本书在搜集整理海洋探测研究相关资料和数据的基础上，细加考辨，取精用宏，抽绎出典型材料，同时博览与之相关的论著，精心设计出反映海洋探测研究信息的全书框架。全书囊括了海洋探测研究领域各个方向近年获得的创新信息，内容丰富全面，结构科学合理，是一部极具史料价值的著作。作者以简洁明快的格调和通俗易懂的语言，阐述海洋探测研究领域的前沿学术知识，具有很强的启发性，适合海洋产业人员、海事管理人员、高校师生、经济管理人员和政府工作人员等阅读

本书以现代海洋科学理论为指导，系统考察国内外海洋探测领域的研究成果，着手从世界各地海洋科考和海洋开发活动中搜集、整理有关资料，细加考辨，取精用宏，在充分占有原始资料的基础上，抽绎出典型材料，同时博览与之相关的论著，精心设计出反映海洋探测研究信息的全书框架。本书分析了国内外在海洋气候变化影响及其观测预报、海洋地质地貌探测与地质灾害防治、海洋生物的生理特征与繁衍方式、海洋物质资源及能量与空间资源的开发利用、海洋污染防治与海洋生态环境保护，以及研制海洋探测专用船舶器具与仪器设备等领域的创新信息。

张琼妮，1981生，浙江三门人。博士，浙江财经大学东方学院副教授，英国格林威治大学商学院访问学者。主要研究企业管理信息化和创新管理。已主持完成省科技计划软科学项目等多个课题，参与研究国家自然科学基金项目、浙江省哲学社会科学规划重点课题、省科技计划重点软科学项目等多项。出版个人专著及第一作者著作4部，出版两人合著20多部，发表学术论文40多篇。张明龙，1953年生，浙江三门人。1992年在中国人民大学经济学院完成博士生课程，1995年破格晋升为教授，1999年被评为浙江省有突出贡献专家，1999年获国家曾宪梓教育基金会高等师范院校优秀教师奖，2000年入选省;151人才工程 第一层次，台州学院第一、第二届常务副校长、二级教授。已出版个人专著和主笔专著54部，发表论文、译文360多篇。荣获全国高校经济理论教学改革优秀成果一等奖、浙江省政府哲学社会科学优秀成果一等奖、二等奖等30多项学术成果奖。

目 录 第一章 研究海洋气候变化影响的新信息第一节 海洋气象与气温变化研究的新进展一、探索海洋气象变化的新成果二、探索海洋气温变化的新成果三、探索调节气候变化洋流的新成果第二节 气候影响海冰与冰盖研究的新进展一、研究气候影响海冰变化的新成果二、研究气候影响冰川与冰盖变化的新成果第三节 气候影响海洋生物研究的新进展一、研究气候对北极熊影响的新成果二、研究气候对海鸟影响的新成果三、研究气候对珊瑚影响的新成果四、研究气候对海洋生物带来的其他影响第四节 海洋气候观测预报系统建设的新进展一、建设海洋气候观测记录网的新成果二、建设海洋气候预报系统的新成果第二章 研究海洋地质探测的新信息第一节 海洋地质综合考察调查的新进展一、海洋地质概貌考察研究的新成果二、太平洋及其边缘海考察调查的新成果三、印度洋与北冰洋综合考察调查的新成果四、南大洋地质综合考察调查的新成果 第二节 海洋地形区域探测研究的新进展一、海底地质概貌考察研究的新成果 二、海山与海沟探测研究的新成果三、热液区与冷泉区探测研究的新成果四、海洋地形区域探测研究的其他新成果第三节 海洋地质灾害防治研究的新进展一、减轻海底地震灾害研究的新成果二、防治海啸灾害研究的新成果三、减轻海底火山与滑坡灾害研究的新成果第三章 探索海洋生物奥秘的新信息第一节 海洋微生物探秘研究的新进展一、探秘海洋微生物及原生生物的新成果二、探秘海洋病毒与细菌的新成果三、探秘海洋藻类微生物的新成果第二节 海洋哺乳动物探秘研究的新进展一、探秘鲸类动物的新成果二、探秘海豚与海象的新成果三、探秘海豹与海獭的新成果第三节 海洋鱼类探秘研究的新进展一、探秘海洋鱼类生理现象的新成果二、探秘海洋硬骨鱼的新成果三、探秘海洋软骨鱼的新成果第四节 海洋软体动物探秘研究的新进展一、探秘头足类动物的新成果二、探秘贝类动物的新成果第五节 海洋刺胞动物探秘研究的新进展一、探秘珊瑚及珊瑚礁的新成果二、探秘海葵生理及行为的新成果三、探秘水母生命与生理的新成果第六节 其他海洋生物探秘研究的新进展 一、探秘海鸟与海龟的新成果二、探秘甲壳类动物的新成果三、探秘棘皮动物的新成果四、探秘环节动物与扁盘动物的新成果五、探秘海洋植物种类与作用的新成果第四章 研究海洋资源开发利用的新信息第一节 海水资源开发利用的新进展一、推进海水淡化工程的新成果二、研究海水资源综合利用的新成果第二节 海洋生物资源开发利用的新进展一、开发利用软体动物资源的新成果二、开发利用甲壳动物资源的新成果三、开发鱼类及其他海洋动物资源的新成果四、开发植物与微生物资源的新成果第三节 海洋矿产资源开发利用的新进展一、勘探开发石油和天然气资源的新成果二、勘查试采海底固体矿产资源的新成果三、勘查试采可燃冰资源的新成果第四节 海洋能与海洋空间资源开发利用的新进展一、开发利用海洋能的新成果二、开发利用海洋空间资源的新成果第五章 研究海洋环境保护的新信息第一节 海洋环境污染防治研究的新进展一、防治海洋温室效应加重研究的新成果二、防治海洋塑料污染研究的新成果三、防治海洋石油污染研究的新成果 四、防治海洋其他污染研究的新成果第二节 海洋生态环境保护研究的新进展 一、研究海洋生态与生物多样性二、研究海洋环境变化带来的生态影响三、加强海洋环境监测与生态保护工作第六章 研制海洋探测装备的新信息第一节 建造海洋探测专用船舶的新进展一、设计建造科考船的新成果二、建造海洋探测船舶的其他新成果第二节 研制海洋探测专用器具的新进展一、研发潜水器或水下机器人的新成果二、研发水下滑翔机与海上飞行器的新成果第三节 开发海洋探测仪器设备的新进展一、研制海洋探测仪器的新成果二、研制海洋探测设备的新成果参考文献与创新资料出处一、著作与期刊参考文献二、创新成果消息资料出处后 记

前 言海洋拥有丰富的生物、矿产和海水资源，拥有取之不尽的海洋能和风能，还拥有广阔无垠的可用空间。在陆上资源难以充分满足快速增长的社会需求时，向海洋要食物、要矿产、要能源、要财富，已成为世界各国纷纷求索的战略课题。我国是海洋大国，合理开发海洋资源，是支撑未来经济发展的重要途径。党的二十大做出;发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国的战略部署。2023年12月召开的中央经济工作会议又进一步强调，大力发展海洋经济，建设海洋强国。在此条件下，回顾海洋探测研究领域取得的新进展，有利于及时总结发展海洋经济的新经验，有利于推广应用海洋勘探的新成果，也有利于充分认识海洋开发的新时机与新挑战，进而形成更科学的规划方案和更务实的具体行动，促使海洋利用、保护和治理工作做得更好。21世纪以来，世界各地许多学者高度重视海洋探测领域的研究，快速推进这方面的学术探索和实践活动。通过梳理分析搜集到的创新信息，可以发现近年海洋探测成果，主要体现在以下几方面。 (一)考察五大洋自然环境的新信息 1. 探测太平洋自然环境的新成果 先后考察调查西太平洋海山结壳勘探区、卡罗琳海山、麦哲伦海山、雅浦海沟和马里亚纳海沟区，以及东太平洋多金属结核勘探区。在西太平洋获取海底大地电磁长期观测数据，提出西太平洋板块俯冲起始、发育与成熟新模型，发现太平洋西南部碧波下隐藏着一个新大陆，绘出太平洋下方最大尺度超低速带三维结构，首次揭示太平洋边缘海南海下部地幔的性质及作用。确认汤加海底火山位于环太平洋火山地震带。完成在西太平洋采薇海山的矿产资源探查作业，完成在太平洋富钴结壳区的多次深潜与采样作业，在东南太平洋海盆发现大面积富稀土沉积物，在南海完成深海沉积物钻探任务，在雅浦海沟附近海域获取大量科研样本。在西太平洋冲绳海槽发现海底热液区黑烟囱线索，揭示西太平洋深海热液低温溢流区气体释放通量，首次发现西太平洋弧后深海热液区存在碱性黑烟囱，在南海海底首次发现活动性;冷泉。发现变冷的太平洋深处或能帮助减弱气候变暖现象，发现黑潮是沿北太平洋西边界向北运动的高温高盐暖流，揭示太平洋沃克环流动能增强的原因。发现太平洋深渊里存在着一条生物分隔带，在西北太平洋海域发现多个深海蛇尾新物种及新记录种，在南太平洋塔希提岛附近发现一处巨大珊瑚礁。 2. 探测大西洋自然环境的新成果 在大西洋中部海底成功采集到结构完整的地幔岩石样本，在南大西洋洋中脊发现热液区。发现北大西洋飓风季首次风暴出现提前趋势，发现大西洋飓风一天内由弱增强可能性加倍，研究表明美国东海岸已成超强飓风滋生地。发现北大西洋变暖速度比预计更快，发现大西洋洋流动能近几十年来明显减弱，研究表明大西洋经向翻转环流出现崩坏迹象。发现墨西哥湾深海管状蠕虫可能是地球最长寿动物。 3. 探测印度洋自然环境的新成果 在印度洋成功投放深海气候观测浮标，完成西南印度洋和中印度洋的载人深潜科考，对北印度洋莫克兰海沟开展大尺度的地质构造研究。在西南印度洋中脊亚特兰蒂斯浅滩获取新钻孔岩芯，完成西南印度洋中脊多金属硫化物勘探区的深钻调查任务，在中印度洋海盆发现大面积富稀土沉积物。探测西南印度洋热液区带回丰富样品，并获取大量地质资料，同时在西北印度洋脊多金属硫化物调查区发现众多热液喷口。发现在非洲大陆和马达加斯加之间的印度洋海底隆起一座海底火山。发现危害珊瑚的棘冠海星在印度洋太平洋区域泛滥成灾。 4. 探测北冰洋自然环境的新成果 科考队到达北极点并采集到重要科学数据，利用水下机器人完成北冰洋海底科考。揭示北冰洋水体由淡变咸的原因，在北冰洋地貌考察调查中新发现五个岛屿。发现北冰洋地区雨量快速增多，气候快速变暖，融冰期每十年延长五天，冰湖融化时间越来越早，或比预期提前出现无冰夏季，研究显示北冰洋正在迎来一个全新的气候变暖时期。研究表明未来北冰洋或因气候变暖频繁掀起巨浪，发现其海冰减少会大大影响温室气体平衡，会破坏当地生态。同时，发现北极海冰消退凸显北极航道的战略价值。发现尖尾滨鹬雄鸟会飞越千山万水到北冰洋沿岸繁殖。 5. 探测南大洋自然环境的新成果 正式承认南大洋为世界第五大洋，确认南大洋范围为南极洲周边海域。刷新全球科考船在南极海域到达的最南纪录，展开南大洋阿蒙森海、宇航员海的综合科考，对南大洋达恩利角附近进行重点考察。着手探索藏在冰层下万年的南极海域，在西南极洲冰原下方发现一个巨大海盆。确认在南大洋形成世界最大冰山，发现南大洋又形成一座面积接近伦敦的冰山，研究表明南极海床反弹或能延缓冰盖崩塌。运用水下机器人获取南极海冰数据，首次利用无人机揭示南极海冰表面精细结构。发现气候变化使南极 海冰面积创下最低纪录，使南极思韦茨冰川处于快速融化状态，使南极冰架更加脆弱，使南极冰盖出现大量冰块损失。探查南极浮游病毒的生态分布趋势，开展对南极磷虾种群主要栖息地的广泛调查。发现南极冰盖下存在身体半透明的鱼，发现南极冰层下;潜伏着世界最大鱼类繁殖地。 (二)研究海洋生态环境变化的新信息 1. 探索海洋生物的生存及生态现象 揭示海底微生物存活的代谢秘诀；发现甲藻发光是抵御食草动物的防御机制，发现红藻繁殖由动物媒介传粉来实现，发现澳洲山火之后海中浮游藻类爆发增长；发现水草可使海中有害细菌大量减少。通过基因测序揭示虎鲸社会结构演化的特征，揭示抹香鲸遗传多样性低的原因，发现抹香鲸不同群体拥有不同方言。发现鲸鱼会用唱歌进行求偶和社交活动，调查表明长须鲸种群在南极摄食地回升。发现海豚生活中能用呼喊彼此名字来进行沟通，雌海豚似人类会用;婴儿语呼唤幼崽。发现象海豹会通过听;口音来识别竞争对手，海豹能通过自觉保持社交距离来防止传染病。发现鹈鹕鳗脑袋充气只是为了捕获猎物，而盲鳗能用快速喷出黏液方式进行防御。发现拟单鳍鱼靠进食海萤;点亮自己，长棘毛唇隆头鱼能用皮肤探测周围环境。揭示狮子鱼适应深渊极端环境的遗传变异，发现躄鱼能通过变色与漂白珊瑚融为一体。发现绒毛鲨利用生物荧光寻找伴侣，发现杂交鲨鱼可能更具威胁性。研究显示全球头足类动物数量显著增加，发现海葵毒液会随环境而变化。发现水母可阻止和逆转衰老的基因，发现没有中央大脑的水母也能通过联想学习。发现非洲企鹅会通过组团来捕鱼，发现海洋丝盘虫靠;聚餐来进食。 2. 探索气候变化对海洋生态环境的影响 研究显示气候变暖将导致全球海平面上升，对太平洋岛屿物种带来严重威胁。发现气候变暖使北极海冰加速融化，迫使北极熊改变饮食习惯，转向以海豚为食，或改吃鸟蛋，还会经常挨饿，出现生育率下降等现象，对其生存带来巨大压力。发现气候变暖使南极海冰面积缩小，导致帝企鹅遭遇繁殖危机，特别是将给帝企鹅幼鸟带来灭顶之灾，可能会导致帝企鹅种群走向灭绝。发现气候变暖会导致海鸟信天翁;离婚率上升，导致北极候鸟体型缩小，还可能导致海岸筑巢鸟类灭绝。发现气候变暖已使大堡礁珊瑚严重白化，造成南极海狗生存危机，导致向日葵海星大量死亡，促使地中海绿海龟扩大筑巢范围，致使海洋底栖生物迷路，引起海中鳗草南界北移，加速外来动物蓝蟹入侵地中海，导致北方海洋生物入侵南极海域，还造成海洋生物三维栖息地缩小。发现温室气体二氧化碳溶解在海洋中会加剧海水酸化，而海水酸化会损害鱼类视力和感知能力，严重影响海胆和牡蛎的生存及繁殖，还会影响束毛藻的生长和固氮功能。 3. 探索污染排泄对海洋生态环境的影响 发现海洋塑料污染呈现飙升扩张趋势，已殃及北极水域，严重污染海洋微表层，并在深海区产生大型塑料微粒库，而且其存续时间可能超过预期。发现微塑料能进入海洋鱼类肌肉并影响其健康，会改变海鸟肠道微生物群，会给濒危海鸟带来更大风险。研究表明海洋油轮溢油事故不少是人为失误造成的，还发现全球绝大多数海洋浮油来自人类活动。研究显示只需极少量的石油，就会对构成海洋食物系统基础的浮游生物产生重大影响。鲸和海龟等海洋动物，在浮出水面呼吸时，接触到石油也会受到伤害。研究表明人类活动导致海洋汞含量大幅提升，发现北冰洋边缘冰区是大气汞的重要来源。汞是一种剧毒液态金属，可随大气环流进行长距离传输。由大气传输及沉降等途径进入水体的汞经微生物甲基化后，会进入海洋生物食物链，通过富集、放大作用危害海洋生态环境。发现海洋汞污染物会对濒危物种中华鲎幼体产生毒害作用。在研究海洋核污染时发现万米水深动物体内存在人为核爆信号，发现福岛核事故放射性物质已扩散入北冰洋，还发现地球上 最深海沟存在持久性有机污染物。此外，人造光和噪声污染，也会影响海洋生态环境。研究发现北极海底生物会受到船只上人造光的影响，发现观鲸船噪声会干扰鲸类休息和育幼行为。 4. 探索保护海洋生态环境的对策 (1)探索防治海洋温室效应加重的方法：研制出能迅速清除海水中二氧化碳的微型马达，找到高效低廉的海水中清除二氧化碳新方法，揭开海洋藻类高效吸收二氧化碳的奥秘，发现浮游生 物在二氧化碳储存方面有着重要作用，发现海草可能相当于一个 巨型的全球碳储存库；实现定量测量全球海洋二氧化碳循环。 (2)探索防治海洋塑料污染的措施：制成可在海水中降解的新型塑料，发现能有效降解塑料的海洋微生物菌群和酶，开发出荧光染料识别海洋微塑料的新方法。利用植物的木质素研制出易降解的微型颗粒，并用于取代目前添加在日化用品中的塑料微粒，宣布在化妆品行业禁用微小塑料颗粒。(3)探索防治海洋石油污染的对策：开发出深海漏油快速测定技术；用碳纳米管合成可清除海洋漏油的纳米亲油物质，发明用氧化铁纳米粒子清除海洋漏油的新技术，开发利用具有;吃油功能的细菌。 (4)建设海洋气候观测与预报系统：在北太平洋和印度洋投放深海气候观测浮标，建成首个全球实时海洋气候观测网。通过成功破解深海潜标数据实时传输难题，建成大规模区域潜标观测网，建成全球海洋及陆相气候多变性记录网。在南极设置收集海洋气象数据的科研监测舱，研制海上使用的无线电气象传真系统， 建立海洋气候预报的全球监测和服务系统。 (5)加强海洋环境监测系统：推进海底科学观测网建设，实现由卫星实时传输深海海底数据，建立常态化深海长期连续观测和探测平台，通过发射专业卫星和多卫星组网建立海洋环境观测系统，建立监测珊瑚和哺乳动物等专项监测系统。试用海洋漂浮物、海底光缆和浅水浮标监测海底地震。与此同时，做好滨海湿地和珊瑚礁的生态修复及保护工作。 (三)利用海洋资源开发产品的新信息 1. 实施海水淡化工程的新进展 推出把发电厂冷却海水转化为干净淡水的新技术，开发低能耗、可持续的海水淡化方法。研制用于海水淡化的石墨烯氧化物薄膜、含氟纳米结构材料，以及把蛋清变为可过滤净化海水的新材料。制成用于海水淡化的太阳能泡沫蒸馏器。 2. 利用海洋资源开发能源产品的新进展 在南海发现深水高产大气田，探明储量超千亿立方米；测试成功超深水油气探井，并勘探发现深水深层大气田。;兴旺号钻井平台在南海成功开钻， ;深海一号能源站顺利抵达目标海域，深水导管架平台;海基一号投产。突破波浪能发电的关键技术，推出波浪能发电装置;舟山号和;长山号；开发利用深海洋流能的发电装置，在地中海建设首个海上风电项目，海上浮动核电站投入商业运营。发明靠盐水或海水发电的新型灯具;盐水灯，用光催化法大幅提高海水发电效率。推进海水制取氢能源研究，制成可;汲取海水中氢能的机器水母，研制能解决海水制氢难题的耐腐蚀方法，开发无需脱盐的海水制氢技术，研制海水无淡化原位直接电解制氢方法，开发深海海底细菌制造氢气技术。 3. 利用海洋资源开发材料产品的新进展 (1)利用海水提取金属材料锂和铀：制成可从海水中高效提取锂的新装置，开发海水取铀能力大幅提升的电化学方法。 (2)利用海洋资源开发光学材料：模仿乌贼开发善于变色的光学超材料，受章鱼启发研制出柔性显示器材料，用蟹壳制成可作光学显示器的塑料，由研究水蚤获得高强度发光蛋白材料，利用水母荧光蛋白开发出新型激光材料，用海藻制成柔软耐用的发光材料。 (3)利用海洋资源开发其他材料：模仿章鱼吸盘研发出水中可拆卸材料，根据珍珠母特性研制出纳米复合材料，用仿生方法成功合成人工珍珠母，仿贻贝和沙塔蠕虫制成水下快速胶黏剂，用蟹壳制造新的电池阳极材料。利用蟹壳和树木提取物制成食品保鲜膜，用人工方法把船虫培育成营养丰富的海鲜材料。 4. 利用海洋资源开发医药产品的新进展 利用贻贝黏附蛋白制成处理伤口和骨折愈合的医用材料，利用贻贝黏附蛋白实现无疤痕皮肤移植，发现芋螺毒素有助于研发心脏病新药，从虾蟹壳提取壳聚糖制成防食物中毒的药品。用鱼黏液等制成纯天然防晒霜，把海水罗非鱼皮用作治疗烧伤的材料。发现海洋热带沙孢菌具有抗癌功能，从海绵中获得可杀死癌细胞的化合物，合成具有抗菌消炎和抗肿瘤作用的海星皂甙。利用海洋褐藻制取具有天然抗氧化功能的鼠尾藻多酚，开发出可助软骨修复的海藻凝胶，发现褐藻成分能抑制溃疡性结肠炎。(四)推进海洋探测装备研发的新信息 1. 海洋探测专用船舶的设计建造成果载人科考船：我国先后建成;科学号海洋科考船、;张謇号万米级深渊科考母船、;东方红3号全球最大静音科考船、;中山大学号海洋综合科考实习船，又开建第一艘万吨级海洋科考船。法国;塔拉号科考帆船已成为太平洋上流动的实验室。无人科考船：我国已把智能无人艇作为海洋科考新装备，并建成全球首艘智能型无人系统科考母船。俄罗斯设计建造;先锋M号第一艘无人驾驶科考船。极地破冰船：俄罗斯建造拥有技术优势的超级核动力破冰船。我国建成首艘自主设计的极地科考破冰船、;中山大学极地号破冰船。 海洋探测专用作业船：国外推出海上大气沉降研究作业船。我国建成;天鲲号亚洲最大绞吸海底挖泥船、;向阳红22号大型浮标作业船和;海巡08号深远海大型专业海道测量船。 2. 海洋探测专用器具的研发成果 非载人潜水器：我国制成以;海龙;潜龙和;蛟龙为代表的 ;龙系列深海潜水器，制成 ;彩虹鱼号首台万米级深渊 潜水器、;海斗一号全海深自主遥控潜水器，以及 ;探索与;问海水 下 机 器 人。欧 洲 开 发 出 可 在 水 下 协 同 作 业 的 机 器 人 系统。载人潜水器：我国成功研制;奋斗者号全海深载人潜水器，并创造10909米的中国载人深潜深度纪录。其他海洋探测器具：我国先后制成;海翼号和;海燕号水下滑翔机。;翼龙10号无人机，制成用于远海救援的大型水陆两栖飞机，以及既能上天也能入海的航行器。美国推出首架;人鱼海神海上侦察无人机，研制出可变身为潜水艇的无人机。 3. 海洋探测仪器设备的研发成果 海洋探测理化仪器：开发出新型宽带鱼群回声探测仪，预测飓风准确率更高的新辐射计，海雾能见度剖面仪和原位海洋分子记录仪。海洋探测光学仪器：开发出能拍摄珊瑚吐丝的水下显微镜，用于探索海洋的声波驱动水下相机，可大幅提升海底相机弱光拍摄性能的器件，可支持万米级深潜的深海摄像机。可探测全球99%海域的紫外激光拉曼光谱仪，能从水下获取三维图像的量子激光雷达。水下声学设备：开发出可大幅提高海洋水下听力的设备材料，制成模仿海豚回声定位的紧凑型声呐。海洋探测光电设备：成功进行世界首个海水量子通信实验，为未来建立水下及空海一体量子通信网络奠定基础。研制出用于海上救援的;日夜相连传感器，以及更好勾勒海洋观测图景的新传感器。完成电子设备电源固态锂电池万米海试，开发用超声波技术为深海水下仪器充电。 海洋探测机械工程设备：印度正在开发一套深海采矿系统。我国制成;海牛号深海海底钻机，功能强大的模块化海床挖沟机。海洋探测设备方面的其他成果：研制出首套深海环境腐蚀试验装置，并用铝合金制成抗水压的深海潜水设备。开发出海洋装备的石墨烯防腐涂料，以及用于海洋探测设备的高强度延展合金。 张琼妮 张明龙 2024年3月15日