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1 b R3 o6 E% ^% u8 p: Z 2023年5月26日，由中国科学院和国家自然科学基金委员会联合部署、学科领域知名院士专家共同研究编撰的正式发布，该报告是“十四五”国家重大出版工程“中国学科及前沿领域2035发展战略丛书”的分册之一。本文分享该报告摘要。 ' _( T+ ~- b' t+ J* h6 B8 |% x
进入21 世纪，国际海洋科学研究已经进入一个崭新阶段，主要体现在两个发展方向、三大发展趋势。
, W% Y1 s! A2 f! z/ G 两个发展方向是指： : w$ V8 `) v1 W$ k( ~
海洋科学的研究对象已经从仅仅关注陆地周边的近岸、近海拓展到了包括深海大洋、极地的全海域范围；
# W' I6 J/ e- {) L; J8 {& a' O 研究手段也从局地、间歇的考察扩展到了大区域、全天候的持续观测。 # w! K' F; Z6 ]" A+ A' Z2 v! P
与之相应，海洋科学的三大发展趋势体现在： 4 t8 C; k+ N! |
从各单一学科的“单打独斗”转向强调多学科、跨尺度的系统性研究；
& m; ~' M1 x, i9 Z! Q 从“科学受限于技术、技术单纯服务于科学”转向科学与技术紧密合作、协同发展；
* l2 ], A% g# z# V3 u 从科考平台的专用化、科研数据的孤岛性转向平台公用化和数据网络化。 ; t, w# U8 i, b* c$ n; k
海洋科学正在整体进入转型期，学科已逐步提升到集成整合、探索机理的系统科学新高度，深化拓展近海研究与管理、聚焦深海与极地新疆域、开展多圈层多尺度耦合研究成为世界各国海洋研究的新趋势。 3 S2 H* |5 f0 w; h
1. 我国海洋科学发展现状
1 \; z' ^4 @3 g+ ?4 @! I" A 海洋科学具有鲜明的大科学特征，海洋问题的复杂性使其无法通过单一学科的研究得以解决，而是需要多学科领域间深度交叉与融合。近十年来，随着综合国力的提升、科技经费投入的增加、科研条件的改善和对外合作交流的加强，我国海洋科学表现出了强劲的发展势头。我国海洋领域科研成果的数量快速增长、影响力稳步提升，2019 年我国发表海洋科学论文数量已位居世界第一位、篇均被引用频次为世界第三位，切实体现了国家科技研发投入对科学研究的促进作用。 1 n+ _5 f0 l8 R0 r/ H& {, ?1 ?# R
研究领域从中国近海拓展到深海大洋与极地海域，研究问题正在逐步从单一学科的科学问题向多学科交叉问题过渡，海洋领域各学科均取得了一系列重要的研究成果：
+ O9 `3 v4 ]1 g+ G" k 物理海洋专业，主要体现在海洋环流理论、海洋中小尺度动力过程、大洋能量传递及其气候效应、海洋气候变率与气候变化等方面； ( ~: p" X+ M, X7 a; H/ V3 F
海洋化学专业，主要体现在近海生源要素循环过程、营养盐沉降过程、海洋生源活性气体、颗粒物中的生物标志物及其示踪应用、海洋酸化和海洋低氧等方面；
S) B# Q8 o0 F5 G, S+ y 海洋生物专业，主要体现在生物泵和微型生物碳泵机理、极端海洋环境中的生命、深海生态系统、生态系统与全球变化、生物多样性与生命演化、海洋渔业资源等方面；
6 S, v& H4 V7 l 海洋地质和地球物理专业，主要体现在南海构造和古地理演变历史、气候变化的低纬驱动假说、亚洲大陆边缘的“源- 汇”过程等方面； ; E/ k K. @8 }
极地海洋科学专业，主要体现在南极冰盖冰川动力学、极地冰川与海洋的相互作用、极地海洋与全球变化等方面；
. z, w3 d' o7 l+ Q 海洋观测探测技术，主要体现在海洋环境监测卫星系统组网、海底观测网系统、深海载人和无人潜水器等方面。 & A2 \ B; @6 I% V
然而，也要清晰认识到，当前我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差距。
' B- I+ e4 G" H/ u& R" o7 p 基础研究方面，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；
' V3 D3 g+ V7 n) t 科研经费投入不持续，海洋模式开发、观测体系建设、灾害监测预警方面仍受到技术瓶颈的制约； 8 x, j. ~" E& f4 `& s/ l( h1 a: R" G
科研队伍方面，缺乏跨学科的综合海洋研究人才； ; H0 b* b: A/ a
此外，缺少由中国发起或主导的国际大科学计划和大科学工程，国际话语权明显不足。
4 X: a9 ]! L( i7 E$ |7 F5 Q 未来，我国海洋科学的继续发展，需重视优势学科、补强薄弱环节、推进交叉学科的创新发展，以科学引领技术的进步，以技术推动科学的发展，力求攻克一系列具有深远现实意义和理论价值的重大科学问题与技术瓶颈。 ( i6 c, R# ~0 R9 w
2. 推动我国海洋科学发展的关键科学领域
8 Z, D. j) e8 j7 Q! j5 C" D 当前推动我国海洋科学发展的关键科学领域主要体现在四个方面。 9 E8 N5 x! P# w/ I+ O
海洋与地球宜居性：随着温室气体、微塑料等污染物排放的增加，地球环境和生态系统正在人类活动的影响下迅速退化，地球的宜居性面临着前所未有的威胁；海洋因其巨大的热惯性，储存了整个气候系统中超过90% 的热量盈余，吸收了自工业革命以来近30% 的人类活动排放CO₂，是地球系统中最大的活动碳库，是支撑地球宜居性的重要保障。
; V% e7 _# ~1 {% [ [ n 海洋与生命起源：海洋中保留着最完整的生物门类体系，深海、热液、潮间带等特殊生境中存在着丰富多样的生命形式，隐藏着生命起源和演化的密码；生命进化史中许多重大事件都发生在海洋中，解码蓝色生命是破解地球生命奥秘至关重要的一环。 9 R8 i; p# F! \0 l( R# z
海洋可持续产出：世界能源资源勘探开发已进入海洋时代，未来能源资源将主要来源于深海；蓝色生命是“蓝色国土”的精华资源，蕴藏着不可估量的科学、经济和战略开发潜能；海岸带是人类生活的重要场所，是实现我国“一带一路”、长三角一体化发展、长江经济带发展、粤港澳大湾区建设等的命脉。
! M8 _: M3 S# S5 u$ ^ i6 K 海洋智能感知与预测：海洋信息的感知和获取是人类认识、经略海洋的基础，如何突破海洋观探测关键技术瓶颈、研发高新海洋装备及平台是推动海洋科学发展、建设海洋强国战略的重中之重。 3 \6 I) u1 J8 N7 q9 o5 l+ n
3. 我国海洋科学发展总体思路
3 e V; m B/ u5 M! | a2 ]/ T1 H% A 2035 年前我国海洋科学发展总体思路应围绕以下四点展开。 / z, h2 A' F1 {" C
面向世界科技前沿，解决重大基础科学问题。海洋科学的发展应当面向气候变化、生命起源、地球深部运转规律等核心科学问题，围绕海洋能量传递与物质循环，跨圈层流固耦合与板块运动，海洋生命过程及其适应演化机制，极地系统快速变化的机制、影响和可预测性，健康海洋与海岸带可持续发展，海洋智能感知与预测系统等基础前沿，加强顶层设计和战略布局，启动一批重大研究计划和重大项目，围绕重大基础理论开展协同攻关。
1 W5 B* V% i9 c+ L7 T B 服务国家战略需求，保障国家权益和人民生命健康。未来，应当在海洋资源、能源开发利用的关键科学技术领域取得重要突破，为人类社会可持续发展提供物质基础；增强海洋、极地环境预报预警能力，为海上、冰上丝路航行及工程活动提供环境信息保障；深刻揭示海洋生态系统演变趋势和生态灾害发生机理，阐明海岸带生态- 资源- 环境-社会经济耦合运作趋势，为实现健康海洋提供科学指导；可持续开发海洋生物资源，为食品安全和人民生命健康提供重要科技支撑。
3 l$ \. e" r* r, Y( b0 h+ h$ n 建设大科学装置、设立大科学工程，增强海洋智能感知和预测能力。着力推动海洋科技向创新引领型转变，突破“卡脖子”技术，建立自主可控的新一代高精尖技术体系，布局基于物联网技术的太空- 海气界面- 深海- 海底的多要素智能立体观测网，建设大洋钻探船、深海空间站等重大科学装置，构建基于人工智能和大数据的多圈层耦合的高分辨率海洋观测与模拟预测系统，支撑全球海域跨尺度、跨圈层的多学科交叉研究，增强海洋智能感知和预测能力，保障海上活动与工程安全，评估未来地球宜居性。
0 N: [ }* q) _( {; A 牵头国际大科学计划，引领国际海洋科学发展。海洋科学的复杂程度、经济成本、实施难度等往往都超出一国之力，需要凝聚全球资源和智力来实现突破，未来我们应围绕国家战略需求和学科前沿，立足“两洋一海”和极地等关键海区，凝练重大科学问题，加快发起由中国主导的国际大科学计划，通过聚集全球优势科技资源，统筹布局、协同攻关，显著提升我国在海洋科学研究领域的国际影响力，引领世界海洋科技创新和进步。
+ z* }- A E4 v0 \# N 我们应抓住当前“联合国海洋科学促进可持续发展十年”（2021—2030 年）的黄金契机，瞄准国际海洋研究领域的重大科学前沿，结合我国当前海洋科学研究现状和发展趋势，重点在海洋能量传递与物质循环，跨圈层流固耦合与板块运动，海洋生命过程及其适应演化机制，极地系统快速变化的机制、影响和可预测性，健康海洋与海岸带可持续发展，海洋智能感知与预测系统六个重要研究方向上取得颠覆性创新发展。
- p: F# j; ^" `/ b# j4 h! K& b+ Y' A 到2035 年，我国海洋科学力争建立以海洋为纽带的地球系统多圈层耦合理论体系、高精度智能的全球立体综合观测- 探测- 模拟- 预测体系，在深海地球系统及相关的生命科学等领域取得一系列从0 到1 的重大突破，抢占国际海洋研究的制高点，实现我国海洋研究从跟跑、并跑到领跑的历史跨越，为应对全球气候变化、保障健康海洋、高效开发利用海洋资源、有效开拓深远海与极地战略新空间提供重要科学支撑，服务全球和我国气候、环境、资源等重大需求，为2030 年前实现“碳达峰”与2060 年前实现“碳中和”的“双碳”目标做出贡献，提升我国在海洋管理和地球工程等全球事务上的话语权。
3 Y b& [2 q3 {# r 4. 我国海洋科学研究资助布局主要问题 & y, t7 R. B) Q& m; }1 l6 L& U# n4 A
通过对比分析国内外海洋科学科研资助的现状发现，我国海洋科学研究资助布局主要存在以下问题： $ ?+ }- ?: ]2 T
引领国际大科学计划所需的实施政策不明确； . v- a! X5 |$ O+ v
重大引领性科研的资助布局与评审机制不完善；
2 @4 {* a X2 T 对海洋重大装备设施的综合投入与管理较为缺乏； ( [: y. _' M/ k) v# ?
跨学科融合科技创新的资助政策较为缺乏；
* s; \+ F6 ?! u2 C6 t- j/ h4 m ^ 海洋科学与技术协调发展所需的资助政策不健全； 0 E- R: P) L5 b2 ^! l! Z) R
资源与数据共享程度不高； . [/ H* T9 G) }! {4 Y5 ~
评价与激励机制推动力不足； 6 k& O5 j' k5 a; ]" K: }4 S6 H
海洋科技经费投入总量不足、分配不均衡；
' l# X8 v2 F* D 海洋科技经费使用效率不高。 5 S* C' R8 d L3 v
“十四五” 期间，建议海洋科学领域从体制机制创新、资源配置方式和组织管理模式等方面实行进一步优化： & B! ]% X& n9 h/ s/ T
强化顶层设计，开展协同攻关：海洋学科链长、投入大、风险高、周期长，建议完善顶层设计和科学规划，坚持陆海统筹，实现近海- 深远海- 极地协同、科学- 技术- 产业协同、自主创新与国际合作等协同； ! [+ o/ Q( Q7 l9 m: y
启动重大专项，建设“国之重器”：面向海洋科技前沿与国家海洋重大战略需求，尽快启动海洋物联网、海洋三维高分卫星等一批重大海洋科技专项，加强气候变化和生物多样性等方面的国际合作，加快建设大洋钻探船、新一代超算、深海空间站等一批海洋领域的“国之重器”；
3 F! j! V5 L3 z1 P# c* Z# u o1 [( r 创新科研组织模式，完善体制机制保障：建立“顶层目标牵引、重大任务带动、基础能力支撑”的科技组织模式，以重大专项为抓手，推进高校、科研院所、部门、行业、军队等协同创新，以及海洋与能源、材料、信息、空天、制造等领域的交叉研究，培养一批具有全球视野、国际竞争力和多学科交叉背景，同时兼备理论、模拟和观测能力的新型人才，加快海洋国家实验室建设，围绕海洋新兴领域如海洋大数据、人工智能、传感器、水下机器人等布局一批国家重点实验室和交叉协同创新中心。 ) K/ h6 |% j' z# t. F+ u
本文摘编自《中国海洋科学2035发展战略》（“中国学科及前沿领域发展战略研究 （2021—2035）”项目组编. 北京：科学出版社，2023.5）一书“摘要”，有编排改动，标题为编者所加。 + C1 x) t# ]* z* P; M, @& C
（中国学科及前沿领域2035发展战略丛书）
- f) \$ I3 N, V4 Q 丛书策划：侯俊琳 朱萍萍 & g3 z/ e8 V% \! Q/ r
海洋是生命的摇篮、资源的宝库和国家安全的屏障，是未来人类可持续发展的重要战略空间。《中国海洋科学2035发展战略》旨在依据海洋科学发展的内在规律，瞄准当前世界科技前沿和建设海洋强国国家重大战略需求，展望2035年前我国海洋科学的发展方向和关键领域，谋划促进海洋科学创新发展的战略思路和政策措施，提升我国海洋科技综合竞争力，为国家海洋科学基础研究的战略部署和科技计划的制定提供决策依据。本书为相关领域战略与管理专家、科技工作者、企业研发人员及高校师生提供了研究指引，为科研管理部门提供了决策参考，也是社会公众了解海洋科学发展现状及趋势的重要读本。 8 n# \5 m5 L; W2 O8 P6 f
（本文编辑：刘四旦）
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% c' s: Y5 _% M3 K$ D/ O9 h' O 原创好读 科学品味 . g9 t6 i2 h4 t& C2 O
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! e# {+ l& S/ e2 l% ]0 f$ C/ r7 N 硬核有料 视听科学 3 b7 B2 K' m7 I3 r
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