气之间的联系，以及人类的作用，从地球系统整体的角度，通过多学科交叉融合来研究海洋过程与现象，解决海洋问题，推动海洋科技发展，进而更好地理解过去和预测未来。

深海成为新一轮国际竞争的目标，世界主要海洋国家和国际组织在海洋战略规划中突出深海科技发展，逐步加大对深海科技的投入，推动深海科技不断取得新突破。

随着全球气候变暖导致的海冰融化速度加快，北极潜在的科研、经济及军事价值引起国际社会广泛关注。美国、俄罗斯、加拿大等北极国家纷纷制定北极战略，加大极地科考、极地装备、极地监测预警及极地资源开发等方面的投入，未来极地领域的海洋科技必将快速发展。

此外，北极周边国家以及域外国家纷纷推出北极政策，加大极地科考和开发方面的投入，有关极地领域的海洋科技和装备快速发展，尤其是极地特种船舶研制和建造。随着极地资源争夺持续升温，各国都加大了对极地破冰船的开发力度。

随着5G、人工智能、物联网等新一代信息技术的发展，船舶航运业与新兴技术的结合愈加紧密。世界航运大国纷纷制定中长期发展战略，加快设计研发智能船舶，推动航运业向低碳化零碳化发展。

英国交通部2019年1月发布《海事2050战略》，详细阐述了英国到2050年航运实现零排放的愿景，并且指出“英国政府目前在海事行业领域关注的重点是智能航运。

日本船级社2020年3月发布《数字化总体设计2030》，提出拟将日本船级社丰富的技术与经验拓展至海事相关业务，并着眼于海事及相关产业的创新。为达此目标，日本船级社提出将开发基于大数据的新技术服务，建立多样化规则，以便面对数字化技术所带来的社会转型和新挑战。

韩国政府2020年12月出台《环保船舶十年规划》，指出到2030年前将公共和私营部门的528艘船舶改造成环保船，并开发可减排70%温室气体的减排技术。

挪威船级社2020年10月发布第4版《2050年海事展望》，以提高航运利益攸关方特别是船东的能力，以应对航运业在技术、监管和市场方面的不确定性，推动航运业碳减排。

美国能源部2022年2月发布的《海上风能战略》提出，通过技术创新和适当措施，降低海上风能成本，在全国范围内提供可负担得起的风电，并且新的风能设计要适应美国本地的运行环境。进一步加快浮动式海上风电平台建设以推动海上风电向深海拓展。扩大海上风能主要部件的本国化生产以及整体系统的测试和示范。推动海上风能设备的安装、操作和维护方面的创新。

美国能源部、内政部、商务部和交通部2022年9月联合启动《漂浮式海上风电行动计划》，旨在推动美国在漂浮式海上风电设计、开发和制造方面处于领先地位。

欧盟委员会2020年11月发布《欧盟海上可再生能源发展战略》，提出“将在海洋空间规划、海上可再生能源及电网基础设施、海上可再生能源监管框架、撬动私营投资、重点支持技术研究创新、建立更强大的欧洲供应链与价值链6方面采取关键行动。

联合国教科文组织（UNESCO）2019年5月发布《全球海洋观测系统2030战略》。该战略指出“在当前全球变暖和海洋灾害频发的背景下，各国对全球海洋观测的需求大幅增加，需要建立一个真正一体化的全球海洋观测系统。欧洲海洋观测系统（EuroGOOS）2021年5月发布《欧洲海洋观测系统2030战略》，旨在“引领开发和实施欧洲持续、协调的业务化海洋观测”。

美国国家海洋和大气管理局2020年8月发布《海洋、沿海和五大湖酸化研究规划：2020—2029年》，以帮助科学家、资源管理者和沿海社区解决海洋、沿海和五大湖的酸化问题。

澳大利亚综合海洋观测系统（IMOS）2021年3月发布了《IMOS 2030战略》，确定了未来10年IMOS的海洋观测发展方向和研究重点。

印度洋观测系统（IndOOS）2019年10月发布《印度洋持续海洋观测路线图（2020—2030年）》，确定了2020—2030年印度洋地区的海洋观测布局规划和实施计划，确定了未来IndOOS建设的优先事项。

海洋科学是综合学科，其问题的解决往往涉及多个学科，需要多学科领域间深度交叉与融合。但是，当前中国海洋领域的研究水平相比其他海洋科技强国仍存在一定的差距。例如，海洋基础研究中缺乏对奠基性理论的实质贡献，尚未在整体上形成引领学科前沿发展的态势；科研经费投入不持续，海洋模式开放、观测体系建设、灾害监测预警方面仍受到技术瓶颈的制约；缺乏由中国发起或主导的国际大科学计划和大科学工程。

中国深海装备快速发展，部分装备实现重大突破，处于世界领先水平，但关键核心技术仍依赖进口，与国外先进水平仍有差距，主要体现在3个方面。

• 一是高精度深海传感器技术仍落后，尽管部分仪器实现了自主研发，但在探测精度、技术创新、设备类型及性能水平、仪器长期稳定性等方面仍不足，高精度仪器仍依赖进口。

• 二是中国深海作业型载人潜水器已处于世界领先水平，但其产业化技术和市场培育有待发展，与国外相比仍有差距。

• 三是中国深海自主无人潜水器已处于世界先进水平，但技术与装备总体上仍以跟踪和仿制为主，智能化水平较低，核心部件缺少配套能力。

由于基础工业起步晚及国外封锁等原因，中国海洋钻井装备的自动化和智能化技术发展缓慢，水平远落后于发达国家。国内的石油机械设备公司先后研发了一系列海洋管柱自动化处理设备，但仅在陆地上实现了应用，还未在海上实现工业化应用。目前，中海油在用的钻机平台中，仅有HYSY941/942和HYSY981/982等新建的高端钻井平台配置了全进口的自动化管柱处理系统和司钻集成控制系统，但这些设备大多是国外20世纪末和21世纪初的技术，自动化水平相对较低。

海洋无人智能装备技术主要包括智能感知技术、自主导航/避碰技术、先进动力源技术、新型推进技术。在智能感知技术领域中国处于起步阶段，只有部分产品开始进入小规模应用阶段。中国在先进动力源技术领域处于摸索阶段，但在无人水面艇可再生能源领域已取得了重大进展。国内智能船舶及无人系统仍处于起步阶段，仅有高校和少数企业对其新型推进技术进行了研究。总体上看，中国海洋无人系统智能装备产业化条件已初步具备，相关产业处于萌芽期和成长期之间。

中国潮汐能技术与国际先进水平差距不大，潮流能发电技术处于关键技术研究与示范阶段，潮流能发电装置装机规模、年发电量、稳定性和可靠性等多个指标都达到世界领先水平，中国已成为亚洲首个、世界第3个实现兆瓦级潮流能并网发电的国家。中国波浪能发电技术处于样机海试阶段，温差能、盐差能等技术与国际先进水平存在一定的差距。

中国在海洋观测网方面，技术起步较晚，海底探测基础薄弱。在海底固体矿产探测方面，缺乏系列化探测装备，而且受制于海底探测基础理论、调查和评价方法研究基础薄弱，致使深海资源评价技术存在发展瓶颈。同时，中国对富钴结壳和海底多金属硫化物矿的采矿方法和装备的研究还处于起步阶段。在深海生物基因资源研究方面，中国与发达国家之间的差距较大。

海洋传感器与通用技术制约中国海洋观测网建设。传感器是海洋探测装备的核心技术，目前中国的观测平台搭载的海洋水文仪器设备（CTD）、光学传感器等海洋观测核心传感器仍严重依赖进口。此外，中国的浮力材料、能源供给、液压控制技术、信号无线传输等深海通用技术与材料在探测与作业范围、精度、使用的长期稳定性和可靠性等方面，差距仍很大。

中国海洋探测装备工程化程度和利用率较低，海洋探测装备技术还处于发展阶段，在工程化、产业化方面仍有较大差距。同时，大型海洋探测装备参与研制部门过多，探测装备后期保障和维护困难，探测装备研制部门与用户脱节。

通过梳理世界主要发达国家和主要国际组织颁布的海洋科技领域规划可以看出，中长期世界海洋科技发展将呈现6方面如下发展趋势：海洋基础研究将不断加强、深海科技将成为国际海洋科技探索和实践的新阵地、北极领域科技和装备将成为热点、船舶航运业将进入智能化和绿色化时代、漂浮式风电技术将是海洋可再生能源技术的重点主攻方向、全球海洋观测网将不断完善。据此，建议编制中长期海洋科技发展战略规划，以便加强海洋科技基础研究和重点海洋科技领域的攻关力度。

当前及未来中长期，中国海洋科技基础研究应围绕气候变化、全球变化中海洋作用、海洋升温、海洋酸化、海洋塑料污染等问题，组织国内科研力量进一步持续开展研究攻关。在西太平洋、南海、印度洋等关键海区，争取发起中国主导的多要素、跨尺度、跨圈层、高分辨率的海洋观测系统，抢占国际海洋科学的战略制高点，为中国海洋技术发展打好科学基础。

一是制定实施国家极地科技战略和规划，实施极地环境观测和装备关键技术研发国家专项，促进极地科技领域的国际合作，开展极地科技装备研究，发展极地生态环境保护技术装备，推动深海远洋考察、冰区勘探、大气和生物观测等领域的装备升级，促进在北极海域石油与天然气钻采、可再生能源开发、冰区航行和监测以及新型冰级船舶建造等方面的技术创新。

二是加大深海矿产资源开发技术、深海钻井设备智能化技术、深海生物资源开发装备的研制、深海环境生态保护装备的研制攻关力度，支撑深海科学考察和勘探开发。

三是不断突破关键技术，推动智能船舶向完全智能化发展。推动海洋信息技术向智能化方向发展，构建智慧海洋大数据平台。构建大气—岸基—水面—海底智能化、立体化海洋通信网络，扩大海洋通信覆盖范围。

四是加快海洋可再生能源技术装备研发，重点开展深远海风电关键技术攻关。

五是加快推进战略性海洋新材料研发。重点推动环保、节能、节约资源、高性能和功能化的船舶与海洋工程重防腐涂料的发展。促进易焊性、耐腐蚀、高强度、高韧性、高止裂的高性能钢研发。推动研发高强、可焊、耐蚀、加工性能优良的海工用合金材料。

世界海洋科技发展中长期主要趋势包括发达国家和国际组织高度重视海洋基础研究、深海将成为国际海洋科技探索与实践的新阵地、推动北极领域科技发展、船舶航运业跨入绿色智能化时代、大力推动海洋可再生能源开发技术发展、全面提升海洋观测能力。目前，中国海洋科技发展存在诸多短板，包括海洋科学研究水平仍有差距、深海装备关键核心技术仍依赖进口、深水钻井设备核心技术仍未掌握、海洋无人智能装备技术仍在探索、海洋可再生能源开发技术仍有差距、海底探测基础薄弱。因此，当前亟待编制中长期海洋科技发展战略规划，以加强海洋科技基础研究和重点海洋科技领域的攻关力度。