吴立新院士等：海洋科学学科三大发展态势及五大重点资助领域

近日，吴立新院士等在《科学通报》发表战略研究论文，系统梳理了海洋科学与极地科学学科的发展脉络与未来布局。研究指出，当前海洋科学正朝着“系统化”“导向化”“全球化”三大趋势发展，未来应重点围绕海洋系统科学、海洋生态与环境、海洋资源与能源、海洋安全与权益、全球海洋治理五大领域进行资助布局。该工作为国家自然科学基金在海洋领域的前瞻性布局与科学化资助决策提供了重要参考。

题目： 海洋科学学科体系梳理与资助布局研究

作者： 吴立新， 张亮*， 陈朝晖， 于志腾， 曹知勉， 刘鑫

期刊： 科学通报

摘要： 海洋覆盖地球表面71%，是维系地球系统稳定运行的重要基石，也是驱动地球宜居性演化的关键动力。海洋科学作为地球科学重要分支之一，其研究范围涵盖发生在海洋内部、海底岩石圈及与其他圈层界面处的各种物理变化、化学过程、生命活动及地质过程，本身即具备跨圈层、广要素、多尺度的复杂系统科学特征。

论文系统梳理了海洋科学的发展脉络。现代海洋科学始于1872–1876年英国“挑战者”号的环球航行考察。此后历经以洋中脊发现、大陆漂移学说、大洋环流理论等为代表的学科形成期，以及二战后技术变革驱动的观测与理论快速发展期。进入21世纪，大科学计划成为推动海洋科学进步的重要载体，我国从参与国际计划逐步转向主导和发起自主大科学计划。

研究发现，当前海洋科学呈现三大发展态势：（1）系统化——研究从近岸近海拓展至深海大洋和极地全海域，从各学科“单打独斗”转向跨圈层、跨学科、跨尺度的系统性研究；（2）导向化——保障国家权益和人民生命健康成为学科发展的内生动力；（3）全球化——海洋的复杂性和探索成本决定了需要全球资源和智力协同参与。

基于学科梳理，研究提出了五大重点资助领域：海洋系统科学（认识海洋）、海洋生态与环境（经略海洋—生态文明）、海洋资源与能源（经略海洋—资源保障）、海洋安全与权益（经略海洋—国土安全）、全球海洋治理（经略海洋—国际话语权）。其中海洋系统科学属于“认识海洋”范畴，后四者属于“经略海洋”范畴，体现从基础研究到应用基础研究、从国家需求到国际视野的递进关系。

论文还强调了海洋科学的方法论变革：海洋作为高度复杂的非线性巨系统，需要从传统的单一要素、单一圈层、单一尺度研究向多要素、多圈层、多尺度耦合研究转变。应以新体制卫星遥感、大洋钻探与深潜、全球观测网等大科学装置为“数据产生”引擎，以“海洋大数据—人工智能—数字孪生”为“数据再生”手段，推动海洋科学从知识驱动向数据—知识融合驱动的新型研究范式转变。

图1 海洋科学体系的梳理逻辑与发展态势，示学科发展脉络与四大趋势

图2 五大重点领域布局与内在逻辑，示“认识海洋—经略海洋”的递进关系

图3 海洋在地球系统中的重要作用，示海洋连接岩石圈与大气圈、跨圈层物质能量交换的枢纽地位

核心要点：

学科发展简史：15–16世纪地理大发现为萌芽；1872年“挑战者”号环球考察为现代海洋科学的开端；1942年《The Oceans》出版标志海洋科学正式成为综合性学科。二战后技术革命（卫星遥感、深潜器、大洋钻探等）驱动原创成果井喷，地磁技术佐证海底扩张、卫星遥感颠覆经典环流理论、冰芯钻探揭示冰期-间冰期CO₂与温度协同变化。

学科现状：我国涉海科研人员超5万人，2023年海洋科学论文发表量世界第一，但高被引论文仅居第四位。核心观测装备（CTD、ADCP等）仍依赖进口，国际大科学计划主导能力不足，原创性理论贡献仍有差距。

五大重点领域核心科学问题：

• 海洋系统科学：海洋跨圈层联动的物质能量交换机理及其生命环境效应

• 海洋生态与环境：海洋生态系统结构与演化及其与社会经济的耦合关联

• 海洋资源与能源：海洋资源能源的形成理论、勘查和绿色高效开发机理

• 海洋安全与权益：海洋环境目标精细感知预测与海洋国土空间演化

• 全球海洋治理：引领国际海洋合作与应对全球性风险的科学体系

研究指出，未来我国海洋科学应在“海洋十年”“冰冻圈科学行动十年”等国际框架下牵头部署一批国际大科学计划，提升国际话语权；同时推动大工科领域向海洋方向拓展，培养兼具理论、模拟和观测能力的复合型人才，全力打造世界海洋人才中心和创新高地。

吴立新

作者简介： 第一作者吴立新院士，中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室，长期从事大洋环流与气候变化研究。通讯作者张亮博士，国家自然科学基金委员会地球科学部四处副处长，主要从事自然科学基金海洋科学与极地科学项目管理和战略研究。合作者包括陈朝晖教授（中国海洋大学）、于志腾研究员（自然资源部第二海洋研究所）、曹知勉教授（厦门大学）、刘鑫教授（南方海洋科学与工程广东省实验室）。研究得到国家自然科学基金（42342064）资助。

https://doi.org/10.1360/CSB-2025-5855

• 信息来源：科学学院《科学通报》、Marine Sedimentology。

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