崂山实验室主任，中国海洋大学副校长吴立新院士等：海洋科学对人类文明的贡献！

从潮汐到气候，从深海到未来，人类文明始终与海洋同频共振

“为什么地球能够成为一颗宜居的蓝色星球？”

“为什么全球变暖会影响每个人的未来？”

“为什么一次发生在赤道太平洋的海温异常，会导致世界另一端发生洪涝和干旱？”

这些看似遥远的问题，都指向同一个答案——海洋。

地球表面约71%被海洋覆盖，但直到今天，人类被系统观测的海洋体积仍不足5%。比起已经踏足的月球和火星，人类对于身边的深海世界依然知之甚少。正因如此，海洋被称为地球上最后的未知疆域。

近日，吴立新院士等在《科学通报》发表“海洋科学对人类文明的贡献”一文，从认识海洋、经略海洋和人与海洋和谐共生的视角，系统梳理了海洋科学如何深刻影响人类文明的发展进程，并展望了未来海洋科学肩负的时代使命。

1. 海洋科学：连接自然与文明的桥梁

海洋孕育了地球早期生命，也塑造着地球的宜居环境。今天，全球超过一半人口居住在距离海岸200公里以内的区域，80%的特大城市分布于沿海地区，海洋经济每年创造数万亿美元的价值。

然而，人类与海洋的关系并非单向索取。

海洋通过调节气候、输送热量、维系生态系统持续支撑着人类社会；与此同时，人类活动也深刻改变着海洋，导致海洋暖化、酸化、缺氧和污染等问题日益凸显。

正是在这种复杂的相互作用中，海洋科学逐渐发展成为一门兼具基础性、应用性和社会性的综合学科，不仅回答“海洋是什么”“海洋如何运转”等基础科学问题，也为资源开发、灾害防御和全球治理提供科学支撑。

2.从“望洋兴叹”到“透明海洋”

人类认识海洋的历史，是一部不断突破认知边界的历史。

中国古人很早便观察到潮汐现象，并利用潮汐规律指导航运；大航海时代则通过航线和海图首次连接起分散的人类文明，使世界真正成为“全球史”。

1872年，英国“挑战者”号环球科考拉开现代海洋科学的序幕，推翻了“深海没有生命”等长期流行的错误认识，被公认为现代海洋科学的起点。

此后，一系列观测技术革命不断重塑人类对海洋的认知（图1）：

• 侧扫声呐揭示了洋中脊和深海海沟的复杂地形；

• 地磁观测为板块构造理论提供关键证据；

• 卫星遥感发现了遍布全球海洋的中尺度涡旋；

• 同位素示踪证实了“大洋传送带”的存在；

• 深潜技术则让人类首次直接进入深海极端环境。

今天，由4000余枚Argo浮标组成的全球观测网络，已经使人类初步具备了实时感知海洋四维变化的能力；我国“蛟龙”号、“奋斗者”号更成功抵达万米深渊，不断刷新人类认识海洋的深度。

图1 观测引领海洋科学认知飞跃

3.海洋科学回答了哪些关乎人类命运的问题？

为什么地球是一颗“水行星”？

现代海洋科学揭示，海沟俯冲带是地球深部水循环的重要枢纽，它解释了地球为何能够长期保持丰富的水资源，并维持板块运动和宜居环境。

生命是否一定依赖阳光？

1977年，科学家在深海热液喷口发现了以化能合成为基础的生态系统，彻底打破了“万物生长靠太阳”的传统认知。

更令人惊叹的是，科学家随后在海底深处发现了庞大的“深部生物圈”，极大拓展了生命存在的边界，也为寻找地外生命提供了新的科学蓝图。

全球变暖会走向何方？

海洋储存了地球90%以上的多余热量，并吸收了大量人为排放的二氧化碳。

从“大洋传送带”理论，到海洋生物碳泵和“铁假说”，海洋科学逐步揭示了海洋与全球气候变化之间的复杂联系。如今，科学家正密切关注大西洋经向翻转环流（AMOC）可能减弱的风险，为评估全球气候临界点提供关键科学依据。

4.海洋科学如何守护人类安全？

2004年印度洋海啸造成超过23万人死亡，也直接推动了全球海啸预警体系建设。

1987年，人类首次成功预测厄尔尼诺事件；如今，ENSO预测时效已提升至18个月，为全球农业、水资源管理和防灾减灾赢得了宝贵时间，每年减少数百亿美元经济损失。

面对赤潮、缺氧等生态灾害，海洋科学同样发挥着重要作用。

我国科学家研发的“改性黏土原位治理技术”，能够快速控制有害藻华，已在多个国家得到推广应用，成为海洋生态治理的“中国方案”。

5.向海图强：海洋科学正在创造新的文明财富

从古代“鱼盐之利”，到今天的深海资源开发，海洋始终是人类文明的重要物质基础。

当前，海洋已提供全球约20%的优质蛋白。随着遗传育种、深远海养殖和大型养殖装备的发展，人类正迎来新一轮“蓝色农业革命”。预计到2050年，海洋食品有望满足全球约四分之一人口的肉类需求。

与此同时，深海还蕴藏着丰富的油气资源和战略性关键矿产资源。锰、镍、钴等新能源金属资源储量远超陆地，成为未来绿色转型的重要资源保障。

但海洋科学也不断提醒我们：

海洋开发必须建立在科学认知和生态保护基础之上。

从深海采矿环境评估，到公海生物多样性保护，再到全球海洋治理规则制定，海洋科学正成为协调开发与保护、促进人海和谐共生的重要支撑。

6.面向未来：海洋科学肩负新的文明使命

从认识自然、利用自然到和谐自然，海洋科学始终深刻影响着人类文明的发展轨迹。

在全球变化、资源约束和环境挑战日益加剧的今天，海洋科学不仅关乎海洋强国建设，更关系到人类文明的未来。

正如文章所强调的那样，新时代海洋科学应面向世界科学前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，不断深化对海洋的认识、提升经略海洋的能力、促进人与海洋和谐共生，为建设“人类命运共同体”和“地球生命共同体”，实现可持续发展贡献更多海洋智慧。

海洋孕育了生命，也塑造着文明。

而海洋科学，则是人类理解海洋、利用海洋和守护海洋的钥匙。

吴立新中国科学院院士、发展中国家科学院院士、欧洲科学院院士、美国地球物理学会会士、美国气象学会会士，现任崂山实验室主任，中国海洋大学副校长。长期致力于海洋多尺度动力过程、海洋地球系统观测、模拟与预测研究。

文章信息

陈朝晖 , 王嘉祯, 陈鷟, 于志腾, 曹知勉, 刘鑫, 张亮, 吴立新. 海洋科学对人类文明的贡献.科学通报 , 2026, 71(19): 4464-4474

• 信息来源：《科学通报》。

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