


占据地球表面积71%的海洋是全球最大的能源资源宝库,更是支撑未来可持续发展的战略空间。科学探索与开发目前人类仅仅了解了不到10%的海洋,是构建全球命运共同体的重要手段。聚焦“海洋强国”战略,2025大湾区科学论坛“海洋科学与海洋产业分论坛”以“南海及深海探索开发”为主题,将瞄准国家海洋战略开发的科学盲区和技术难点进行深入探讨,向海洋要生产力,助力探寻海洋开发与环境保护平衡的科学方案,积极汇聚南海及大湾区的“深蓝大脑”共谋发展,为海洋经济高质量发展的科学与产业引擎建言献策。
从“认知盲区”到“数字孪生”
用新一代海洋科学重构对海的认知
“深蓝大脑”首先瞄准的,是我们对海的认知体系本身。
马达加斯加高等教育和科研部秘书长萨拉瓦·朱利安直言:“全球海洋发展面临科学认知上的盲区,这给进展和有效治理带来了挑战。”如果不能在科学上补课,“全球海洋战略可能在生态上不可持续,或在经济上难以为继”。
这与国内科学界的判断高度一致。中科院院士吴立新强调,发展公里级、亚公里级分辨率的地球系统与海洋模式,是“国家需求和大国竞争制高点”的必然要求。
在此背景下,粤港澳大湾区给出的答案是——用“超算+智算+量算+AI大模型”的组合拳,推动“物理—数据融合驱动”的新一代海洋认知体系。
崂山国家实验室主任、中科院院士吴立新将这种新范式概括为“超智融合”:HPC为AI提供物理相容的“计算世界数据”,AI加速复杂微观过程建模,量子计算则为极端大规模计算和优化打开新路径。他坦言:“超算、智算、量算的深度融合,将为精细化海洋—地球系统预报提供新的范式。”
与“看懂海洋”同样重要的,是“管住近海”。香港科技大学教授甘剑平以珠江口—大湾区为例,展示了风险画面:珠江口底层出现大面积缺氧区,面积约1千平方公里。模拟显示,若当前排放水平不变,至本世纪末缺氧区体积将扩大4倍,“渔业和养殖根本无从谈起”。
甘剑平的应对方案是一套操作性极强的“数字孪生+工程干预”组合:一方面,通过构建覆盖珠江口—南海—西太平洋的海洋数字孪生体系,把30年历史数据、实时监测、模式预测和AI分析融为一体,做到“任意时间、任意点位、三维可视、可回放、可推演”;另一方面,在河口—近海交界带布局10–200公里规模的贝类养殖带,利用其吸收营养盐、改善水质功能,“能削减16%—67%的海底缺氧面积,这相当于在整个珠江流域削减10%—60%的营养盐排放。在河口海域通过生态工程‘以养治污’,是可行的” 。
在这一套体系中,“数字孪生”不只是可视化工具,而是贯穿科研、管理与工程决策的“操作系统”。该系统上连公里级、亚公里级的海洋—大气耦合预测,中接珠江流域—河口—大湾区海岸带的污染负荷与生态响应,下接“养蛤治富”“养藻固碳”等具体生态工程设计与动态调度。这正是我们对海洋认知体系中的第一重逻辑:先用新一代科学认知把南海和大湾区“看清”“算准”,再谈向海洋要生产力。
深海“国之重器”与“蓝色粮仓”
在开发与保护之间寻找中国方案
如果说数字孪生是“看清海洋的大脑”,那么深海装备和“蓝色粮仓”就是“深蓝大脑”瞄准的“伸向深海的手臂”和“立足国计民生的胃口”。
广东省科技厅二级巡视员黄江康给出一串清晰的数据坐标:“我们组织实施海洋科技重点领域研发计划,加强海洋光尺工程装备与船舶制造、海上风电、天然气水合物等领域关键核心技术攻关……2024年全省海洋生产总值达2万亿元,占全国总量将近20%,对地区经济增长贡献率达27.3%。”
高标准建设南方海洋科学与工程广东省实验室(广州),建设广东智能无人系统研究院、龙穴岛总装基地等一系列举措,把外界的目光进一步聚焦到广州市南沙区。广州市科技局局长谢明介绍,“梦想号”大洋钻探船在南沙正式入列,“十四五”规划这种的国家重大科技基础设施——冷泉生态系统装置也在这里启动建设,7000米级深海ROV(无人遥控潜水器)打破多项国外垄断技术,“极地号”新一代破冰考察船首次交付使用,全国首台国产海底管缆埋设机器人首次实现批量供货。
另一方面,是关系“吃饭问题”的“蓝色粮仓”。
数据显示,我国水产品总产量超过7000万吨,其中养殖占比超80%,人均水产品消费约52公斤,是世界平均水平的2.8倍;水产品提供了国内近三分之一的优质动物蛋白;水产养殖生产效率是畜牧业的5—10倍,排放仅为其1/7到1/10。中国工程院院士包振民提出把“深远海养殖”和“零排放工厂化养殖”结合起来,构建真正意义上的“中国‘蓝色粮仓‘方案”——通过建设国家级和省级海洋牧场、万立方米级深远海网箱和养殖工船,解决近岸空间有限、环境承载力不足问题,进一步利用深远海养殖“破题”我国深海资源权益保障,“既解决蛋白供给,又以渔业活动固化国家管控存在”。
包振民坦言,深远海养殖经济性和抗风险仍有挑战,“燃料、固定投资和折旧成本占到运营成本的大头”。因此,他把目光投向“零排放循环水工厂化养殖”:在加州鲈、南美白对虾等物种上,利用10万立方米级循环水系统,实现几乎零排放、全年多批次高密度生产;通过AI中台和数据决策系统,实时监控水质、投喂、生长和疾病,实现“农牧业的精细化工厂管理”,由此形成“陆基繁育+近岸育肥+深远海成养+工厂化加工”完整产业链。
从靠天吃饭到精确可控,这是传统渔业向工业化渔业的根本转变。
深海“国之重器”和“蓝色粮仓”在大湾区汇合,形成一条独特的“深海资源—安全供给—生态风险控制”闭环:冷泉、可燃冰、海底管线、深海机器人等,构成海洋能源与重大工程的战略支点,而深远海养殖、工厂化养殖与乡村振兴“渔—农—文旅”模式结合,支撑粮食安全。两者都必须嵌入同一套高分辨率海洋预测与环境监测体系,在“算得清、看得见”的前提下,回答深海的凝视。
从“南沙方案”到“湾区样板”
把科技优势用在现代海洋产业体系构建上
如果说前两个维度更多是科学和技术层面,那么大湾区真正的雄心,是反向瞄准“深蓝大脑”,把这些“点状突破”升级为“面状样板”和“产业体系”。
南沙地处粤港澳大湾区地理几何中心,环珠江口黄金内湾关键节点,坐拥深水两港,背靠广袤腹地,面朝浩瀚南海,是发展海洋经济的天选之地,更是落实海洋强国战略的前沿阵地。南沙开发区管委会副主任王岐表示,近年来,该区以实施《南沙方案》为牵引,深入推进港口、航运港、邮轮港、科技港和金融港“五港联动”发展战略,推动海洋科技与海洋产业实现跨越式发展。”
围绕这一布局,南沙已经形成了高端海工装备与深海科技链、海洋新能源与海上风电链、“蓝色粮仓”与乡村振兴链、海洋大数据与海洋金融链等示范性产业链。这其中,包振民、许圣铨等专家提出的“深远海+工厂化+零碳产业园”模式,已在珠三角、海南和内陆盐碱地展开布局。在大湾区,海洋牧场、休闲渔业和近岸生态修复项目日益增多,“鱼米之乡”正在成为“渔旅之乡”“渔光互补之乡”。
中国科学院院士周成虎提出,要用遥感、大数据和AI构建“以海岸带为基线,以港口为节点”的综合感知体系,“让海洋数据从信息变成决策”。广州也已计划设立总规模200亿元的科创基金,重点投向包括海洋在内的硬科技赛道,推动科技、产业和金融正向循环。
这一切并非孤立工程,而是“海洋强国”战略在大湾区的落实:在建设海洋强国、科教兴国和粤港澳大湾区建设的一体部署下,有《南沙方案》《珠江口一体化高质量发展》等协同的规划,在论坛这样的平台上,让科研院所、国际组织、企业、金融机构围绕具体问题对接。事实说明,从数字孪生到冷链物流,从养殖模式到生态治理,从遥感数据到政策评估,大湾区可以提供成套方案,而不仅是单项技术。
在南沙这个前沿阵地,2025大湾区科学论坛“海洋科学与海洋产业分论坛”把科学、技术、工程、产业、金融和国际合作一起“拉到桌面”,在“看得清海洋—守得住生态—吃得好‘蓝色粮仓’—供得稳新型能源—带得动区域经济”之间寻找最优解。最终要形成的是一套可以复制到全国的“湾区样板”,用高认知体系和成套工程技术,把海洋变成可持续发展的增长前沿。
海洋强国“向海而兴”。在大湾区,以冷泉、可燃冰、深远海养殖、海上风电、海洋大数据和蓝色金融等一系列关键节点勾勒出的现代海洋产业蓝图正在成为现实。