2017年度中国十大海洋科技进展

1. 从海气系统角度揭示海洋在全球变暖背景下的响应特征

从海气系统角度揭示了海洋对全球变暖的响应。首次发现近 20 年格陵兰冰盖加速融化是全球海平面上升的关键因素，更为准确地揭示了全球变暖下海平面的变化特征；首次提出即使在 1.5℃ 增暖的低排放情景下，由于海洋热力变化极端厄尔尼诺事件也会显著增加；全球变暖下海气耦合的加强对海洋和大气环流均有影响，热带东太平洋增暖引起阿留申低压增强，而信风减弱和海洋层结强化导致低纬度西北太平洋风生环流变异。

上述研究成果分别从动力和热力过程的角度，针对海洋对全球变暖的响应进行了深入剖析，对未来气候变化的精准预测提供了理论依据。相关成果发表在《自然 — 气候变化》等国际一流刊物，标志着我国科学家在全球变暖研究方面取得了国际领先的成果。

2. 首次揭示气候变化驱动北冰洋快速酸化机理

海洋酸化被认为是全球第三大环境问题，给海洋生物的生存带来极大挑战，进而影响到人类的生活和居住环境。北冰洋是生态最脆弱和气候变化最敏感的地区。我国科学家首次提出全球气候变化驱动着北极酸化水体快速扩张，预估将在本世纪中叶覆盖整个西北冰洋。这一研究成果在《自然 — 气候变化》杂志以封面文章发表，同时刊登了我国 “ 雪龙 ” 号极地科考破冰船在北极海冰区作业时的照片，配发了以 “ 海洋酸化没有边界 ” 为题的新闻和评论。北极快速酸化将损害海洋生物尤其是翼足目类海螺这一北极三文鱼和鲱鱼的重要食物，进而对北极生态系统造成严重影响。

3. 扇贝 “ 化石 ” 基因组发现及重要发育进化机制解析

我国科学家领衔的研究团队首次完成了扇贝基因组精细图谱绘制，并在贝类进化研究领域取得重要进展。在探究原始动物祖先染色体核型进化、躯体结构多样性产生、眼睛起源和调控机制等方面取得多项新发现和新认识，研究也深入解析了控制扇贝肌肉、足丝分泌、贝毒代谢等分子基础。长期以来，学界对双侧对称动物早期起源和进化机制存有较多争议，这一工作为探讨相关问题提供了关键线索，同时为理解贝类重要性状的适应进化提供了新认知。新的发现将贝类在动物进化研究领域提升到一个新地位。研究成果于 2017 年发表在国际权威期刊 Nature Ecology ＆ Evolution （封面论文）， Nature Communications ，彰显了我国海洋科技在相关研究领域的重要国际影响力。

4. 南大洋增暖机制研究取得突破性进展

由我国青年海洋科学家率领的中 — 澳科研团队在南大洋增暖机制研究方面取得突破性进展，其成果发表于国际著名学术期刊《自然 — 气候变化》。

南大洋的显著增暖备受关注，自 2006 年以来，全球变暖增加的热量有超过 60 ％被南大洋吸收，南大洋对全球气候增暖减缓具有至关重要的作用。然而，南大洋显著增暖现象背后的机制尚不清楚。

亚南极模态水是南大洋经向环流的重要组成部分，其下沉和输运对全球热量分配、淡水循环、营养盐和碳收支等过程具有重要影响。该研究预测未来南大洋西风及其旋度的继续增强，将进一步引起亚南极模态水增厚和下沉，将更多热量从海气界面存储到海洋内部，从而减缓全球表层温度增暖的速度，这一成果得到国际同行的认可。

5. 国产水下滑翔机下潜 6329 米，刷新世界纪录

我国自主研发的 “ 海翼 ” 号深海滑翔机于 2017 年 3 月在马里亚纳海沟挑战者深渊，完成大深度下潜观测任务并安全回收，最大下潜深度 6329 米，刷新了水下滑翔机最大下潜深度的世界纪录。 “ 海翼 ” 号深海滑翔机由中科院 B 类战略先导专项支持研制，具有完全自主知识产权。从原理样机的研发到深渊观测任务圆满完成， “ 海翼 ” 系列水下滑翔机研制经历了近 15 个年头，已研制出包含 300 米、 1000 米、 3000 米、 4500 米、 7000 米等不同型号的 “ 海翼 ” 系列水下滑翔机 30 余台。此次 “ 海翼 ” 号深海滑翔机在马里亚纳海沟共完成 12 次下潜，收集了高分辨率的深渊区域水体信息，为海洋科学家研究该区域的水文特性提供了宝贵资料。

6.“ 深海勇士 ” 号 4500 米载人潜水器完成研制并交付用户

4500 米载人作业潜水器 “ 深海勇士 ” 号是 “ 十二五 ”863 计划的重大研制项目，是我国载人深潜谱系化发展的又一力作。

“ 深海勇士 ” 号历时 8 年艰苦攻关研究，在圆满完成设计、检测、调试、总装集成、联调试验、水池试验基础上， 2017 年 8 月～ 10 月在南海进行的海上试验中共进行 28 个潜次的下潜试验， 4 次验证了设计极限深度，最大下潜深度 4534 米。 2017 年 12 月 1 日， “ 深海勇士 ” 号完成入级检验，获得入级证书并交付用户。 “ 深海勇士 ” 号研制过程中突破了钛合金载人舱、超高压海水泵、低噪声推进器、液压源、充油锂电池、浮力材料、控制与声学等关键技术，国产化率达到了 95 ％，标志着我国全面具备了自主研发和制造深海载人潜水器的能力。

7. 深远海智能化渔业养殖平台

全自动化智能化深远海渔业养殖装备 “ 海洋渔场一号 ” 是世界首座、规模最大、自动化程度最高的深海养殖装备，集先进养殖技术、现代化环保养殖理念和世界顶尖海工设计建造技术于一身，是海上养殖的划时代装备。

该养殖平台满足 300 米水深要求，抗 12 级台风，使用年限 25 年，实现了渔业养殖从近海向深海的转变； 25 万立方米养殖水体，实现了养殖量的历史性突破；最先进的三文鱼智能养殖系统、自动化保障系统和深海运营管理系统，在全球率先实现了 “ 无人养殖 ” 。通过深远海智能化渔业养殖装备研制，构建起完整的知识产权专利体系和标准体系，针对我国海域条件和养殖需求，制定了不同水深、规格、功能的系列化深海渔场方案，从而促进了我国渔业养殖现代化发展。

8. 亚洲最大绞吸挖泥船 “ 天鲲号 ” 下水

我国自主设计制造的新一代绞吸船 ——5000 千瓦绞刀功率重型自航绞吸船 “ 天鲲号 ” 成功下水，建成后将成为亚洲最大、最先进的绞吸挖泥船。

“ 天鲲号 ” 的成功研制，实现了我国重型自航绞吸船关键技术的突破，标志着我国疏浚装备研发建造能力进一步升级，疏浚产业达到了世界先进水平。

“ 天鲲号 ” 船长 140 米，宽 27.8 米，最大挖深 35 米，设计每小时挖泥 6000 立方米，是全球无限航区的重型自航绞吸挖泥船。根据地质条件，配置通用、黏土和挖岩 3 种不同类型的绞刀，可以开挖单侧抗压强度 50 兆帕以内的岩石。

“ 天鲲号 ” 采用全电力驱动、双定位系统，装备了亚洲最强大的挖掘系统和当前国际最高的 17000 千瓦泥泵输送功率配置，且其远程输送能力达 15000 米。此外，它还装备了当前国际最先进的自动控制系统，能实现自动智能挖泥和监控，将极大提高作业效率，适用于沿海及深远海港口航道疏浚及围海造地。

9. 我国首次海域天然气水合物试采成功

2017 年我国在世界上首次实现了资源量全球占比 90 ％以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采，创造了持续产气 60 天、产气总量 30.9 万立方米两项世界纪录，取得天然气水合物勘查试采历史性重大突破。

试采团队创立的天然气水合物系统成藏理论和 “ 三相控制 ” 开采理论，有力指导了试采目标井位确定和试采方案制订；创新了 “ 地层流体抽取法 ” 小幅降压技术，成功研发了储层改造增产、天然气水合物二次生成预防、防砂排砂 3 项关键的开采测试技术，实现了水合物试采全流程试采核心技术重大突破；构建了大气、海水、海底、井下 “ 四位一体 ” 的立体环境监测体系，并确认试采未对周边大气和海洋环境造成影响，实现了我国天然气水合物勘查开发理论、技术和工程由 “ 并跑 ” 到 “ 领跑 ” 的历史性跨越，对促进天然气水合物勘查开采产业化进程、我国能源安全保障、优化能源结构，甚至对改变世界能源供应格局，都具有里程碑意义。

10. 我国完成首次环北冰洋考察

中国第 8 次北极科学考察队于 2017 年 7 月 31 日进入北冰洋，并于 9 月 23 日顺利完成全部考察任务，实现了中国首次环北冰洋科学考察。考察队先后在白令海、楚科奇海、加拿大海盆、南森海盆、阿蒙森海盆、北欧海、拉布拉多海、巴芬湾等海域开展了综合调查，取得了丰硕成果：首次开展多波束海底地形地貌测量，开辟了我国北极科学考察新领域；历史性穿越北极中央航道，首次获取了航道全程第一手资料；首次成功试航北极西北航道，为后续西北航道的探索积累了有益经验；首次执行北极航道、生态和污染环境的业务化观测，填补了我国在拉布拉多海、巴芬湾海域的调查空白；首次在北极和亚北极地区开展海洋塑料垃圾和人工核素监测。