嶗山實(shí)驗(yàn)室主任，中國(guó)海洋大學(xué)副校長(zhǎng)吳立新院士等：海洋科學(xué)對(duì)人類文明的貢獻(xiàn)！

從潮汐到氣候，從深海到未來，人類文明始終與海洋同頻共振

“為什么地球能夠成為一顆宜居的藍(lán)色星球？”

“為什么全球變暖會(huì)影響每個(gè)人的未來？”

“為什么一次發(fā)生在赤道太平洋的海溫異常，會(huì)導(dǎo)致世界另一端發(fā)生洪澇和干旱？”

這些看似遙遠(yuǎn)的問題，都指向同一個(gè)答案——海洋。

地球表面約71%被海洋覆蓋，但直到今天，人類被系統(tǒng)觀測(cè)的海洋體積仍不足5%。比起已經(jīng)踏足的月球和火星，人類對(duì)于身邊的深海世界依然知之甚少。正因如此，海洋被稱為地球上最后的未知疆域。

近日，吳立新院士等在《科學(xué)通報(bào)》發(fā)表“海洋科學(xué)對(duì)人類文明的貢獻(xiàn)”一文，從認(rèn)識(shí)海洋、經(jīng)略海洋和人與海洋和諧共生的視角，系統(tǒng)梳理了海洋科學(xué)如何深刻影響人類文明的發(fā)展進(jìn)程，并展望了未來海洋科學(xué)肩負(fù)的時(shí)代使命。

1. 海洋科學(xué)：連接自然與文明的橋梁

海洋孕育了地球早期生命，也塑造著地球的宜居環(huán)境。今天，全球超過一半人口居住在距離海岸200公里以內(nèi)的區(qū)域，80%的特大城市分布于沿海地區(qū)，海洋經(jīng)濟(jì)每年創(chuàng)造數(shù)萬億美元的價(jià)值。

然而，人類與海洋的關(guān)系并非單向索取。

海洋通過調(diào)節(jié)氣候、輸送熱量、維系生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)支撐著人類社會(huì)；與此同時(shí)，人類活動(dòng)也深刻改變著海洋，導(dǎo)致海洋暖化、酸化、缺氧和污染等問題日益凸顯。

正是在這種復(fù)雜的相互作用中，海洋科學(xué)逐漸發(fā)展成為一門兼具基礎(chǔ)性、應(yīng)用性和社會(huì)性的綜合學(xué)科，不僅回答“海洋是什么”“海洋如何運(yùn)轉(zhuǎn)”等基礎(chǔ)科學(xué)問題，也為資源開發(fā)、災(zāi)害防御和全球治理提供科學(xué)支撐。

2.從“望洋興嘆”到“透明海洋”

人類認(rèn)識(shí)海洋的歷史，是一部不斷突破認(rèn)知邊界的歷史。

中國(guó)古人很早便觀察到潮汐現(xiàn)象，并利用潮汐規(guī)律指導(dǎo)航運(yùn)；大航海時(shí)代則通過航線和海圖首次連接起分散的人類文明，使世界真正成為“全球史”。

1872年，英國(guó)“挑戰(zhàn)者”號(hào)環(huán)球科考拉開現(xiàn)代海洋科學(xué)的序幕，推翻了“深海沒有生命”等長(zhǎng)期流行的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，被公認(rèn)為現(xiàn)代海洋科學(xué)的起點(diǎn)。

此后，一系列觀測(cè)技術(shù)革命不斷重塑人類對(duì)海洋的認(rèn)知（圖1）：

• 側(cè)掃聲吶揭示了洋中脊和深海海溝的復(fù)雜地形；

• 地磁觀測(cè)為板塊構(gòu)造理論提供關(guān)鍵證據(jù)；

• 衛(wèi)星遙感發(fā)現(xiàn)了遍布全球海洋的中尺度渦旋；

• 同位素示蹤證實(shí)了“大洋傳送帶”的存在；

• 深潛技術(shù)則讓人類首次直接進(jìn)入深海極端環(huán)境。

今天，由4000余枚Argo浮標(biāo)組成的全球觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)使人類初步具備了實(shí)時(shí)感知海洋四維變化的能力；我國(guó)“蛟龍”號(hào)、“奮斗者”號(hào)更成功抵達(dá)萬米深淵，不斷刷新人類認(rèn)識(shí)海洋的深度。

圖1 觀測(cè)引領(lǐng)海洋科學(xué)認(rèn)知飛躍

3.海洋科學(xué)回答了哪些關(guān)乎人類命運(yùn)的問題？

為什么地球是一顆“水行星”？

現(xiàn)代海洋科學(xué)揭示，海溝俯沖帶是地球深部水循環(huán)的重要樞紐，它解釋了地球?yàn)楹文軌蜷L(zhǎng)期保持豐富的水資源，并維持板塊運(yùn)動(dòng)和宜居環(huán)境。

生命是否一定依賴陽光？

1977年，科學(xué)家在深海熱液噴口發(fā)現(xiàn)了以化能合成為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng)，徹底打破了“萬物生長(zhǎng)靠太陽”的傳統(tǒng)認(rèn)知。

更令人驚嘆的是，科學(xué)家隨后在海底深處發(fā)現(xiàn)了龐大的“深部生物圈”，極大拓展了生命存在的邊界，也為尋找地外生命提供了新的科學(xué)藍(lán)圖。

全球變暖會(huì)走向何方？

海洋儲(chǔ)存了地球90%以上的多余熱量，并吸收了大量人為排放的二氧化碳。

從“大洋傳送帶”理論，到海洋生物碳泵和“鐵假說”，海洋科學(xué)逐步揭示了海洋與全球氣候變化之間的復(fù)雜聯(lián)系。如今，科學(xué)家正密切關(guān)注大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流（AMOC）可能減弱的風(fēng)險(xiǎn)，為評(píng)估全球氣候臨界點(diǎn)提供關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。

4.海洋科學(xué)如何守護(hù)人類安全？

2004年印度洋海嘯造成超過23萬人死亡，也直接推動(dòng)了全球海嘯預(yù)警體系建設(shè)。

1987年，人類首次成功預(yù)測(cè)厄爾尼諾事件；如今，ENSO預(yù)測(cè)時(shí)效已提升至18個(gè)月，為全球農(nóng)業(yè)、水資源管理和防災(zāi)減災(zāi)贏得了寶貴時(shí)間，每年減少數(shù)百億美元經(jīng)濟(jì)損失。

面對(duì)赤潮、缺氧等生態(tài)災(zāi)害，海洋科學(xué)同樣發(fā)揮著重要作用。

我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的“改性黏土原位治理技術(shù)”，能夠快速控制有害藻華，已在多個(gè)國(guó)家得到推廣應(yīng)用，成為海洋生態(tài)治理的“中國(guó)方案”。

5.向海圖強(qiáng)：海洋科學(xué)正在創(chuàng)造新的文明財(cái)富

從古代“魚鹽之利”，到今天的深海資源開發(fā)，海洋始終是人類文明的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

當(dāng)前，海洋已提供全球約20%的優(yōu)質(zhì)蛋白。隨著遺傳育種、深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖和大型養(yǎng)殖裝備的發(fā)展，人類正迎來新一輪“藍(lán)色農(nóng)業(yè)革命”。預(yù)計(jì)到2050年，海洋食品有望滿足全球約四分之一人口的肉類需求。

與此同時(shí)，深海還蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源和戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源。錳、鎳、鈷等新能源金屬資源儲(chǔ)量遠(yuǎn)超陸地，成為未來綠色轉(zhuǎn)型的重要資源保障。

但海洋科學(xué)也不斷提醒我們：

海洋開發(fā)必須建立在科學(xué)認(rèn)知和生態(tài)保護(hù)基礎(chǔ)之上。

從深海采礦環(huán)境評(píng)估，到公海生物多樣性保護(hù)，再到全球海洋治理規(guī)則制定，海洋科學(xué)正成為協(xié)調(diào)開發(fā)與保護(hù)、促進(jìn)人海和諧共生的重要支撐。

6.面向未來：海洋科學(xué)肩負(fù)新的文明使命

從認(rèn)識(shí)自然、利用自然到和諧自然，海洋科學(xué)始終深刻影響著人類文明的發(fā)展軌跡。

在全球變化、資源約束和環(huán)境挑戰(zhàn)日益加劇的今天，海洋科學(xué)不僅關(guān)乎海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)，更關(guān)系到人類文明的未來。

正如文章所強(qiáng)調(diào)的那樣，新時(shí)代海洋科學(xué)應(yīng)面向世界科學(xué)前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，不斷深化對(duì)海洋的認(rèn)識(shí)、提升經(jīng)略海洋的能力、促進(jìn)人與海洋和諧共生，為建設(shè)“人類命運(yùn)共同體”和“地球生命共同體”，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)更多海洋智慧。

海洋孕育了生命，也塑造著文明。

而海洋科學(xué)，則是人類理解海洋、利用海洋和守護(hù)海洋的鑰匙。

吳立新中國(guó)科學(xué)院院士、發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士、歐洲科學(xué)院院士、美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)會(huì)士、美國(guó)氣象學(xué)會(huì)會(huì)士，現(xiàn)任嶗山實(shí)驗(yàn)室主任，中國(guó)海洋大學(xué)副校長(zhǎng)。長(zhǎng)期致力于海洋多尺度動(dòng)力過程、海洋地球系統(tǒng)觀測(cè)、模擬與預(yù)測(cè)研究。

文章信息

陳朝暉 , 王嘉禎, 陳鷟, 于志騰, 曹知勉, 劉鑫, 張亮, 吳立新. 海洋科學(xué)對(duì)人類文明的貢獻(xiàn).科學(xué)通報(bào) , 2026, 71(19): 4464-4474

• 信息來源：《科學(xué)通報(bào)》。

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