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國(guó)際海洋科技領(lǐng)域研究熱點(diǎn)及未來(lái)布局

2021-03-11 11:26:52 作者：溪流之海洋人生來(lái)源：王金平分享至：

21世紀(jì)以來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和需求的增長(zhǎng)，全球海洋資源開(kāi)發(fā)和科技創(chuàng)新進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。近年來(lái)，世界格局發(fā)生深刻變革，海洋在地緣政治、國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用愈加明顯，海洋科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)作用也愈加受到重視。“海洋強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略的提出，為我國(guó)的海洋事業(yè)發(fā)展指明了方向，同時(shí)對(duì)海洋科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新提出了更高的要求。

我國(guó)海洋科技水平近年來(lái)取得了較顯著的提升，但與傳統(tǒng)海洋強(qiáng)國(guó)差距依舊明顯。全面深入了解全球海洋科技發(fā)展態(tài)勢(shì)及重要海洋強(qiáng)國(guó)的發(fā)展布局，對(duì)把握海洋科技前沿具有重要參考價(jià)值，對(duì)我國(guó)涉海科技戰(zhàn)略制定具有重要支撐意義。本文對(duì)近年來(lái)國(guó)際海洋科技領(lǐng)域的相關(guān)研究熱點(diǎn)進(jìn)行了分析，結(jié)合對(duì)美國(guó)、英國(guó)、日本和俄羅斯的海洋科技發(fā)展方向的分析，闡述了全球海洋科技發(fā)展的幾個(gè)趨勢(shì)特點(diǎn)和啟示。

一、重要熱點(diǎn)前沿問(wèn)題

基于對(duì)近年來(lái)國(guó)際海洋科技領(lǐng)域的研究進(jìn)展的監(jiān)測(cè)和分析，我們遴選出6個(gè)方面較為突出的研究熱點(diǎn)：海洋物理環(huán)境變化研究、海洋塑料污染研究、海洋酸化研究、極地研究、印度洋研究以及海洋技術(shù)開(kāi)發(fā)。這些研究之間存在一定的內(nèi)在邏輯：在全球變化的大背景下，海洋物理環(huán)境正在發(fā)生全方位的變化；物理環(huán)境的變化與人類(lèi)活動(dòng)的影響引發(fā)一系列全球性海洋問(wèn)題，其中最受關(guān)注的是海洋酸化研究和海洋塑料污染問(wèn)題；科學(xué)價(jià)值和地緣政治的影響促使重點(diǎn)區(qū)域（如北極）相關(guān)研究受到關(guān)注；作為關(guān)鍵支撐的海洋新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用受到全球普遍重視。見(jiàn)圖1。

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圖1 國(guó)際海洋研究熱點(diǎn)及內(nèi)在關(guān)系

⒈海洋物理環(huán)境變化

全球氣候變化對(duì)海洋的直接影響是引發(fā)了海洋的物理環(huán)境變化。氣候變化問(wèn)題在海洋中拓展延伸，導(dǎo)致海洋溫度升高、熱含量增加，同時(shí)海水受熱膨脹和冰川融化引發(fā)全球海平面上升。物理環(huán)境的變化是多種海洋環(huán)境問(wèn)題的主要誘因。

⑴海洋升溫

海洋溫度的升高在科學(xué)界已有廣泛共識(shí)。海洋溫度升高的定量化評(píng)估和未來(lái)升溫趨勢(shì)研究是近年來(lái)主要關(guān)注方向。2019年發(fā)表在《科學(xué)》（Science）上的一項(xiàng)研究成果表明，溫室氣體捕獲的太陽(yáng)能有93%都累積在海洋中，溫室氣體捕獲的熱量導(dǎo)致海洋變暖的速度比之前預(yù)想的更快。在熱含量估算方面，英美科學(xué)家重建了全球和全深度范圍的海洋溫度變化，提供了首個(gè)自1871年以來(lái)全球海洋升溫的估計(jì)：自1871年以來(lái)，全球海洋熱含量大幅增加（增加了436×1021J）。近年來(lái)海洋熱量的增加速度也越來(lái)越快，1987～2019年的增加速度比1955～1986年快了4倍多。

⑵海平面上升

海平面上升對(duì)沿海地區(qū)產(chǎn)生潛在影響。英美德科學(xué)家聯(lián)合研究指出，自1960年以來(lái)全球海平面一直在加速上升，主要源于陸冰融化和海洋吸熱引起的熱膨脹。2018年，英國(guó)科學(xué)家研究指出，如果將全球氣溫上升保持在工業(yè)化前2℃以?xún)?nèi)的目標(biāo)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，到2100年全球海平面上升每年將造成14萬(wàn)億美元的損失。此外，近年來(lái)南極冰的不穩(wěn)定性增加了海平面上升預(yù)測(cè)的不確定性。

⒉海洋塑料污染

相對(duì)于其他海洋污染問(wèn)題，海洋塑料污染的影響廣度、研究難度和治理難度較大。海洋塑料污染已被列為與臭氧耗竭、海洋酸化、氣候變化等并列的全球性環(huán)境問(wèn)題。海洋塑料污染的嚴(yán)重程度超過(guò)預(yù)期，并有向生態(tài)系統(tǒng)、深遠(yuǎn)海滲透的趨勢(shì)。太平洋大型垃圾帶漂浮著超過(guò)7.9萬(wàn)噸海洋塑料，比之前估計(jì)的多近16倍。

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智利和德國(guó)的研究人員在世界上最偏遠(yuǎn)的地區(qū)——復(fù)活節(jié)島和南美洲之間南太平洋發(fā)現(xiàn)近100種不同物種受到塑料污染的影響。馬里亞納海溝10898m深處也受到了塑料污染的影響。

海洋塑料污染引發(fā)了國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注：歐盟、英國(guó)和加拿大相繼發(fā)布塑料污染的相關(guān)戰(zhàn)略及科學(xué)議程，主要從資源利用價(jià)值最大化、廢棄物及其對(duì)環(huán)境的影響最小化、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)等方面加以考慮。2018年1月，歐洲委員會(huì)發(fā)布《歐洲循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的塑料戰(zhàn)略》，到2030年消除不可回收的塑料，削減一次性塑料和限制微塑料，實(shí)現(xiàn)塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

2018年6月，多國(guó)聯(lián)合簽署《海洋塑料憲章》，承諾采取五項(xiàng)總體行動(dòng)來(lái)解決海洋塑料問(wèn)題。2018年11月，加拿大發(fā)布《零塑料廢物戰(zhàn)略》，利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的方法在整個(gè)生命周期中解決塑料問(wèn)題。2018年12月，英國(guó)發(fā)布《廢物處理與資源利用戰(zhàn)略》，到2042年消除所有可避免的塑料垃圾。

從研究現(xiàn)狀來(lái)看，海洋塑料污染的分布、來(lái)源、遷移和歸宿等研究是近年來(lái)科學(xué)家關(guān)注的幾個(gè)重要方面。在未來(lái)研究重點(diǎn)方面，主要將圍繞環(huán)境中塑料的量化檢測(cè)、對(duì)人類(lèi)健康的影響機(jī)理等方面。闡明顆粒大小對(duì)風(fēng)化和生物降解性的影響、揭示微塑料與環(huán)境相互作用的機(jī)理、利用實(shí)驗(yàn)室研究評(píng)估環(huán)境中塑料的毒性差異也將成為重要關(guān)注方向。

⒊海洋酸化

海洋pH值降低對(duì)多數(shù)甲殼類(lèi)生物造成不利影響。海洋酸化的趨勢(shì)若得不到充分遏制，可能引發(fā)整體海洋生態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整。從全球來(lái)看，海洋酸化的研究主要關(guān)注3個(gè)方面：海洋酸化問(wèn)題的來(lái)源研究、海洋酸化的影響以及海洋酸化的適應(yīng)和減緩研究。

在海洋酸化問(wèn)題來(lái)源研究方面，主要關(guān)注不同區(qū)域海洋酸化的評(píng)估。比利時(shí)和美國(guó)等國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，沿海地區(qū)的海水吸收了更多的CO2，是引發(fā)海洋酸化問(wèn)題重點(diǎn)區(qū)域。挪威科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，未來(lái)北大西洋碳吸收速度比先前預(yù)期的要慢。海洋酸化的影響研究方面，主要關(guān)注方向?yàn)樗峄瘜?duì)海洋生物、生態(tài)系統(tǒng)和漁業(yè)資源的不利影響，如美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）的模型研究顯示，隨著大氣中CO2的增加，在最壞的情況下，未來(lái)30到80年內(nèi)海扇貝數(shù)量將減少50%以上。在海洋酸化減緩和適應(yīng)研究方面，2018年1月，美國(guó)生態(tài)學(xué)家發(fā)文指出，淺水海岸生態(tài)系統(tǒng)中的海洋植物和海藻在降低海洋酸化影響方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，這對(duì)未來(lái)解決海洋酸化問(wèn)題具有重要意義。

海洋酸化對(duì)于漁業(yè)的不利影響逐步顯現(xiàn)，對(duì)海洋生態(tài)的影響不容忽視，相關(guān)問(wèn)題引起普遍重視。以美國(guó)為例，2019年4月，美國(guó)國(guó)會(huì)發(fā)布了若干海洋酸化相關(guān)法案，加強(qiáng)聯(lián)邦政府對(duì)監(jiān)測(cè)和研究海洋狀況方面的投資，對(duì)美國(guó)沿海社區(qū)進(jìn)行脆弱性評(píng)估。

⒋極地研究

南極研究主要關(guān)注冰川消融的影響方面。南極冰川加速消融，增加了南極環(huán)境變化預(yù)測(cè)的不確定性。2018年，美國(guó)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，南極冰融化一方面減緩了大氣變暖，另一方面加速了海平面上升，并將會(huì)改變區(qū)域降水分布。美國(guó)科學(xué)家利用數(shù)學(xué)技術(shù)和大量最新的冰蓋模擬數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)冰蓋的崩塌擴(kuò)大了未來(lái)海平面上升的可能情景范圍。美國(guó)和德國(guó)聯(lián)合研究指出，由于氣候變化而快速消融的南極登曼冰川可能釋放數(shù)十億噸的冰，足以使全球海平面上升近5英尺。未來(lái)南極冰川融化的影響研究將持續(xù)成為科學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)南極生物資源研究或?qū)⒊蔀樾屡d的研究焦點(diǎn)。

北極變暖和海冰融化使北極生態(tài)環(huán)境變化研究成為重要熱點(diǎn)。北極研究的熱點(diǎn)方向主要圍繞生態(tài)環(huán)境和資源開(kāi)發(fā)研究?jī)煞矫妗Ｔ谏鷳B(tài)環(huán)境研究方面，英國(guó)國(guó)家海洋學(xué)中心（NOC）研究發(fā)現(xiàn)，北極變暖造成冰下甲烷加速釋放，其造成的溫室效應(yīng)有待評(píng)估。英國(guó)和以色列科學(xué)家研究指出，夏季海冰對(duì)于多年凍土的穩(wěn)定性至關(guān)重要。美國(guó)和德國(guó)科學(xué)家聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)，極地冰區(qū)的海洋魚(yú)類(lèi)物種形成率約為熱帶海洋的兩倍。挪威科學(xué)家研究指出，太平洋偏暖可能導(dǎo)致北極冬季氣溫升高。在資源開(kāi)發(fā)研究方面，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）研究指出，北極地質(zhì)變遷史研究可能導(dǎo)致資源和權(quán)益格局變化。多項(xiàng)研究表明，北極多年凍土融化對(duì)俄羅斯油氣和礦業(yè)帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。芬蘭研究機(jī)構(gòu)指出，采礦業(yè)帶來(lái)極大利益的同時(shí)，對(duì)環(huán)境具有長(zhǎng)遠(yuǎn)不利影響。北極變暖促使其資源稟賦、航道價(jià)值、科學(xué)價(jià)值和地緣政治更加突出。未來(lái)該區(qū)域?qū)㈤L(zhǎng)期成為研究熱點(diǎn)區(qū)域。

⒌印度洋研究

印度洋在全球海洋和大氣循環(huán)中的角色受到重視。美國(guó)和法國(guó)科學(xué)家聯(lián)合研究指出，變暖的印度洋強(qiáng)化大西洋徑向翻轉(zhuǎn)流，使歐洲的氣候更加溫和。

2018年12月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）資助的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，最近的冰川期，印度洋在推動(dòng)氣候變化方面發(fā)揮的作用比之前認(rèn)為的要大得多。該研究的結(jié)果可能會(huì)改寫(xiě)有關(guān)熱帶氣候變化是以太平洋為中心的理論。巴西、澳大利亞等國(guó)科學(xué)家聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)，來(lái)自印度洋對(duì)流的大氣波對(duì)南美和南大西洋的氣候條件產(chǎn)生了巨大影響，所導(dǎo)致的干旱和海洋熱浪可能持續(xù)發(fā)生。美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，印度洋的表面溫度發(fā)生了顯著變化，使澳大利亞?wèn)|南部的氣候變得越來(lái)越炎熱干燥。

此外，2017年，美國(guó)提出“印太戰(zhàn)略”構(gòu)想，對(duì)印度洋及其周邊國(guó)家的地緣政治產(chǎn)生新的影響。中國(guó)提出的“21世紀(jì)海上絲綢之路”倡議中，印度洋是其中重要的區(qū)域之一。在戰(zhàn)略地位凸顯和科學(xué)價(jià)值提升的雙重因素下，印度洋相關(guān)研究在未來(lái)預(yù)計(jì)會(huì)持續(xù)升溫。

⒍海洋技術(shù)開(kāi)發(fā)

海洋觀測(cè)探測(cè)技術(shù)是海洋研究的基礎(chǔ)，也是全球科技競(jìng)爭(zhēng)的重要前沿。近年來(lái)，國(guó)際海洋技術(shù)呈現(xiàn)兩方面熱點(diǎn)，一是傳統(tǒng)海洋儀器裝備的智能化改造，二是AUV技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用。

在傳統(tǒng)海洋儀器的智能化改造提升性能方面。美國(guó)斯克里普斯海洋研究所（SIO）利用視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)技術(shù)升級(jí)改造傳統(tǒng)物理海洋學(xué)儀器，使其能夠在海底滑行時(shí)直接對(duì)周?chē)母∮紊锍上瘛Ｃ绹?guó)麻省理工學(xué)院（MIT）利用水下“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)解決水下設(shè)備供電問(wèn)題。英國(guó)普利茅斯海洋實(shí)驗(yàn)室（PML）的科研人員建立漂浮碎片指數(shù)，采用地球觀測(cè)衛(wèi)星來(lái)探測(cè)海洋垃圾分布熱點(diǎn)，這種新的方法可以區(qū)分海洋塑料等漂浮物的自然源和人為源。來(lái)自俄勒岡州立大學(xué)的研究人員成功地使用水聽(tīng)器記錄了俄勒岡州海岸附近海底的甲烷氣泡聲，打開(kāi)了使用聲學(xué)來(lái)鑒別分析海洋中甲烷氣體的大門(mén)。

在AUV的研發(fā)應(yīng)用方面。2018年，英國(guó)國(guó)家海洋學(xué)中心（NOC）設(shè)計(jì)建造的水下自動(dòng)潛航器Boaty McBoatface號(hào)在南極洲西部的菲爾希納冰架（Filchner IceShelf）下完成了第一次冰下任務(wù)后成功出海。對(duì)魚(yú)類(lèi)活動(dòng)以及對(duì)海洋保護(hù)區(qū)的監(jiān)測(cè)工作也逐漸轉(zhuǎn)向由AUV開(kāi)展。

人工智能等新技術(shù)逐漸在海洋裝備中得到應(yīng)用。德國(guó)科學(xué)家基于人工智能技術(shù)，開(kāi)發(fā)了一套全新的用于海底圖像分析的全自動(dòng)工作系統(tǒng)，使得潛水器能夠在深海中獨(dú)立開(kāi)展工作。英國(guó)國(guó)家海洋學(xué)中心（NOC）與微軟合作共同開(kāi)發(fā)可用于海洋研究的人工智能工具，以模擬波浪關(guān)鍵特征。

二、重點(diǎn)國(guó)家未來(lái)布局

⒈美國(guó)

⑴國(guó)家層面布局

美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（NSTC）是美國(guó)最高級(jí)別科技委員會(huì)，通過(guò)協(xié)調(diào)相關(guān)部門(mén)的科技政策，促進(jìn)美國(guó)科技發(fā)展。2018年11月，該委員會(huì)發(fā)布題為《美國(guó)國(guó)家海洋科技發(fā)展：未來(lái)十年愿景》的報(bào)告，確定了2018～2028年間海洋科技發(fā)展的迫切研究需求與發(fā)展機(jī)遇以及未來(lái)10年推進(jìn)美國(guó)國(guó)家海洋科技發(fā)展的目標(biāo)與優(yōu)先事項(xiàng)：①了解地球系統(tǒng)中的海洋：現(xiàn)代化的基礎(chǔ)設(shè)施研發(fā)；大數(shù)據(jù)利用；開(kāi)發(fā)地球系統(tǒng)的模型；促進(jìn)運(yùn)營(yíng)研究。②促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮：擴(kuò)大國(guó)內(nèi)海產(chǎn)品生產(chǎn)；勘探潛在的能源；評(píng)估海洋關(guān)鍵礦物；平衡經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益；培養(yǎng)藍(lán)色勞動(dòng)力。③確保海上安全：提高海洋事務(wù)感知能力；了解北極的變化；維護(hù)和加強(qiáng)海上運(yùn)輸。④保障人類(lèi)健康：防止和減少塑料污染；改進(jìn)對(duì)海洋污染物和病原體的預(yù)測(cè)；減少有害藻華；開(kāi)發(fā)天然產(chǎn)品。⑤發(fā)展具有恢復(fù)力的沿海社區(qū)：為自然災(zāi)害和天氣事件做好準(zhǔn)備；降低風(fēng)險(xiǎn)和脆弱性；賦予地方和區(qū)域決策權(quán)力。研究?jī)?yōu)先事項(xiàng)涵蓋了海洋科學(xué)認(rèn)知、社會(huì)經(jīng)濟(jì)服務(wù)、海洋安全和人類(lèi)福祉等多方面內(nèi)容，反映了美國(guó)未來(lái)海洋科技的全方位布局。

⑵職能機(jī)構(gòu)布局

美國(guó)國(guó)家大氣與海洋管理局（NOAA）隸屬于美國(guó)商務(wù)部，是美國(guó)海洋事務(wù)的重要管理機(jī)構(gòu)和研究機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)落實(shí)聯(lián)邦政府相關(guān)海洋戰(zhàn)略，在美國(guó)海洋科技規(guī)劃布局中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。2019年7月，NOAA發(fā)布《2020～2026年研究與發(fā)展計(jì)劃》。提出未來(lái)7年優(yōu)先發(fā)展的3個(gè)愿景及關(guān)鍵問(wèn)題。愿景一對(duì)應(yīng)NOAA的大氣領(lǐng)域相關(guān)研究，主題為“減少惡劣天氣及其他環(huán)境現(xiàn)象對(duì)社會(huì)的影響”。關(guān)鍵問(wèn)題包括：①如何改善惡劣天氣及其他環(huán)境現(xiàn)象的預(yù)測(cè)及預(yù)警？②全球氣候狀況如何影響當(dāng)?shù)靥鞖狻⒃黾迎h(huán)境危害、影響水質(zhì)和可利用水量？③如何提高空間天氣產(chǎn)品和服務(wù)的效用？④NOAA如何加強(qiáng)溝通、產(chǎn)品和服務(wù)，使決策更明智？愿景二對(duì)應(yīng)NOAA的海洋領(lǐng)域，主題為“海洋和沿海資源的可持續(xù)利用和管理”。關(guān)鍵問(wèn)題包括：①如何利用知識(shí)、工具和技術(shù)更好地理解、保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)？②如何在滿(mǎn)足土著、娛樂(lè)和商業(yè)漁業(yè)社區(qū)需要的同時(shí)維持健康和多樣化的生態(tài)系統(tǒng)？③如何加速美國(guó)可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展？④海岸及海洋資源、生境及康樂(lè)設(shè)施的保育等如何與旅游及康樂(lè)活動(dòng)的增長(zhǎng)相平衡？⑤在日益增加的海上交通和更大的船舶尺寸下，如何最大限度地提高海上交通效率和安全性？⑥在海洋的未開(kāi)發(fā)地區(qū)存在著什么？⑦NOAA如何利用和改善社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息，以增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、公共參與實(shí)踐和經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)性？愿景三對(duì)應(yīng)能力建設(shè)，主題為“一個(gè)強(qiáng)大而有效的研究、開(kāi)發(fā)和轉(zhuǎn)型事業(yè)”。

關(guān)鍵問(wèn)題包括：①如何集成和改進(jìn)統(tǒng)一建模，使其在技能、效率和對(duì)涉眾服務(wù)的適應(yīng)性方面得到改進(jìn)？②如何優(yōu)化地球觀測(cè)及其相關(guān)平臺(tái)，以滿(mǎn)足NOAA的需要？③如何利用和改進(jìn)大數(shù)據(jù)和信息技術(shù)，加快和轉(zhuǎn)變研發(fā)工作，形成新的業(yè)務(wù)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)？④NOAA如何確保其投資得到可靠的社會(huì)科學(xué)研究的支持？

未了進(jìn)一步提升新興科學(xué)技術(shù)在海洋領(lǐng)域的應(yīng)用能力，2019年11月開(kāi)始，NOAA發(fā)布一系列新技術(shù)戰(zhàn)略，主要聚焦5個(gè)方面，分別為：無(wú)人系統(tǒng)、人工智能、生物組學(xué)、云戰(zhàn)略和大數(shù)據(jù)。文件指出，將在NOAA內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)有力的協(xié)調(diào)，并確保NOAA高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)層為這些新興的科學(xué)和技術(shù)重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支持，以指導(dǎo)NOAA的科學(xué)、產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量與效率的轉(zhuǎn)型。

⑶專(zhuān)題性研究布局

針對(duì)重要的海洋問(wèn)題，美國(guó)也積極開(kāi)展相關(guān)研究布局。比如，2018年7月，美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)（NRC）發(fā)布《對(duì)耦合的自然—人類(lèi)沿海系統(tǒng)長(zhǎng)期演化的了解：美國(guó)墨西哥灣沿岸的未來(lái)》，促進(jìn)建立沿海社區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力，支持政府決策。

2019年2月，美國(guó)國(guó)會(huì)發(fā)布《沿海和海洋酸化的壓力與威脅研究法案》，加強(qiáng)聯(lián)邦政府在研究和監(jiān)測(cè)方面的投資，幫助沿海社區(qū)更好地了解和應(yīng)對(duì)環(huán)境壓力因素對(duì)海洋和河口的影響。2019年3月，美國(guó)白宮科技政策辦公室（OSTP）發(fā)布《以加強(qiáng)水安全為目標(biāo)的海水淡化統(tǒng)籌戰(zhàn)略規(guī)劃》，確定了支持美國(guó)海水淡化工作的3個(gè)首要目標(biāo)：減少風(fēng)險(xiǎn)并簡(jiǎn)化當(dāng)?shù)匾?guī)劃，以支持海水淡化；減少技術(shù)和經(jīng)濟(jì)障礙，使海水淡化技術(shù)得以應(yīng)用；鼓勵(lì)國(guó)際合作，發(fā)展海水淡化技術(shù)。2019年3月，美國(guó)國(guó)家海洋漁業(yè)局、美國(guó)海洋能源管理局（BOEM）和近海開(kāi)發(fā)責(zé)任聯(lián)盟（RODA）發(fā)布《近海風(fēng)能研發(fā)諒解備忘錄》，確定了共同利益的四個(gè)領(lǐng)域：可靠的離岸風(fēng)能規(guī)劃、風(fēng)能項(xiàng)目選址、風(fēng)能開(kāi)發(fā)以及與漁業(yè)行業(yè)合作。

⒉英國(guó)

早在2010年2月，英國(guó)政府發(fā)布《英國(guó)海洋科學(xué)戰(zhàn)略（2010～2025年）》，明確了其海洋愿景：清潔、健康、安全、富饒、生物多樣化的海洋。明確了3個(gè)高級(jí)優(yōu)先領(lǐng)域：理解海洋生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制、對(duì)氣候變化及與海洋環(huán)境的相互作用做出反應(yīng)、維持和提升生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的利益。

為了進(jìn)一步對(duì)未來(lái)海洋發(fā)展指明方向，英國(guó)政府科學(xué)管理辦公室（GOS）于2018年3月發(fā)布《預(yù)見(jiàn)未來(lái)海洋》報(bào)告，從海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展、海洋環(huán)境保護(hù)、全球海洋合作、海洋科學(xué)等4個(gè)方面分析闡述了英國(guó)海洋戰(zhàn)略的現(xiàn)狀和未來(lái)需求。指出，海洋科學(xué)方面關(guān)鍵研究需求包括：提高海平面上升和沿海洪水的模擬水平，以便優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，降低沿海社區(qū)的不確定性；研究現(xiàn)代海洋通訊技術(shù)，提升數(shù)據(jù)傳輸和電池技術(shù)；研究海洋變暖和海洋酸化及其對(duì)海洋環(huán)境的累積影響；研究海洋生態(tài)系統(tǒng)在可預(yù)見(jiàn)的威脅下崩潰“臨界點(diǎn)”；推進(jìn)大數(shù)據(jù)成為創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力，確保英國(guó)有足夠的存儲(chǔ)能力和分析能力，協(xié)調(diào)政府內(nèi)部在大數(shù)據(jù)方面的合作。

英國(guó)近年來(lái)十分重視海上運(yùn)輸?shù)木G色低碳發(fā)展。2019年1月，英國(guó)交通部發(fā)布《海事2050戰(zhàn)略》，詳細(xì)闡述了到2050年實(shí)現(xiàn)零排放航運(yùn)的愿景。2019年7月，英國(guó)交通部發(fā)布《清潔海事計(jì)劃》，提出《海事2050年戰(zhàn)略》的環(huán)境路線(xiàn)圖，確定了同時(shí)解決空氣污染物和溫室氣體排放的方法，并確保英國(guó)的清潔增長(zhǎng)機(jī)遇。

⒊日本

日本是全球重要的海洋強(qiáng)國(guó)。《海洋基本計(jì)劃》是日本推進(jìn)海洋事業(yè)發(fā)展的重要依據(jù)。2018年5月，日本發(fā)布新版《海洋基本計(jì)劃》，為日本在未來(lái)五年間實(shí)施海洋政策和處理涉海事務(wù)提供指導(dǎo)。與前兩期相比，其核心內(nèi)容由海洋資源開(kāi)發(fā)利用轉(zhuǎn)向海洋權(quán)益維護(hù)和海洋安全保障。

該計(jì)劃指出，將確保領(lǐng)海和海洋權(quán)益。關(guān)注海上通道并加強(qiáng)國(guó)際海洋秩序的安全和發(fā)展，提升海上自衛(wèi)隊(duì)及海上保安廳的飛機(jī)及艦艇的數(shù)量和海巡力度，推進(jìn)海洋調(diào)查和研究開(kāi)發(fā)。加強(qiáng)國(guó)際合作，利用海洋資源，管理水產(chǎn)資源，促進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展。加強(qiáng)收集和共享信息的體制，完善海洋產(chǎn)業(yè)，確保海洋可持續(xù)性開(kāi)放、利用和環(huán)境保護(hù)，實(shí)施最先進(jìn)的海洋技術(shù)創(chuàng)新性研發(fā)。

海洋資源的利用一直是日本關(guān)注的焦點(diǎn)。2019年2月，日本發(fā)布《海洋能源和礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)計(jì)劃》，圍繞具體海洋能源和礦產(chǎn)資源的勘查開(kāi)發(fā)與技術(shù)研發(fā)等方面，確定了未來(lái)5年的工作方向，涉及天然氣水合物、石油和天然氣以及海洋礦產(chǎn)資源。

⒋俄羅斯

俄羅斯海洋科技具有良好的積淀，其深潛器技術(shù)和極地破冰船、核動(dòng)力破冰船等特殊科考船技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)。為了維護(hù)俄羅斯海洋利益特別是北極利益，俄羅斯于2015年7月發(fā)布新版《海洋學(xué)說(shuō)》，首次將南北極海域列入了利益范圍，并詳細(xì)規(guī)定了俄羅斯在北極地區(qū)的任務(wù)。2020年初，俄羅斯相繼發(fā)布《北方航道計(jì)劃》、《2035年前國(guó)家北極基本政策》，重點(diǎn)布局科學(xué)考察船建設(shè)、北極多年凍土融化對(duì)油氣設(shè)施的影響、自然資源勘探以及國(guó)土安全相關(guān)技術(shù)。俄羅斯計(jì)劃到2035年至少建造40艘北極船只，進(jìn)一步加強(qiáng)其北極科考能力。

三、啟示

⒈氣候變化問(wèn)題在海洋中的延伸效應(yīng)

將持續(xù)受到關(guān)注

全球氣候變化引起廣泛的環(huán)境效應(yīng)，對(duì)海洋的影響也不容忽視。海洋作為全球氣候的調(diào)節(jié)器，吸收了溫室氣體所捕獲的大部分的熱量，引起的一系列海洋環(huán)境影響正逐漸顯現(xiàn)。隨著人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的碳排放量進(jìn)一步增加，海水對(duì)CO2的吸收量也不斷累積，持續(xù)改變著海洋的化學(xué)環(huán)境，對(duì)甲殼類(lèi)動(dòng)物造成較大影響的同時(shí)對(duì)整體海洋生態(tài)系統(tǒng)也構(gòu)成潛在威脅。此外，全球海洋物理環(huán)境正發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的深刻改變：氣候變暖引起了極地冰川的融化，海水的受熱膨脹效應(yīng)加速了海平面的上升速度。在全球氣候變暖趨勢(shì)短期內(nèi)難以得到緩解的情況下，海洋物理環(huán)境變化的相關(guān)問(wèn)題將在未來(lái)持續(xù)成為科學(xué)界研究的重要方向。

⒉全球性海洋環(huán)境問(wèn)題的導(dǎo)向作用

更加明顯

海洋環(huán)境健康是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)海洋價(jià)值、促進(jìn)海洋可持續(xù)發(fā)展的重要前提。工業(yè)革命以來(lái)，隨著人類(lèi)海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)的不斷加劇以及人類(lèi)陸地活動(dòng)帶來(lái)的持續(xù)影響，海洋生態(tài)環(huán)境狀況呈現(xiàn)出逐漸惡化的趨勢(shì)。在全球范圍內(nèi)，海洋富營(yíng)養(yǎng)化、海洋缺氧、海上溢油等所造成的經(jīng)濟(jì)損失越來(lái)越大，海洋塑料污染、重金屬污染等問(wèn)題長(zhǎng)期存在且有逐漸向深遠(yuǎn)海以及南北極擴(kuò)展的趨勢(shì)。由于影響到人類(lèi)健康和海洋相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，海洋生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。海洋微塑料污染機(jī)理、重金屬污染治理、海洋溢油監(jiān)測(cè)、深遠(yuǎn)海和南北極海洋生態(tài)環(huán)境變化等將成為研究的重點(diǎn)方向。

⒊海洋技術(shù)向智能化方向發(fā)展

近年來(lái)，海洋探測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)步為海洋科學(xué)的長(zhǎng)足發(fā)展提供了技術(shù)保障。未來(lái)隨著研究問(wèn)題的不斷深入和研究范圍的不斷擴(kuò)展，海洋研究對(duì)技術(shù)能力將有更高的要求，一方面對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)模的需求和對(duì)數(shù)據(jù)精度和傳輸速度的要求進(jìn)一步提升，另一方面對(duì)深海、極地等極端環(huán)境數(shù)據(jù)的需求也不斷增長(zhǎng)。

近年來(lái)，海洋技術(shù)開(kāi)發(fā)逐步向智能化方向發(fā)展：一方面是傳統(tǒng)海洋設(shè)備的智能化升級(jí)，另一方面是新興技術(shù)在海洋領(lǐng)域的應(yīng)用。未來(lái)隨著相關(guān)技術(shù)的不斷升級(jí)，特別是人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)等不斷在海洋科學(xué)中應(yīng)用，海洋技術(shù)創(chuàng)新將迎來(lái)重要發(fā)展機(jī)遇。我國(guó)海洋技術(shù)裝備技術(shù)水平總體與歐美存在一定的差距，應(yīng)對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)給予充足和穩(wěn)定的支持，并重視大數(shù)據(jù)和人工智能等新興技術(shù)在海洋監(jiān)測(cè)探測(cè)技術(shù)方面的應(yīng)用研發(fā)。

⒋海洋戰(zhàn)略規(guī)劃的引領(lǐng)作用日漸加強(qiáng)

海洋科技發(fā)展受到全球普遍重視，主要海洋強(qiáng)國(guó)紛紛加強(qiáng)海洋科技規(guī)劃布局。美國(guó)密集出臺(tái)相關(guān)戰(zhàn)略和研究計(jì)劃，從各個(gè)層面加強(qiáng)對(duì)海洋科技研究的未來(lái)規(guī)劃。英國(guó)、日本和俄羅斯等國(guó)也根據(jù)各自國(guó)情和長(zhǎng)遠(yuǎn)需求，制定相關(guān)的海洋發(fā)展戰(zhàn)略和科技規(guī)劃。國(guó)家自上而下的系統(tǒng)性戰(zhàn)略規(guī)劃布局對(duì)于海洋科技發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)前我國(guó)正值建設(shè)“海洋強(qiáng)國(guó)”的歷史機(jī)遇期，建立和完善與國(guó)家戰(zhàn)略需求相適應(yīng)的海洋科技規(guī)劃體系，對(duì)于優(yōu)化整合資源、協(xié)同提升海洋科技實(shí)力、實(shí)現(xiàn)海洋科技長(zhǎng)足發(fā)展具有重要意義。

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