海洋覆蓋了全球70%以上的面積，但目前只有5%的區域被人類探明。海洋科學日益成為推動全球可持續發展的重要引擎，如何更好地探索海洋、保護海洋、利用海洋，成為科學家必須面對的重要課題。
日前，在2025中關村論壇年會海洋科學與發展平行論壇上，圍繞“推動海洋科學發展、共促國際合作交流”主題，中外科學家聚焦深海生態、碳匯機制、地質演化與國際合作等前沿議題，分享最新研究成果與合作實踐，呼吁深化拓展國際科技合作，共同促進海洋可持續發展。
我國海洋科學研究取得重大成果
“目前海洋只有5%的區域被人類探明。”科學技術部黨組成員、秘書長潘曉東致辭時說，“近年來，我國加強海洋基礎研究和海洋科學裝備研發，取得了一批具有國際影響力的重大成果。我國研制成功‘奮斗者’號全海深載人深潛器、‘海斗一號’無人潛水器，‘雪龍2’號極地科考船、‘夢想’號大洋鉆探船等，極大提升了中國深遠海科學研究和探測能力，拓展了海洋科學研究的新領域。”
不僅如此，我國通過實施海洋負排放國際大科學計劃，成功發起或牽頭實施數字化深海典型生境、全球深淵深潛探索等大科學計劃，推動新一輪國際大洋鉆探計劃，一大批中國學者逐步走上國際舞臺。
潘曉東表示，下一步，要強化海洋科技創新的頂層設計和總體謀劃，大力支持海洋基礎研究，加快關鍵核心技術攻關，推進海洋科技成果轉化應用，深化海洋領域國際科技交流合作，為認識海洋、開發海洋、保護海洋提供強有力科技支撐。
國家自然科學基金委員會黨組成員、副主任蘭玉杰指出，海洋科學正加速邁入大科學時代。國家自然科學基金委將進一步加強基礎研究布局，推動青年人才培養和多學科協同，深化國際大科學計劃與聯合攻關，推動全球海洋治理體系變革。
探索深淵需把實驗室“搬到”海底
眾所周知，上世紀70年代，著名的美國載人潛水器阿爾文對于海底的熱液煙囪以及熱液極端生命的發現，可謂震驚世界。這一發現，極大拓展了人類特別是科學界對地球上極端生命的認知。不過，地球上還存在著比深海熱液更加極端的環境——超過6000米的深淵區域。相比熱液而言，深淵有更高的極端的靜水壓力，也有著更加活躍的地質活動。
那么，萬米深淵海底，是否是生命禁區？
中國科學院深海科學與工程研究所研究員杜夢然給出了否定答案。“隨著深淵調查的開展，我們發現并非如此。深淵生命在這里練就出十八般武藝，適應極高端的壓力，以及這里不太穩定的地質環境。”剛從南半球咆哮西風帶的航次回來，杜夢然很開心能在平靜的地面分享交流相關研究。
中國對于深海深淵的探索從未停止腳步。在科學技術部支持下，經過十余年努力，我國先后研發出三代載人潛水器——7000米級的“蛟龍”號、4500米級的“深海勇士”號以及萬米級的“奮斗者”號。
2022年中國科學院部署啟動“全球深淵深潛探索計劃”。截至2024年底，我國科學家已完成8條全球主要海溝深淵的載人深潛科考，創造多項世界載人深潛作業和科考新紀錄。
“隨著不斷進入深淵，我們發現傳統的海洋調查方式尤其是把樣品取樣帶回實驗室分析的方式，已經無法滿足對這種極端條件下生命過程進行研究的需求。因此，我們決定把實驗室‘搬到’海底去。”杜夢然解釋說，目前，科研人員能在深淵深海原位實現關鍵溶解氣體和衡量金屬的分析，也能通過把探針插到沉積物之下，獲得關鍵化學參數的剖面。科研人員也能進一步在深淵萬米的原位進行同位素示蹤試驗，幫助人類認識有機質降解碳的動力學機制。
除了這些研究需求外，杜夢然開展的另一項工作是給載人潛水器安裝上一個智能大腦。以往下潛依賴于下潛科學家的經驗，來識別一個未知環境的生物或地質目標。如今通過大數據訓練，就能讓任何背景的科學家在下潛過程中，都能認識到未知海域所蘊藏著哪些全新的、未知的生命和地質目標。
“我們研制了一套能長期駐留在深海深淵海底的原位實驗室。它可以在深海深淵底部駐留半年以上，自帶電源可根據預設程序進行自主實驗。它也可以根據所攜帶的傳感器獲得的參數來智能調節實驗，以滿足長周期生物地球化學研究的需求。”杜夢然說。
深海開發和生態保護并非相互沖突
向海深更深處進發，是為了更好地了解海洋、經略海洋。不過，深海也面臨著來自于自然和人類的雙重挑戰。
“全球增溫可能帶來海水的酸化，這種增溫和酸化如何向深海挺進、已經到了什么程度依然是未知的問題。”中國工程院院士、自然資源部第二海洋研究所研究員李家彪坦陳，在全球能源轉型的重要階段，我們可能無法避免開發深海資源。
需要指出的是，深海是錳、鈷、鎳等重要的金屬元素富存區域，但開采深海資源可能帶來巨大的環境挑戰，噪聲、光污染以及廢水、尾礦的排放等都是人類要特別關注問題。
“如何在保護海洋和開發海洋之間保持一個平衡，是我們關注的焦點。”中國海洋大學教授陳旭光說，深海蘊藏著幾千億噸的礦產資源，它既是人類可持續發展的新支點，也是全人類共同的財富。
目前，世界各國競相在深海采礦工程技術裝備領域取得突破，許多國家已初步掌握了完整的深海采礦技術裝備體系，也有不少國家已完成原位的海試。在這個過程中，中國從跟跑到并跑，先后研發了多款代表性的深海采礦技術裝備，為深海采礦貢獻出中國方案。
在深海采礦不斷走向商業化的過程中，生境保護成為大家最關心，也是最關鍵的問題。“在這個過程中，中國將環境保護視為最核心的責任，通過制定規章制度、研發環境保護技術裝備等，來探索深海開發與生態平衡之間的可持續發展路徑。”長期從事深海礦產開發和海洋環境保護的陳旭光堅信，深海開發和生態保護絕對不是相互沖突、相互制約的，相反，兩者是深度融合、相互增益的共生關系。
比如，在深海礦產開發過程中，科研人員可以讓二氧化碳更好地封存在深海海底，來實現二氧化碳的深海封存，從而助力全球的碳減排計劃。與此同時，深海采礦水下裝備也可以支撐環境監測保護裝備的研發和穩定運行……這些一舉多得的開發理念，正是深海礦產開發賦能海洋環境保護的集中體現。
值得關注的是，科研人員還借助深海采礦的輪船、管纜和礦車系統，將液態二氧化碳從水面輸送至海底，讓它作為海洋礦產開發的留存介質。這樣在保持深海礦產開發高效率的同時，能讓二氧化碳形成穩定的水合物附存災害地。這樣就使深海礦產開發和深海碳封存的協同并進、共同發展。
不過，深海的作業擾動有可能形成大規模的羽狀流。這些羽狀流可能會生成擴散，威脅生態環境。“鑒于深海采礦可能引發的生態危險，我們從綠色藻類中提取成分，它可以和羽狀流的細小顆粒快速地蓄積成團，形成大量的絮團快速地沉積到海底。”陳旭光解釋說，這樣就能制約減緩海底產生的羽狀流對海底生態的危險和威脅，抑制深海采礦對海底生態的威脅，讓海底告別類似于霧霾的威脅，守護海底生態。陳旭光透露，相關工作已經通過“蛟龍”號在海底原位進行了海試驗證。
合作是科學發展的底色
“人類要破解共同發展難題，比以往任何時候都更加需要國際合作和開放共享。”蘭玉杰介紹，國家自然科學基金委員會已與54個國家和地區的106家科研支持機構簽訂了合作協議，國際合作網絡覆蓋全球，并設立面向全球的科學研究基金，持續推動聯合國“海洋十年”和中國大洋鉆探國際合作計劃，在深海動力學、海洋碳循環等領域取得突破性進展，形成了全球首個萬米海深的海洋生態系統圖譜等。
合作是科學發展的底色，交流是科技進步的橋梁。深海生境的探索更是如此。李家彪說，在深海生境空間里，可能有100萬個新物種會被發現。從最近幾次深潛獲得的新物種來看，他認為這種估算并不夸張。
深海生境大多在海平面4500米以下，是人類目前對海洋環境認知最少的區域。基于此，2023年，我國在聯合國框架下發起首個深海生境領域大科學計劃——數字化深海典型生境大科學計劃，面向全球開放。未來10年，該計劃將聚焦深海生境中最易受到人類活動和全球變化擾動的部分，包括海山、洋中脊、海溝、深海平原和極地，提升對深海典型生境的觀測、模擬和制圖能力，將利用先進技術開展深海科考，構建智能觀測系統，促進數據和樣品的共享。
李家彪解釋說，這個項目是希望推動對深海不同生境的認知發展，以及探索發展深海生境的新技術。簡單來說，該項目是幫助人類理解在自然和人類的影響下，深海生境的韌性和脆弱性在哪里。
如同李家彪所言，開展數字化深海典型生境大科學計劃，單一的研究機構、單一的國家很難完成，必須要構建一個全球網絡。目前，有比較多的國家和區域參與這項工作。
杜夢然以剛完成的中國-新西蘭普伊斯哥海溝載人深潛聯合科考為例，分享了全球海洋治理的感受。
這個航次有來自新西蘭、德國、法國、丹麥、巴西等8個國家參與。科考團隊在極惡劣海況下完成32個潛次任務，創造了75小時5潛次的中國載人深潛新紀錄，觀察到了大量新奇的生命和地質現象，采集了一批珍貴的深淵樣品。
“下一步還需要進一步擴大我們的‘朋友圈’，讓更多國家、科學家一起系統性地開展全球37條深淵的研究，去破解深淵的地質環境和生命演化之謎。”杜夢然說道。
論壇由科學技術部、國家自然科學基金委員會、北京市人民政府共同主辦，邀請了李家彪，聯合國教科文組織政府間海洋學委員會非洲和鄰近島嶼國家分委會主席庫阿迪奧·阿菲安，中國科學院院士、廈門大學教授戴民漢，歐洲大洋鉆探研究聯盟主席吉爾伯特·卡莫因，中國科學院深海科學與工程研究所副所長、研究員彭曉彤和全俄世界海洋地質與礦產資源研究所副所長格爾曼·萊欽科夫作主旨報告。中國科學院院士、同濟大學教授翦知湣主持青年圓桌會談，邀請來自中國、意大利、日本、泰國等的青年科學家圍繞“縱論海洋未來，共創藍色星球”進行交流研討。國務院有關部門和全國涉海省份科技管理部門、高校和科研機構等200余位代表參加論壇。
海洋覆蓋了全球70%以上的面積，但目前只有5%的區域被人類探明。海洋科學日益成為推動全球可持續發展的重要引擎，如何更好地探索海洋、保護海洋、利用海洋，成為科學家必須面對的重要課題。
日前，在2025中關村論壇年會海洋科學與發展平行論壇上，圍繞“推動海洋科學發展、共促國際合作交流”主題，中外科學家聚焦深海生態、碳匯機制、地質演化與國際合作等前沿議題，分享最新研究成果與合作實踐，呼吁深化拓展國際科技合作，共同促進海洋可持續發展。
我國海洋科學研究取得重大成果
“目前海洋只有5%的區域被人類探明。”科學技術部黨組成員、秘書長潘曉東致辭時說，“近年來，我國加強海洋基礎研究和海洋科學裝備研發，取得了一批具有國際影響力的重大成果。我國研制成功‘奮斗者’號全海深載人深潛器、‘海斗一號’無人潛水器，‘雪龍2’號極地科考船、‘夢想’號大洋鉆探船等，極大提升了中國深遠海科學研究和探測能力，拓展了海洋科學研究的新領域。”
不僅如此，我國通過實施海洋負排放國際大科學計劃，成功發起或牽頭實施數字化深海典型生境、全球深淵深潛探索等大科學計劃，推動新一輪國際大洋鉆探計劃，一大批中國學者逐步走上國際舞臺。
潘曉東表示，下一步，要強化海洋科技創新的頂層設計和總體謀劃，大力支持海洋基礎研究，加快關鍵核心技術攻關，推進海洋科技成果轉化應用，深化海洋領域國際科技交流合作，為認識海洋、開發海洋、保護海洋提供強有力科技支撐。
國家自然科學基金委員會黨組成員、副主任蘭玉杰指出，海洋科學正加速邁入大科學時代。國家自然科學基金委將進一步加強基礎研究布局，推動青年人才培養和多學科協同，深化國際大科學計劃與聯合攻關，推動全球海洋治理體系變革。
探索深淵需把實驗室“搬到”海底
眾所周知，上世紀70年代，著名的美國載人潛水器阿爾文對于海底的熱液煙囪以及熱液極端生命的發現，可謂震驚世界。這一發現，極大拓展了人類特別是科學界對地球上極端生命的認知。不過，地球上還存在著比深海熱液更加極端的環境——超過6000米的深淵區域。相比熱液而言，深淵有更高的極端的靜水壓力，也有著更加活躍的地質活動。
那么，萬米深淵海底，是否是生命禁區？
中國科學院深海科學與工程研究所研究員杜夢然給出了否定答案。“隨著深淵調查的開展，我們發現并非如此。深淵生命在這里練就出十八般武藝，適應極高端的壓力，以及這里不太穩定的地質環境。”剛從南半球咆哮西風帶的航次回來，杜夢然很開心能在平靜的地面分享交流相關研究。
中國對于深海深淵的探索從未停止腳步。在科學技術部支持下，經過十余年努力，我國先后研發出三代載人潛水器——7000米級的“蛟龍”號、4500米級的“深海勇士”號以及萬米級的“奮斗者”號。
2022年中國科學院部署啟動“全球深淵深潛探索計劃”。截至2024年底，我國科學家已完成8條全球主要海溝深淵的載人深潛科考，創造多項世界載人深潛作業和科考新紀錄。
“隨著不斷進入深淵，我們發現傳統的海洋調查方式尤其是把樣品取樣帶回實驗室分析的方式，已經無法滿足對這種極端條件下生命過程進行研究的需求。因此，我們決定把實驗室‘搬到’海底去。”杜夢然解釋說，目前，科研人員能在深淵深海原位實現關鍵溶解氣體和衡量金屬的分析，也能通過把探針插到沉積物之下，獲得關鍵化學參數的剖面。科研人員也能進一步在深淵萬米的原位進行同位素示蹤試驗，幫助人類認識有機質降解碳的動力學機制。
除了這些研究需求外，杜夢然開展的另一項工作是給載人潛水器安裝上一個智能大腦。以往下潛依賴于下潛科學家的經驗，來識別一個未知環境的生物或地質目標。如今通過大數據訓練，就能讓任何背景的科學家在下潛過程中，都能認識到未知海域所蘊藏著哪些全新的、未知的生命和地質目標。
“我們研制了一套能長期駐留在深海深淵海底的原位實驗室。它可以在深海深淵底部駐留半年以上，自帶電源可根據預設程序進行自主實驗。它也可以根據所攜帶的傳感器獲得的參數來智能調節實驗，以滿足長周期生物地球化學研究的需求。”杜夢然說。
深海開發和生態保護并非相互沖突
向海深更深處進發，是為了更好地了解海洋、經略海洋。不過，深海也面臨著來自于自然和人類的雙重挑戰。
“全球增溫可能帶來海水的酸化，這種增溫和酸化如何向深海挺進、已經到了什么程度依然是未知的問題。”中國工程院院士、自然資源部第二海洋研究所研究員李家彪坦陳，在全球能源轉型的重要階段，我們可能無法避免開發深海資源。
需要指出的是，深海是錳、鈷、鎳等重要的金屬元素富存區域，但開采深海資源可能帶來巨大的環境挑戰，噪聲、光污染以及廢水、尾礦的排放等都是人類要特別關注問題。
“如何在保護海洋和開發海洋之間保持一個平衡，是我們關注的焦點。”中國海洋大學教授陳旭光說，深海蘊藏著幾千億噸的礦產資源，它既是人類可持續發展的新支點，也是全人類共同的財富。
目前，世界各國競相在深海采礦工程技術裝備領域取得突破，許多國家已初步掌握了完整的深海采礦技術裝備體系，也有不少國家已完成原位的海試。在這個過程中，中國從跟跑到并跑，先后研發了多款代表性的深海采礦技術裝備，為深海采礦貢獻出中國方案。
在深海采礦不斷走向商業化的過程中，生境保護成為大家最關心，也是最關鍵的問題。“在這個過程中，中國將環境保護視為最核心的責任，通過制定規章制度、研發環境保護技術裝備等，來探索深海開發與生態平衡之間的可持續發展路徑。”長期從事深海礦產開發和海洋環境保護的陳旭光堅信，深海開發和生態保護絕對不是相互沖突、相互制約的，相反，兩者是深度融合、相互增益的共生關系。
比如，在深海礦產開發過程中，科研人員可以讓二氧化碳更好地封存在深海海底，來實現二氧化碳的深海封存，從而助力全球的碳減排計劃。與此同時，深海采礦水下裝備也可以支撐環境監測保護裝備的研發和穩定運行……這些一舉多得的開發理念，正是深海礦產開發賦能海洋環境保護的集中體現。
值得關注的是，科研人員還借助深海采礦的輪船、管纜和礦車系統，將液態二氧化碳從水面輸送至海底，讓它作為海洋礦產開發的留存介質。這樣在保持深海礦產開發高效率的同時，能讓二氧化碳形成穩定的水合物附存災害地。這樣就使深海礦產開發和深海碳封存的協同并進、共同發展。
不過，深海的作業擾動有可能形成大規模的羽狀流。這些羽狀流可能會生成擴散，威脅生態環境。“鑒于深海采礦可能引發的生態危險，我們從綠色藻類中提取成分，它可以和羽狀流的細小顆粒快速地蓄積成團，形成大量的絮團快速地沉積到海底。”陳旭光解釋說，這樣就能制約減緩海底產生的羽狀流對海底生態的危險和威脅，抑制深海采礦對海底生態的威脅，讓海底告別類似于霧霾的威脅，守護海底生態。陳旭光透露，相關工作已經通過“蛟龍”號在海底原位進行了海試驗證。
合作是科學發展的底色
“人類要破解共同發展難題，比以往任何時候都更加需要國際合作和開放共享。”蘭玉杰介紹，國家自然科學基金委員會已與54個國家和地區的106家科研支持機構簽訂了合作協議，國際合作網絡覆蓋全球，并設立面向全球的科學研究基金，持續推動聯合國“海洋十年”和中國大洋鉆探國際合作計劃，在深海動力學、海洋碳循環等領域取得突破性進展，形成了全球首個萬米海深的海洋生態系統圖譜等。
合作是科學發展的底色，交流是科技進步的橋梁。深海生境的探索更是如此。李家彪說，在深海生境空間里，可能有100萬個新物種會被發現。從最近幾次深潛獲得的新物種來看，他認為這種估算并不夸張。
深海生境大多在海平面4500米以下，是人類目前對海洋環境認知最少的區域。基于此，2023年，我國在聯合國框架下發起首個深海生境領域大科學計劃——數字化深海典型生境大科學計劃，面向全球開放。未來10年，該計劃將聚焦深海生境中最易受到人類活動和全球變化擾動的部分，包括海山、洋中脊、海溝、深海平原和極地，提升對深海典型生境的觀測、模擬和制圖能力，將利用先進技術開展深海科考，構建智能觀測系統，促進數據和樣品的共享。
李家彪解釋說，這個項目是希望推動對深海不同生境的認知發展，以及探索發展深海生境的新技術。簡單來說，該項目是幫助人類理解在自然和人類的影響下，深海生境的韌性和脆弱性在哪里。
如同李家彪所言，開展數字化深海典型生境大科學計劃，單一的研究機構、單一的國家很難完成，必須要構建一個全球網絡。目前，有比較多的國家和區域參與這項工作。
杜夢然以剛完成的中國-新西蘭普伊斯哥海溝載人深潛聯合科考為例，分享了全球海洋治理的感受。
這個航次有來自新西蘭、德國、法國、丹麥、巴西等8個國家參與。科考團隊在極惡劣海況下完成32個潛次任務，創造了75小時5潛次的中國載人深潛新紀錄，觀察到了大量新奇的生命和地質現象，采集了一批珍貴的深淵樣品。
“下一步還需要進一步擴大我們的‘朋友圈’，讓更多國家、科學家一起系統性地開展全球37條深淵的研究，去破解深淵的地質環境和生命演化之謎。”杜夢然說道。
論壇由科學技術部、國家自然科學基金委員會、北京市人民政府共同主辦，邀請了李家彪，聯合國教科文組織政府間海洋學委員會非洲和鄰近島嶼國家分委會主席庫阿迪奧·阿菲安，中國科學院院士、廈門大學教授戴民漢，歐洲大洋鉆探研究聯盟主席吉爾伯特·卡莫因，中國科學院深海科學與工程研究所副所長、研究員彭曉彤和全俄世界海洋地質與礦產資源研究所副所長格爾曼·萊欽科夫作主旨報告。中國科學院院士、同濟大學教授翦知湣主持青年圓桌會談，邀請來自中國、意大利、日本、泰國等的青年科學家圍繞“縱論海洋未來，共創藍色星球”進行交流研討。國務院有關部門和全國涉海省份科技管理部門、高校和科研機構等200余位代表參加論壇。
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