中國海洋學會聯合中國太平洋學會、中國海洋湖沼學會、中國造船工程學會、中國航海學會及中國指揮與控製學會評選出2020年度中國十大海洋科技進展。（排名不分先後）

01 海洋天然氣水合物開采流固體(ti) 產(chan) 出調控機理研究取得突破

天然氣水合物是一種潛力巨大的清潔能源，精準刻畫儲(chu) 層傳(chuan) 熱傳(chuan) 質機理是製約天然氣水合物安全高效開采的前沿科學與(yu) 技術難題。2020年，我國科研人員創建了天然氣水合物儲(chu) 層滲流分形理論與(yu) 出砂管控理論，揭示了製約海洋天然氣水合物中長期開采的儲(chu) 層氣-水-砂產(chan) 出規律耦合機製，實現了海洋天然氣水合物開采傳(chuan) 熱傳(chuan) 質基礎理論的重大突破，在國際Top期刊上發表學術論文10餘(yu) 篇。

基礎理論突破有效引導天然氣水合物開采技術創新，形成了開采儲(chu) 層流固體(ti) 產(chan) 出精準調控技術，構建了集開采效率、環境效應、工程地質風險“三位一體(ti) ”的天然氣水合物綠色開采新方法體(ti) 係，獲得授權國際專(zhuan) 利14項（其中美國專(zhuan) 利5項）、國家發明專(zhuan) 利18項。

02 深海微生物驅動的碳氮循環耦合機製及通量

深海是有機碳再礦化和長期儲(chu) 碳的主要場所。迄今對深海係統物質與(yu) 能量循環過程的機理和通量知之甚少。核心難題是海洋真光層沉降的有機質不能夠滿足深海微生物的碳和能量需求。這意味著有更多的能量來源和代謝模式還未識別到。該研究從(cong) 深海微生物黑暗固碳和海洋動力過程導致的側(ce) 向輸運供碳兩(liang) 個(ge) 方麵來解答這一問題。

通過多學科交叉的海洋現場觀測和模擬，結合生理學實驗和深海穩態氮循環模型，揭示了兩(liang) 步硝化與(yu) 固碳耦合機製，建立了碳氮耦合計量學關(guan) 係，量化了硝化過程對深海生物圈及全球海洋碳循環的貢獻和影響。首次定量了陸架側(ce) 向輸運的顆粒物對深海碳需求的顯著貢獻，填補了邊緣海深海碳供需不平衡的缺口。研究成果於(yu) 2020年發表在PNAS和Geophysical Research Letters上。

03 科學家揭示下洋殼岩石中深部微生物生存策略

地球深部生命研究取得的重要進展之一是發現了海底洋殼生物圈。然而，目前的研究幾乎全部集中於(yu) 上洋殼表層玄武岩，對占洋殼體(ti) 積近2/3的下洋殼中的深部生命活動的探索還處於(yu) 空白狀態。IODP 360航次對西南印度洋Atlantis Bank的下洋殼進行了鑽探，獲取了長度為(wei) 800米的下洋殼輝長岩岩芯，並對棲息於(yu) 此的微生物生命活動進行了研究。

研究人員從(cong) 這些岩石中檢測到了完整的、具有生物活性、可進一步生長發育的微生物細胞。同時，基於(yu) 轉錄組代謝途徑的構建，發現這些微生物主要依賴於(yu) 有機大分子再循環利用的異養(yang) 方式生存，從(cong) 而揭示了下洋殼岩石中深部微生物的生存策略。該研究證實了下洋殼深部生物圈的存在，拓展了生物圈在地球圈層分布的下限。研究成果於(yu) 2020年發表在Nature上。

04 “奮鬥者”號全海深載人潛水器成功完成萬(wan) 米海試

“奮鬥者”號全海深載人潛水器是“十三五”國家重點研發計劃“深海關(guan) 鍵技術與(yu) 裝備”重點專(zhuan) 項的核心研製任務。在國家科技部的支持下，國內(nei) 近百家科研院所、高校、企業(ye) 近千名科研人員開展關(guan) 鍵核心技術攻關(guan) 、總體(ti) 設計、集成建造和海上試驗。自2020年7月起，“奮鬥者”號先後赴南海、西太平洋馬裏亞(ya) 納海溝海域分階段進行了海試驗證，累計完成30次下潛，其中8次突破萬(wan) 米。11月10日8時12分，“奮鬥者”號創造了10909米的中國載人深潛新紀錄，標誌著我國具備了全海深進入、探測和作業(ye) 能力，在大深度載人深潛領域達到世界領先水平。

11月28日，在“奮鬥者”號全海深載人潛水器成功完成萬(wan) 米海試並勝利返航之際，中共中央總書(shu) 記、國家主席、中央軍(jun) 委主席習(xi) 近平發來賀信，致以熱烈的祝賀。“奮鬥者”號研製及海試的成功，標誌著我國具有了進入世界海洋最深處開展科學探索和研究的能力，體(ti) 現了我國在海洋高技術領域的綜合實力。

05 我國首次利用水平井技術完成“可燃冰”試驗性試采

2020年2月17日-3月18日，我國在水深1225米的南海神狐海域全球首次實現水平井鑽采天然氣水合物（俗稱“可燃冰”），創造了“產(chan) 氣總量86.14萬(wan) 立方米、日均產(chan) 氣量2.87萬(wan) 立方米”兩(liang) 項新的世界紀錄，實現了從(cong) “探索性試采”向“試驗性試采”的重大跨越，在產(chan) 業(ye) 化進程中取得重大標誌性成果，使我國在天然氣水合物勘查開采領域的國際“領跑”優(you) 勢地位進一步增強。

本次試采攻克了深海淺軟地層水平井鑽采技術裝備等世界性難題，自主研發了以水平井為(wei) 核心的六大類32項關(guan) 鍵技術，以深海井口吸力錨為(wei) 代表的12項核心裝備。創新形成了覆蓋試采全過程的環境風險防控技術體(ti) 係，建立了大氣、水體(ti) 、海底、井下“四位一體(ti) ”環境監測體(ti) 係，保障了天然氣水合物綠色開采。

06 海洋二號C衛星成功發射，實現海洋動力衛星雙星組網運行

9月21日，我國在酒泉衛星發射中心成功發射海洋二號C衛星，實現了與(yu) 海洋二號B衛星協同組網運行，大幅提高了海洋動力環境要素全球觀測覆蓋能力和時效性、對海洋強國建設、防災減災能力提升、開展海洋科學研究、解決(jue) 全球變化等問題具有重要意義(yi) 。

海洋二號C衛星采用66°傾(qing) 角的非太陽同步軌道，與(yu) 位於(yu) 太陽同步軌道的海洋二號B衛星形成很好的互補觀測能力，既可有效解決(jue) 雷達高度計測高潮汐混頻問題，也可實現微波散射計觀測數據的可靠定標和高效檢驗。雙星組網觀測能夠精準捕捉到我國周邊海域的全部台風，衛星數據在海洋災害預警監測、氣象預報服務、大洋漁業(ye) 資源開發、海上綠色能源開發以及海洋重大應急事件中均可發揮出重要作用。

07 海域段高水壓複雜地層地鐵盾構隧道長距離連續掘進施工技術

青島地鐵8號線大洋站到青島北站區間海域中盾構段長2.9公裏（國內(nei) 目前最長過海地鐵隧道），穿越2條斷裂帶（分別長90米、613米），斷裂帶岩層破碎且部分連通海水，區間最大埋深約51米，岩層抗壓強度57兆帕。項目部在海底長距離連續盾構施工，通過分析下穿海域地質及水文、泥漿流變性能、掘進對破碎帶擾動機製及其失穩過程，開展了海域段高水壓泥水盾構氣壓輔助快速安全掘進技術、長距離泥漿循環保障技術、高水壓下盾構密封技術、海底高水壓查換刀技術、海底盾構穿越破碎帶穩定性技術等科研攻關(guan) ，解決(jue) 了海域段盾構施工中諸多難題，高效安全完成海域段長大隧道施工任務，創造了泥水盾構地鐵過海隧道建設新紀錄，同時為(wei) 國家海域段更長更大隧道施工提供重要參考。

08 “海鬥一號”填補我國萬(wan) 米作業(ye) 型潛水器空白

2020年5月，“海鬥一號”全海深水下機器人勝利挺進全球最深海區-馬裏亞(ya) 納海溝挑戰者深淵，成功完成4次萬(wan) 米下潛和試驗性應用，率先實現我國“十三五”全海深重大裝備研製、海試和試驗性應用，填補我國萬(wan) 米作業(ye) 型潛水器空白，獲取我國首批全海深重要數據和樣品，構建我國首支萬(wan) 米裝備的專(zhuan) 業(ye) 化研發、海試和應用團隊。

在國際上首次利用全海深電動機械手，完成萬(wan) 米海底樣品抓取、沉積物取樣、標誌物布放和水樣采集，取得多項具有重大影響力的科技創新成果，引領我國深淵裝備體(ti) 係和全海深潛水器技術的發展。“海鬥一號”萬(wan) 米深潛成功，作為(wei) 我國海洋技術領域的一個(ge) 裏程碑，標誌著我國跨入全海深探測與(yu) 作業(ye) 的新時代，為(wei) 我國海洋強國戰略做出重大貢獻。

09 “雪龍2”號首航南北極

“雪龍2”號是我國首艘自主建造的極地科考破冰船，也是全球首先采用船艏、船艉雙向破冰技術的極地科考破冰船，能以2～3節的速度破1.5米冰外加20厘米積雪。“雪龍2”號作為(wei) 大國重器，極大增強了我國在極地海域綜合調查的廣度、時長和內(nei) 容。習(xi) 近平主席在新年賀詞中把它與(yu) 嫦娥登月和北鬥組網相提並論，受到了國內(nei) 和國際社會(hui) 的廣泛關(guan) 注，是新形勢下我國科技進步的象征，國際影響巨大。

2020年，“雪龍2”號首航南極，憑借強大的破冰和海洋綜合調查能力，成功在認知最少的宇航員海完成了9個(ge) 斷麵83個(ge) 站位調查，初步掌握了該海域關(guan) 鍵生物種群分布特征，發現了達恩利角冰間湖形成南極底層水並向西流動的證據。同年，“雪龍2”號首航北極，圓滿完成中國第11次北極科學考察任務。獲得了海冰密集區曆時最長的連續數據、重點海域高分辨率淺地層剖麵數據，首次開展了電視抓鬥作業(ye) ，並采集了18.65米長沉積物岩心，創造了我國北極考察新紀錄。

10 全球首款海底地形地貌與(yu) 淺地層剖麵一體(ti) 化聲學探測裝備研製成功

海底地形地貌與(yu) 淺地層剖麵信息是海洋資源調查、海底環境監測與(yu) 科學研究等軍(jun) 民領域不可或缺的重要信息。獲取這些信息的傳(chuan) 統作業(ye) 模式是采用多種型號的聲呐分別探測，這樣不僅(jin) 成本高、作業(ye) 效率低，而且信息精確位置配準難，多源異步數據融合容易失效。

2020年10月我國科技人員成功研製出一種集海底地形地貌與(yu) 淺地層剖麵探測三種功能於(yu) 一體(ti) 的高效精細海底聲學探測裝備，解決(jue) 了海洋勘測領域這一迫切需要解決(jue) 的重大技術難題，在海底地形地貌與(yu) 淺地層剖麵共點同步探測關(guan) 鍵技術上取得重大進展，綜合性能國際領先。這是我國海洋聲學裝備領域的又一重大突破，對促進我國水下聲學探測技術進步與(yu) 裝備國產(chan) 化作出了突出貢獻，為(wei) 我國海洋資源開發、環境保護和科學研究提供了新的技術保障。

來源：中國海洋學會(hui)

圖片來自網絡



關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站