中国行业发展报告

【摘要】　　9月1日，海洋知圈讯，8月16日至8月23日，大连理工大学邹丽教授牵头负责的国家重点研发计划“深海矿产混输智能装备系统研发”项目，联合长沙矿冶研究院有限责任公司、中国船舶集团第702研究所、中国海洋大学、上海交通大学、哈尔滨工程大学、厦门大学、江苏大学、中山大学、中国石油大学（北京）共10家国内优势单位共同研制完成我国首套深海采矿智能化混输装备系统，搭载“长和海洋”号科考船（GHF2021-0801航次），在南海西沙（110°48.03′E，17°21.08′N）成功开展海上试验，完成了整个系统的布放回收过程。在陆地资源逐渐枯竭的大背景下，因深海矿产资源丰富，世界各国都在竞相开展深海采矿方面的研究。我国作为海洋大国，尽快掌握深海进入、深海探测、深海开发方面关键技术对我国海洋资源开发意义重大。邹丽教授牵头的“深海矿产混输智能装备系统研发”项目重点解决深海矿产开采最为关键的输送环节问题，即如何将开采出来的海底矿产智能高效地从海底输送到水面。项目核心目标是在深入研究混输系统内外流动机理基础上，提出具备智能调节、健康监测、组拆高效等功能的3000米级混输系统总体方案，真正实现实际海洋环境下安全和智能化输送。项目研制的深海矿产混输系统由泵-管系统、智能调控与健康监测系统、布放回收系统等组成，为在没有连续海底矿料供给情况下测试输送系统性能，团队创造性地设计了“下行软管送料、上行泵-硬管系统提升”的U型系统，整个管道系统通过快速连接装置逐级下放至超过500米水深，整个系统安全、高效、稳定运行。

【关键词】海工装备，深海探测，深海矿产开采，环节输送

【摘要】　　8月20日，海洋知圈讯，近日，分子生物学与进化领域权威期刊Molecular Biology and Evolution在线刊发了中科院海洋所贝类遗传与进化研发团队关于牡蛎高温适应进化机制的研究论文“Noncoding variation and transcriptional plasticity promote thermal adaptation in oysters by altering energy metabolism”。这是该团队继在nature、nature ecology & evolution发表牡蛎适应进化及种质资源格局形成机制研究论文后，在牡蛎环境适应进化领域取得的又一重要进展。全球气候变化加剧和极端天气频发对海洋生物生存和繁殖造成了严重威胁，遗传变异和可塑性响应是生物适应性进化过程中的两种重要机制。牡蛎作为生态与经济价值兼备的潮间带优势种，是研究海洋生物适应进化机制的理想对象。长牡蛎与福建牡蛎是自然分布在我国北方与南方的潮间带优势种，是我国两大主养经济贝类，也是不同温度适应型的近缘姊妹亚种。遗传分化与表型可塑性作为进化的两种重要驱动力量，其相互关系一直是适应进化领域研究的热点与难点。本研究以长牡蛎与福建牡蛎为研究对象，解析遗传分化和可塑性在高温适应中的作用权重。研究发现南方福建牡蛎表现出更高的适应性表达可塑性，受选择基因同时作为环境响应基因，其在非编码区表现出更强的遗传变异特征。南方牡蛎具有更强的ATP（三磷酸腺苷）合成和脂肪酸分解能力；而北方牡蛎ATP消耗和脂肪酸合成能力更强，说明脂肪酸和ATP代谢间的能量代偿在长牡蛎和福建牡蛎适应南北环境中发挥了重要作用。总之，该研究成果揭示了非编码区变异和基因表达可塑性介导的能量分配在高温适应中的重要作用。该成果对于预测海洋生物的适应气候变化的潜力提供了重要参考，同时为优良新种质的创制奠定了理论基础。

【关键词】牡蛎，海洋生物，适应气候潜力

【摘要】　　8月19日，海洋知圈讯，近日，自然资源部第一海洋研究所研究生在东南印度洋亚南极模态水的研究中取得新进展。模态水是普遍存在于全球海洋亚热带和亚极地环流圈中，温度、盐度、密度垂向均匀分布的水团。它形成于晚冬，随着混合层加深，携带海洋上层的热量、碳、氧气以及营养盐进入海洋内部，对气候变化、海洋生物地球化学循环等有重要意义。亚南极模态水（Subantarctic Mode Water，SAMW）形成于南大洋的亚南极锋和亚热带锋之间。其中形成于南印度洋扇区的部分称之为东南印度洋亚南极模态水（Southeast Indian Subantarctic Mode Water，SEISAMW）。依托于自然资源部第一海洋研究所的自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室，大洋环流及潮波动力学团队基于第六次国际耦合模式比较计划（the Phase 6 of the Coupled Models Intercomparison Project，CMIP6）多模式历史模拟结果，通过与Argo观测对比，评估了CMIP6模式对SEISAMW的模拟能力，并讨论了该水团的长期变化。该研究对CMIP6模式中南印度洋东南部深混合层的模拟偏差进行了分析，评估了混合层模拟能力对CMIP6模式合理再现SEISAMW特征及潜沉过程的重要作用，并定量估算了SEISAMW潜沉率、体积、密度、温度和盐度的长期变化。结果表明，CMIP6模式普遍能够再现SEISAMW的低位涡属性和潜沉过程的年际变化。同时，其潜沉率、体积和密度均呈现减小趋势。过去的研究将SAMW作为整体，发现其体积呈增加趋势，而该研究则指出位于印度洋扇区的SEISAMW体积呈相反的变化趋势，加深了对SAMW变化复杂性的认识，同时也为气候模式评估和未来气候变化预估提供了新的视角。

【关键词】亚南极，模态水，气候变化，CMIP6

【摘要】　　8月16日，海洋知圈讯，近日，中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验有机地球化学研究团队在我国边缘海有机碳循环研究中取得系列重要进展，成果相继发表在《Geochimica et Cosmochimica Acta》（2篇，Nature Index 期刊）、《Environmental Science & Technology》（Nature Index 期刊）和《Global Biogeochemical Cycles》（Top期刊）等国际知名期刊。边缘海是有机碳埋藏的核心区域，尽管只占全球海洋面积的8%，其有机碳埋藏通量贡献了全球海洋有机碳埋藏通量的80%以上。因此，有机碳在边缘海的埋藏影响着全球碳的收支平衡。中国边缘海是典型的陆架边缘海，每年可以接收大量来自黄河、长江和珠江的有机碳、颗粒物和营养盐等陆源物质，在多种水动力作用的影响下形成了多个泥质沉积区，但是不同泥质区地理位置和沉积环境的差异，其有机碳的来源、埋藏机制存在很大不同。上述成果系统研究了黄河、长江和珠江沉积物输运系统中有机碳的迁移和转化过程，量化了不同来源有机碳在河口及边缘海的埋藏通量和埋藏效率，揭示了人类活动和自然变化过程对有机碳埋藏的影响，旨在为深入理解边缘海沉积有机碳的埋藏效率和碳汇意义提供科学依据，服务国家碳中和战略决策。

【关键词】边缘海，有机碳循环，碳中和

【摘要】　　8月6日，海洋知圈讯，近日，中国海洋大学水产学院田永军教授团队在生物、生态、环境科学领域顶尖期刊《Global Change Biology》上发表题为“Critical transitions and ecological resilience of large marine ecosystems in the Northwestern Pacific in response to global warming”（西北太平洋大海洋生态系的临界转换及生态弹性对全球变暖的响应）的研究论文。文章系统探究了西北太平洋大海洋生态系在全球变暖影响下的临界转换现象，并首次从生态弹性视角阐明了大海洋生态系对气候变化的非线性响应模式，对理解气候变化引起的海洋生态系统变化具有重要意义。

【关键词】海洋生态，全球变暖，气候变化

【摘要】　　7月12日，海洋知圈讯，6月29日，深圳大鹏湾出现布氏鲸，这是继广西北海涠洲岛之后在我国出现布氏鲸的第二个水域，受到大众的广泛关注。自然资源部第四海洋研究所与南京师范大学共建的“北部湾鲸豚研究与保护中心”研究团队于7月1日深夜抵达现场，开展相关研究。经过8天连续奋战，“北部湾鲸豚研究与保护中心”团队解开了一些关于新来“客人”的疑问。团队领队陈炳耀教授介绍说，本次深圳大鹏湾发现的为布氏鲸，而非传言的抹香鲸或大村鲸。经过连续数日跟踪观察，确认为同一头个体，经过模型估算，这头布氏鲸体长约为8米。与涠洲岛的布氏鲸相比，大鹏湾的布氏鲸离岸更近，多次出现在离岸100米范围内，水深最浅处有8.2米。这头布氏鲸的捕食行为比较频繁，主要捕食当地一些体形较小的沙丁鱼和棱鳀等群聚性鱼类。此事受到当地政府高度重视，已经成立了工作组，开展相关保护行动。

【关键词】深圳大鹏湾，海洋生物，布氏鲸

【摘要】　　7月5日，海洋知圈讯，近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室（OMG）深海地球动力学学科组张江阳助理研究员、张帆研究员、林间特聘研究员，联合香港中文大学杨宏峰教授，在马里亚纳海沟俯冲岩石圈的三维挠曲形变研究上取得重要进展。研究人员以马里亚纳海沟为对象，根据高精度海底地形、重力异常、地震等数据约束，首次模拟了整个马里亚纳海沟三维板块挠曲，计算了挠曲应力与破裂带的三维空间变化，并揭示了马里亚纳俯冲板块最南部的水通量明显多于中北部。理论模拟得到的破裂屈服带与观测到的地表正断层、拉张型地震，以及地震波速约束的板块含水区变化吻合。本研究揭示了马里亚纳俯冲板块的三维破裂带的空间分布特征，指出了俯冲带岩石圈三维挠曲过程的重要性，模型可推广至全球俯冲带研究。

【关键词】深海地球动力学，空间分布，俯冲带研究

【摘要】　　7月5日，海洋知圈讯，微藻是地球上代谢功能最为多样化的生物类群之一，在全球碳循环中发挥着关键性的作用，也是生物技术产业中重要的一类光合细胞工厂。然而，微藻的种质鉴定和代谢功能检测通常十分繁琐，目前，自然界大部分微藻难以培养。近日，中科院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心发表了首个微藻拉曼组数据库，并结合机器学习，示范了单细胞精度、快速的微藻种类鉴定和代谢功能表征。这一新技术为微藻细胞工厂的高效挖掘和筛选提供了一个免培养、高通量的强有力手段。

【关键词】海洋生物，微藻种类鉴定，代谢功能检测

【摘要】　　7月1日，海洋知圈讯，随着我国2030碳达峰、2060碳中和目标的确定，核电迎来了快速发展的历史机遇，对天然铀资源提出了重大需求。6月16日，国际欧亚科学院院士、中国科学院上海高等研究院绿色化学工程技术研究与发展中心姜标研究员研究团队在海水提铀研究领域取得重要进展，其成功开展了我国首次基于纳米膜的最大规模海水提铀海试试验。本次试验的实施将有效推进我国海水提铀从“实验室”走向“海洋”，为海水提铀的工程化应用提供重要的技术支持。

【关键词】碳中和，纳米膜，海水提铀

【摘要】　　6月22日，海洋知圈讯，近日，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所海洋基础地质调查团队在渤海物源研究方面取得重要进展。秦亚超等研究人员利用碎屑矿物分析方法，揭示了渤海现代沉积物的多物源特征。其中近岸水下三角洲的物源主要来自于黄土高原、燕山山地和科尔沁沙地。辽东海岸砂质沉积主要来自于近源中生代花岗质岩体的风化侵蚀作用。除此之外，渤海中东部的沉积物物源可简单归结为辽河物质和黄河物质的两端元混合。以黄河三角洲和辽河三角洲沉积物的重矿物组成作为端元，定量分析了渤海中东部不同沉积分区的物源混合比例。研究人员认为，渤海海峡南部盛行的落潮流是驱动黄河物质向黄海搬运的主要动力，而海峡北部盛行的涨潮流则是驱动黄河物质再循环的主要动力。黄河物质再循环的过程可分为内循环和外循环。通过内部再循环，形成了渤中沙席及其终端叶瓣，即渤海东部泥质带；通过外部再循环，建造了渤东沙脊及其终端叶瓣，即沙脊北部的石英富集区。该文是目前最全面的一份渤海物源研究报告，它不仅提高了我们对于黄河分散体系的认识，对于理解第四纪时期古渤海的沉积过程，以及古黄河水系和古辽河水系的演化及其相互关系也具有重要科学意义。

【关键词】渤海物源，黄河分散体系，重要进展

【摘要】　　6月21日，中国自然资源报讯，近日，国际著名地学类学术期刊《全球生物地球化学循环》在线发表《揭示西北冰洋海冰消退后表层海水二甲基硫浓度及海气通量变化机制》，揭示了北冰洋海冰快速消退如何影响海洋生源硫化物释放变化。该研究具体揭示了西北冰洋海冰快速消退前后一种海洋生物来源硫化物——二甲基硫的产生、分布及释放机制，提出北冰洋海水二甲基硫分布变化主要受到营养盐供给的影响，并指出在未来北极气候变化背景下海水增温及风速变化是海冰消退后影响海洋二甲基硫释放变化的关键要素。该成果对于评估海洋生源硫化物对北冰洋气候变化的影响具有重要意义。

【关键词】北冰洋，海冰消退，硫化物

【摘要】　　6月17日，中国自然资源报讯，近日，依托自然资源部第一海洋研究所的海洋环境科学与数值模拟重点实验室王世柱博士等人在学术期刊《地球物理通讯》在线发表了研究成果，提出了“北冰洋淡水储能”的新概念，为北冰洋淡水含量的诊断和预测提供了新思路。该研究通过开展系列敏感性数值试验，发现随着北极持续增温，北极海冰逐步减少，开放海域的海水与大气直接接触，使得海表应力增加，由欧亚海盆向美亚海盆的埃克曼输运作用增强。淡水水平输运和大西洋咸水增加这两种过程之间的相互作用，使北冰洋淡水总含量随海冰减少呈现出先增加后减少的趋势。而随着注入北冰洋地表径流的增加，这两种过程的相对强度发生变化，具体表现为：河流径流增多，为欧亚海盆提供了更多的淡水来源，可以在一定范围内抑制大西洋咸水引起的淡水含量减少趋势，其结果使得不同地表径流情景下淡水含量的标准化差值，即“北冰洋淡水储能”，也随海冰减少呈现出先增加后减少的变化。在将来的极端变暖条件下，北冰洋淡水储能显著减小。这一变化可能对局地和全球气候系统对水循环变化的响应产生较大影响。

【关键词】北冰洋，淡水储能，水循环

【摘要】　　6月3日，人民网讯，5月28日，中国海油渤海海域曹妃甸11-1电力动力平台入海长达42.4公里的220千伏三芯光电复合海底电缆成功登陆位于曹妃甸陆上的海陆缆转接井，这标志着我国首个海上油田群岸电改造项目完成主海缆敷设，即将具备海上输配电功能。此次敷设的主海缆包括两根220千伏海缆和一根110千伏海缆，其中220千伏海缆分别用于两座海上电力动力平台和陆地开关站的连接，110千伏互联海缆用于连接秦皇岛32-6和曹妃甸油田群，形成双回路以保障海上生产平台的供电可靠性。此前，乐亭至秦皇岛32-6电力动力平台的220千伏海缆已于5月12日完成敷设，秦皇岛32-6至曹妃甸油田群的110千伏互联海缆已于5月19日完成敷设。本次敷设作业中，渤海油田岸电项目组克服海上大风天气影响，利用深挖及定向钻技术突破作业瓶颈，在和谐用海的基础上，保障海缆施工和后期输配电的安全运行。

【关键词】海底电缆，岸电改造，海上输配电

【摘要】　　5月12日，海洋知圈讯，天津大学杨全红、凌国维、张辰联合团队成功研发全新能源转化材料，这种新材料能够“捕捉”深海中稀薄的氧分子并转化成为电能，实现长周期运行，成为一种节能、稳定的“海水电池”。深海被誉为“地球最宁静而神秘的地方”，那里生存着古老的原核生物，蕴藏着丰富的自然资源，对人类未来意义非凡。深海探测离不开稳定的电力供应。长期以来，科学家一直希望制造出直接利用海水作为电解质和能量来源的“海水电池”。然而，海水电池氧还原反应所必须的氧分子在深海环境中含量稀少，一种能够在深海贫氧环境下高效富集氧分子的新型材料是为人类探索深海提供能源保障的关键。天津大学海洋学院、化工学院联合团队提出了“面向深海贫氧环境海水电池高效亲氧催化剂”的设计策略，他们通过微波合成法制备出一种新型单原子催化剂。实验结果显示，这种新材料能够在贫氧环境下进行高效氧还原催化，从而产生电能。用这种新材料制造的海水电池能够在水下超千米的深海环境中稳定供电。

【关键词】深海供电，新材料，海水电池

【摘要】　　5月11日，海洋知圈讯，近日，南方科技大学海洋科学与工程系（简称“海洋系”）海洋磁学中心（Centre for Marine Magnetism, CM2）团队在海洋结核与结壳的古环境研究中取得新进展，提出了一种全新的方法，可用来研究洋流活动。铁元素是大洋环境演变中重要元素之一，对生物地球化学循环以及碳循环具有重要意义。要想研究海洋铁循环，需要合适的载体。深海铁锰结核与结壳广泛分布于全球各个大洋，是地球表层系统中最重要的铁储库。海洋磁学中心研究团队创新使用加热方法，使样品中非晶态铁氢氧氧化物因受热脱水，而转变为纳米级的铁氧化物晶体（磁铁矿和赤铁矿等），提高了样品磁学响应的灵敏度，并可进一步进行高分辨率显微分析，确定其形态特征和磁学性质。这一种新方法（加热与磁学分析）实现了对锰结核与结壳中的纳米级非晶态铁氧化物进行特征化和定量化研究。研究团队将该方法应用于西太平洋多个站位锰结核与结壳的表层样中，发现这些铁氧化物与大洋水深具有明显的对应关系，尤其是在水深5000米处明显增多。这一分布特点与该区海水中颗粒态铁、氧化还原敏感的微量元素、指示洋流活动的钕（Nd）同位素分布一致。该研究区5000米水深处具有明显的来自南极的富氧底流活动，这意味着洋流活动引起了多个环境指标响应。锰结核与结壳非晶态纳米铁氧化物对洋流活动敏感。研究团队提出的新方法对研究海洋古环境具有重要意义。

【关键词】海洋古环境，洋流活动，铁循环

【摘要】　　5月10日，海洋知圈讯，5月8日，由中科院海洋所牵头承担的国家自然科学基金委重大项目“印太交汇区物质能量汇聚中心海洋环境与生物过程的耦合作用和生态效应”启动会在青岛召开，来自国家自然科学基金委、中国科学院以及项目承担单位的50余位领导、专家参会，围绕印太交汇区核心科学问题开展研讨交流。该项目将针对“在多圈层、两大洋耦合作用控制下的海洋环境演变背景中，海洋动力和生物地球化学过程与生物过程如何相互作用，从而实现海洋生物多样性中心的物质能量维持和补充”这一核心科学问题，从海洋环境-生物互作、生物多样性生态功能、多学科信息融合的视角开展综合交叉研究，细致洞察印太交汇区海洋生物与环境之间的内在联系，深入探讨海洋生物多样性中心维持和演变的物质能量基础和环境生态效应，发展先进的人工智能-物理-生态耦合系统，催生相关原创理论，引领国际海洋和地球系统科学前沿研究。

【关键词】海洋环境，海洋动力，海洋生物

【摘要】　　5月8日，海洋知圈讯，5月4日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室（LMB）研究员林强团队在生物多样性与生物地理学领域知名刊物《多样性与分布》（Diversity and Distributions）在线发表了题为“Exploring ecological specialization in pipefish using genomic, morphometric, and ecological evidence”的研究论文，从形态特化、生态位和种群遗传谱系分化等多个角度系统解析了西太近岸海龙种群的生物多样性及其地理格局形成机制，提出了生态位分化和栖息地适应性共同驱动海洋鱼类种群分化的观点。本研究以西北太平洋近岸海域广泛分布的薛氏海龙为研究对象，通过结合物种群体遗传分化、生态位模型预测以及几何形态学分析，以期揭示其生物多样性分化与生物地理格局形成特征，探讨其种群分化的驱动机制。生态位模型预测结果显示，黄海、东海和南海海龙群体的栖息地环境在温、盐等多个关键因素上均存在明显差异，伴随着生态位的显著分化，薛氏海龙不同地理种群在形态和遗传水平上均发生了显著分化；历史物种分布模型揭示其种群在末次冰期受到东山陆桥的阻隔，种群呈现不连续分布特征，这可能导致了其南北谱系的遗传分化；通过全基因组的选择消除分析，筛选到了薛氏海龙适应不同栖息地环境的关键基因，包括与生长相关的pax7基因，与冷适应相关的csde1基因以及与其眼睛形态变异相对应的调控基因eys和rx3，这些本地适应性的出现也可能驱动了种群分化的发生。本研究结果对于理解海洋鱼类的种群分化和生物多样性形成具有重要的借鉴意义，同时也为海洋生物的扩散和种化研究提供了新的思路。

【关键词】海洋生物，生物多样性，海洋鱼类，种群分化

【摘要】　　4月7日，中国海洋学会讯，近日，由国家海洋标准计量中心牵头起草的《基于海上固定平台的海洋仪器测试与检测的标准体系》《应用于海上固定平台的海洋仪器试验方法编写导则》《应用于海上固定平台的海洋仪器现场可靠性试验方法》等3项团体标准获得中国海洋学会批准立项。该系列标准聚焦国家重点研发计划《基于固定平台的海洋仪器设备规范化海上测试技术研发及试运行》项目的科研成果转化，满足日益增长的海上试验场、海上作业平台的海洋仪器检测需求，引导和促进测试与检测技术和方法的标准化；通过确立现场可靠性试验方法，规范试验测试要求和程序，对海洋仪器设备实施现场鉴定、验收和质量把关提供有力技术支撑。

【关键词】海洋仪器检测，科研成果转化，批准立项

【摘要】　　4月7日，中国自然资源报讯，近日，中国科学院海洋研究所发布消息称，该所科研人员采用形态分类学与分子系统学方法，对采自西太平洋雅浦海沟和马里亚纳海沟附近4座海山中的十足目铠甲虾类2个总科的物种进行了研究，发现并描述了11个新物种，分别是雅浦似折尾虾、发现折尾虾、刘氏折尾虾、马里亚纳折尾虾、透明折尾虾、海洋所异胸虾、软毛刺铠虾、蔷薇刺铠虾、异形拟刺铠虾、郭川拟刺铠虾和科学拟刺铠虾。铠甲虾类是深海多样性最高的十足目甲壳动物类群之一。此前，由于调查条件限制，科研人员对西太平洋雅浦海沟、马里亚纳海沟周边海山群中的铠甲虾多样性了解甚少。2014～2019年，科研团队在该海域进行了多次海山生态调查并采集到了大量铠甲虾生物样品，通过对46个标本个体进行形态分类与分子系统学研究，共发现26个物种，分属2个总科、5个科、8个属。

【关键词】海洋生物，新物种，铠甲虾类

【摘要】　　4月6日，中国自然资源报讯，近日，中国地质调查局青岛海洋地质研究所科研人员在辽东湾北部沉积环境研究方面取得新进展。该研究发现，中更新世末期以来该区开始发生大规模海侵，至全新世共发生了三次，与全球海平面变化一致，但与早期渤海及辽东湾海侵的研究结果不同。沉积物来源分析显示，该区为一个混合沉积区，主要沉积物来源黄河辽河（原双台子河）和大辽河。研究认为，黄河携带入海泥沙向北扩散最远可以到达北纬40.5度以北地区，对此前研究只能到达北纬39.6度的认识是一个重要更新。辽东湾地处渤海北部，是渤海最大的海湾，对海平面变化、气候变化和新构造运动等事件反应敏感，是晚第四纪沉积环境演化研究的理想场所。海域沉积环境演化研究对于预测未来海平面变化有重要意义。

【关键词】辽东湾，海域沉积环境，海平面变化