由中国海洋湖沼学会组织评选的中国海洋与湖沼年度十大科技进展活动自2013年开始，已连续评选了三次。该评选活动，是经学会理事、全国海洋与湖沼领域专家推荐或自荐，由中国海洋湖沼学会理事投票选出的。评选出的年度十大科技进展，在海洋与湖沼领域反响强烈，在不同程度上起到了良好的示范作用。

中国海洋湖沼学会（CHINESE SOCIETY FOR OCEANOLOGY AND LIMNOLOGY）成立于1950年，是中国科协直属的一级学会，是全国性、公益性、学术性法人群众团体，挂靠单位为中国科学院海洋研究所。中国海洋湖沼学会作为国家发展海洋湖沼科学技术事业的重要社会力量，学会现有会员近8000人，下设藻类、鱼类、水文气象学、海岸河口、风暴潮及海啸、水环境、化学、生态学、地质学、遥感、甲壳动物学、贝类学、潮汐与海平面、药物学、计算海洋物理、海洋生物技术、海洋腐蚀与污损、棘皮动物、湖泊、科技编辑、海洋观测、海洋底栖生物学、微生物海洋学、海洋与气候等24个分会或专业委员会，7个地方分会和4个工作委员会，出版编辑《中国海洋湖沼学报》（SCI-E）、《海洋与湖沼》、《水生生物学报》、《湖泊科学》和《海洋科学》等5个一级学术期刊。

 

2015年度中国海洋与湖沼十大科技进展

1、深海探测与研究平台体系建设

深海探测与研究平台体系建设研究集体历时10年，完成我国新一代科学考察船、深海装备体系、技术体系和人才队伍体系建设，建成国际一流水平的深海探测与研究综合平台，突破我国深海探测与研究领域技术与装备瓶颈，使我国深海探测与研究能力跨入世界先进国家行列，引领我国新一代科学考察船建设，带动我国海洋装备技术体系发展。建成三年来，“科学”号海上科考640余天、航行7.6万海里，取得大量宝贵的多学科调查数据资料；“发现”号深潜器成功下潜56次，获得高精度深海极端环境信息、地质和生物样品及系列重要科学发现，成功开展了深海原位观测和现场研究，为我国深海探测与研究跻身国际前沿并向纵深发展打下了坚实基础。2014年荣获中央电视台和七大部委联合举办的科技盛典“科技创新团队”称号，荣获2015年度中国科学院杰出科技成就奖。

2、西太平洋至东印度洋海域大规模深海潜标观测阵列成功建成

西太平洋、南海、印尼贯穿流和东印度洋同步观测潜标阵列的成功建设，标志着我国已自主建立起热带西太平洋至东印度洋科学研究的观测网络，是目前国际上针对特定海区组网规模最大的潜标综合观测网，奠定了我国在全世界对西太平洋-东印度洋海域观测研究的核心地位，为我国大洋观测网的建设和运行起到了示范作用。该网络为我国大洋科学及其气候效应的研究探索提供持续的数据支撑，将显著提高我国气候和海洋环境的预测能力。基于该潜标观测网，我国在太平洋西边界流观测和研究方面取得了若干重要科学发现，2015年被《Nature》杂志特邀发表太平洋西边界流研究的综述文章，是我国物理海洋界有史以来首次在该杂志发表综述文章，体现了我国在西太平洋海洋观测和研究的国际领导地位。

3、中国近海海洋科学观测研究网络多学科观测系统的构建及其科学发现

通过十几年的努力，中国近海海洋科学观测研究网络多学科观测系统已初步建成，该观测研究网络建立了黄海、东海、南海和西沙等四个观测研究站，观测研究站主要由观测浮标系统、组合潜标系统、自动气象站，以及岛礁外缘水位计、岛上自动气象站、岛上实验室、岛屿外缘坐底式观单元、上层和深层海洋环境观测单元以及多学科观测单元组成。2015年，东海观测研究站成功全过程实时记录了台风“灿鸿”中心区域移动过程中的风、波浪和环境等参数。记录数据为上海市和浙江省的防台减灾工作提供了强力的数据支持，也为我国台风预报模式研究提供了典型案例。基于西沙站观测数据以及数值模式，首次发现了南海深海涡旋并刻画了其变异特征，且对西沙上层海域中尺度涡旋进行了更深入的统计分析与动力诊断，比如南海西部春季暖涡、2010年西沙异常暖涡等，同时观测到南海西边界流的变异。利用潜标数据，研究了近惯性振荡在流-涡以及风场影响下的变异特征。与海洋地质学者合作，基于海底沉积物观测以及反射地震剖面观测，对西沙海底沉积物分布以及底层流系进行了深入的刻画。该研究成果发表于《Bull. Amer. Meteor. Soc》、《Scientific Reports》、《J. Geophys. Res. Oceans》、《Deep-Sea Research I》和《Marine Geology》。

4、中国大陆架划界关键科学技术研究及应用

大陆架划界事关国家海洋主权权益、资源利益和国家安全，已成为全球沿海国家海洋权益争夺的新焦点。通过联合攻关先后创立了弧后盆地大陆架划界地质理论，建立了3大类20亚类全球大陆架划界地质模型；创建了大陆坡脚点自动识别方法，建立了基于海底地形多维网格的界限点识别模型，有效解决了复杂地貌条件下大陆架外部界限点的确定问题，攻克了假地形改正的国际难题。通过整合大陆架划界数据，建设了大陆架划界分析与决策信息系统，高精度融合处理了我国建国以来200万公里海量实测地质地球物理基础数据，为我国大陆架划界提供了强有力的信息化支持。该项目成果为维护我国海洋权益、拓展战略空间和资源新区起到重要推动作用。此外，项目成果已在尼日利亚大陆架划界中应用，并广泛应用于外交部对其他国家大陆架划界方案的评估。提升了我国的国际影响力，也充分体现了我国的科技软实力和话语权。

5、全球变暖导致极端拉尼娜事件发生频率增加

热带地区气候变率的自然模态是全球气候年际变化的主要影响因素。该研究首次发现,在全球变暖场景下，极端拉尼娜事件的发生频率是过去20世纪气候场景下的近2倍，事件频率由每23年一次变为每13年一次，其中近75%的增长频率发生在极端厄尔尼诺事件之后。研究认为，极端拉尼娜事件频率的增加是由于海洋大陆的快速增暖以及相应的上层海洋垂向温度梯度的增强。同时，极端厄尔尼诺事件发生频率的增加也会诱导极端拉尼娜事件的发展。该研究成果2015年在线发表于《Nature Climate Change》。

6、深海资源与环境综合调查研究取得重要进展

首次揭示了全球范围内热液活动输出的稀土元素总量，给出了计算氦和热通量的新方法，进一步明确了热液活动在全球范围内大洋热输出的地位和作用，为评价海底多金属硫化物的资源潜力提供了重要研究支撑；首次在印度洋发现大面积富稀土的沉积物，具有重要潜在应用价值；获得亚米级马努斯热液区的深海高分辨地形图，发现2个国际上未报道的新热液区；首次使用自主研发的深海激光拉曼光谱探针对马努斯海盆热液区的热液喷口开展原位测量，提出对热液喷口流体的原位pH反演的新方法；热液-冷泉-海山生物多样性研究成效显著，发现1个新科、3个新属和23个新种；国内首次在1800-2000米的热液区开展为期一年的深海原位培养、环境胁迫试验，实现深海生物原位培养。该研究成果发表于在《Chemical Geology》和《Geochemistry Geophysics
Geosystems》。

7、刺参健康养殖综合技术研究及产业化应用

开展刺参繁殖及发育生物学研究，探明了刺参的生殖周期、生物学零度及性成熟的有效和累计积温，探明了刺参个体发生及幼体发育各阶段的生态习性，完成了刺参种参促熟、稚幼参高密度培养、大规格苗种培育、冬季陆上养殖、配合饵料和专用附着基开发等关键技术的研究，建立了完整的刺参苗种生产技术工艺；以刺参生态学研究为基础，进行了刺参养殖设施开发、养殖环境调控、健康养殖模式建立等技术研究，形成了刺参健康养殖技术工艺；通过刺参的遗传学研究，开展了刺参种质保存与良种培育工作，培育出生长快、品质优良的刺参新品种和抗逆新品系并大面积推广；针对刺参病害，开展了流行病学调查、研究了刺参常见病害、流行规律，开展了病原分离鉴定和快速检测技术以及刺参免疫应答与调控相关研究，构建了刺参病害预警系统，建立了养殖刺参疾病综合防控技术体系。该研究成果共授权发明专利32项，实用新型专利10项；发表论文195篇（SCI收录31篇）；出版专著9部和2部科普读物。相关成果获2015年度国家科学技术进步奖二等奖。

8、深海可控源电磁探测技术与装备研制取得重大突破

针对深海油气资源和海底天然气水合物勘探的目标，研发具有自主知识产权的海洋可控源电磁勘探系统，并取得突破性进展。自主研发的海底电磁采集站在我国南部海域成功完成4000米水深海底大地电磁数据采集试验，填补了我国在这一方面的空白，使我国成为美、德、日之后第四个有能力在水深超过3000米以上海域进行海洋电磁场测量和研究的国家。自主研发的水下电流逆变系统突破了1000A大功率电流发射，并测试成功，标志着我国海洋电磁装备研制达到国际先进水平。

9、黄东海沙海蜇数量分布格局、种群动态与生态系统变异之间的关系

沙海蜇是黄东海最重要的致灾水母种类，其数量时空分布格局变化可指示生态系统的演变。结合沙海蜇的生活史策略，该成果从物理、化学、生物海洋学的角度系统揭示了沙海蜇种群动态过程与气候变化、富营养化加剧及食物网改变之间的关系：发现全球变暖背景下，水母分布关键区冬季底层水温下降的趋势，而冬季海底低温期的延长有利于水螅体的生长，有助于水母种群数量增长；水母高发区富营养化加剧，营养盐浓度和结构变化导致浮游食物网中浮游生物群落结构的改变，有利于甲藻或鞭毛藻类浮游植物生长，使得浮游动物小型化，水母对这种环境的高耐受力，有利于其大量生长。与此同时，大型水母的摄食能够造成微食物网的能流向低营养层次转移，在水母暴发期，浮游动物生物量下降，浮游植物生物量增加，群落组成改变，情景预测揭示了这种情况下能量向鱼类顶级捕食者流动的截断，预示可能的生态灾害。该研究成果在《Hydrobiologia》等国际期刊发表论文36篇,得到《Nature》和《Science》的评述。

10、我国海洋工程设施腐蚀研究与防护技术取得重要进展

在交通运输、能源、工业、水、公共和市政设施等各领域运行服役的船舶、码头、桥梁、平台、管道等设施设备是国家重要的基础工程设施，腐蚀是影响这些设施安全运行的关键因素。针对海洋钢铁设施海洋浪花飞溅区和异型部位研发成功的复层矿脂包覆防腐蚀技术和氧化聚合型包覆防腐蚀技术成功应用于重要设施关键部位的腐蚀防护。在大量工程应用实践的基础上，已获批4项国家标准，3项地方标准，出版专著3部，获得省级科技发明一等奖1项。我国正在针对5大领域30多个行业开展全国范围内的腐蚀状况及控制战略研究。针对我国材料腐蚀数据调查、收集、共享和应用等的重要性，有关专家提出了“腐蚀大数据”的概念，并在《Nature》评论上发表。

 

2014年度中国海洋与湖沼十大科技进展

1、海洋环流与全球变化研究领域取得重要进展

近十几年来，虽然温室气体排放仍然加速上升，地球气候系统在持续吸收热量，但是全球表面却呈现增暖减缓甚至停滞的趋势。观测数据分析发现太平洋上层海洋热含量（0-1500米）在过去15年并没有显著增加，而主要发生在北大西洋和南大洋的向深层的热量输送，其核心机制是盐度上升导致表层暖水下沉；海面吸收的热量如何分配主要取决于海洋与气候系统的内部动力学过程，这将决定未来气候变暖减缓可能持续的时间。此外，研究人员提出中尺度涡通过在等密度面上形成闭合等位涡线携带水体一起运动的物理机制，指出该输运在量级上与大尺度环流输运是可比的、且空间分布互补，在全球大洋的输运过程中扮演着关键性角色，并可以在全球范围内造成可观的气候变异。上述成果先后在《Science》上发表，并被多家国际知名杂志与媒体评论。

2、研究发现光滑洋壳俯冲更易于引发灾难性大地震

板块汇聚边界的俯冲带大断层可产生对人类毁灭性的地震和海啸，其中俯冲断层强度与地震活动性的关系一直是科学家开展危险性分析和减灾设防工作重要依据。传统观点认为“粗糙板块（如海山）俯冲会造成强断层并引发大地震”，而该研究却给出了截然相反的观点。而依靠全球多个俯冲带实测热流数据，研究人员首次发现有大地震发生的俯冲断层较蠕变滑动的俯冲断层强度更弱，并提出俯冲洋壳的粗糙程度控制着俯冲断层的强度及地震活动性，光滑的俯冲洋壳导致更弱的断层并可产生大的地震。该研究成果为认识大地震发生的地质条件提供了崭新的思路，对了解俯冲断层大地震的物理机制与地震和海啸的防灾减灾工作有重要作用，相关研究成果已在《Science》上发表。

3、“科学”号海洋科学综合考察船正式首航，我国深远海调查和研究能力取得突破

国家重大科技基础设施——“科学”号海洋科学综合考察船首航，赴西太平洋执行中国科学院海洋先导科技专项热液调查任务，成功在冲绳海槽区域发现活跃的热液喷口，并利用深海ROV对热液喷口近海底进行了现场原位观测和取样分析，对深海极端环境生态和生命过程进行了探索，获得了太平洋西边界流海域海洋环流结构的长时序连续观测数据，为深入探索和揭示西太平洋主流系三维结构、变异机理及其对西太暖池和ENSO的影响提供了重要科学依据，标志着我国海洋科学考察和深海大洋研究能力取得突破。《Nature》两次报道和评述“科学”号海洋科学考察船。另外，“科学”号海洋科学考察团队成功入选中央电视台2014年度《科技盛典》科技创新团队。

4、建立我国首套海岛海岸带遥感信息分类体系

成功突破南沙岛礁高分辨率卫星专题信息处理与解译、复杂海岸线长度和海岛面积高分辨率卫星遥感影像调查量测、高分辨率SAR和亚米级光学影像协同识别岛礁、基于直线特征的点云数据与航空遥感影像的直接配准、机载LiDAR低潮线提取等关键技术，卫星遥感达到1:5万以上比例尺，航空遥感达到1:1万比例尺。共制作正射影像图4581幅、要素信息专题图23693幅；编撰出版技术规程2部、技术专著1部、高分辨率卫星遥感和航空遥感影像图集5部；制作了高清《角力南沙》专题片，极大提升了对我国近海海洋自然环境要素的时空分布的认识，为国家宏观决策、海洋经济建设、海洋行政管理、海洋安全保障和海洋科学技术研究提供有效的支撑和服务。

5、查明水母生活史，并揭示中国近海水母爆发重要原因

国家“973”项目“中国近海水母暴发的关键过程、机理及生态环境效应研究”取得重要进展。水母生活史包括水母体和水螅体两个阶段，水母体可以自由游动并进行有性繁殖，而水螅体大规模地生存在海底，可以存活数年并通过横裂生殖释放水母。水母暴发的一个重要因素是水螅体阶段生活史策略的改变。研究表明，底层海水温度对水母暴发起至关重要的作用，底层温度在10-15℃时，海月水母、沙海蛰的水螅体均可释放水母体，温度变化是影响水母水螅体生活史策略改变的关键环节。海底生物群落是影响水母水螅体数量变化的重要生物控制因素，海岸带工程、富营养化、低氧区等环境因素在很大程度上是通过改变底栖生物群落而对水母暴发产生影响的。此外，黑潮和长江冲淡水的博弈是影响水母水螅体发育的重要环节，这也是影响水母暴发的一个重要原因。相关研究成果已被《Nature》报道。

6、首次实现内陆湖泊水体颗粒有机碳遥感估算

颗粒有机碳（POC）是水体碳循环和生态系统中最容易沉淀和变化的部分，它在隔离碳和联系生物传递中的化合物中的作用尤为重要。该研究利用长江中下游56个湖泊的大量实测数据，分析了POC的来源、组成及其与生物传递过程的联系，深入剖析了POC与水体光学特性之间的内在关系，建立了基于Aqua/MODIS卫星数据的具有较高精度、较强适用性的POC 浓度反演算法，重构了长江中下游湖泊群2003-2013年10余年间POC浓度的时空分布情况，为内陆水体碳循环研究提供了长时间尺度信息，进一步拓展了遥感在水体碳循环中的应用。相关成果发表在环境类著名刊物《Environmental Research Letters》上。

7、东海区重要渔业资源可持续利用关键技术研究与示范取得重要成果

东海区海域辽阔，是我国海洋渔业资源最丰富、生产力最高的海区之一，长期以来海洋捕捞总产量占全国的40%-50%，在我国海洋渔业中起着举足轻重的作用。该成果全方位开展了东海重要渔业资源调查评估，确定了我国在东海的鱼源国主体地位，认知了主要渔场生态系统结构功能，掌握了重要渔业资源变化规律，并研发了渔业资源利用能力和渔场环境数字化监测评估系统，为制定积极稳妥的利用政策、科学合理的养护政策以及涉外海域的渔业谈判等提供了重要科学依据。成果突破了12项关键科学技术，筛选出增殖放流种类18个，研发新工艺、新技术或新装置等32项，获授权发明专利22项、实用新型专利28项。

8、海洋钢结构浪花飞溅区复层矿脂包覆防腐技术获突破

目前，我国每年由于海洋腐蚀造成的经济损失巨大，按照国际惯例腐蚀损失占GDP的3%-5%来计算，2013年我国因腐蚀造成的直接经济损失至少20,000亿元。国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护，海水全浸区主要采用电化学保护，但在钢铁腐蚀最为严重的浪花飞溅区部位，到目前为止并未有成熟、经济的长效防护方法。该成果研究开发出1种新型包覆防腐技术-复层矿脂包覆技术，具有防腐效果优异、施工方便、可带水作业、对基材表面处理要求低等优点，特别适合于在现役海洋钢铁设施。采用该技术对海洋钢结构浪花飞溅区进行保护，不但能延长钢结构的维修周期，节省昂贵的维修保养费用，确保生产正常进行，而且还能大幅延长钢铁设施的使用寿命。

9、国产“海马号”无人遥控潜水器（ROV）通过4500米海试验收

2月至4月，“海马号”无人遥控潜水器（ROV）圆满完成南海3个海试航段共17次下潜作业，其中3次下潜到南海中央海盆4500米海底，最大潜深4502米，成功开展了与水下升降装置联合作业、海底观测网扩展缆模拟布放、海底标志物布放、海底沉积物取样、热流探针试验、OBS布放、飞机黑匣子模拟打捞等一系列深海作业试验，在可靠性、稳定性和适应性方面已满足实用化海洋设备的要求，达到了国外同类ROV的技术水平，通过了863计划海洋技术领域组织的海上验收。

10、国际上首次在热带西太平洋大规模布放深海潜标阵列

我国科学家搭载“科学”号海洋科学综合考察船，在热带西太平洋西边界流关键海域成功布放18套大型深海潜标和160个卫星定位表层漂流浮标，这也是国际上首次在该海域开展大型潜标集中布放，标志着热带西太平洋科学观测网初步构建完成。通过潜标阵列对西边界流和赤道流系流量和流速及其结构开展长时序连续观测，有望为系统、定量化地研究热带西太平洋海洋环流对暖池变异的影响、深层环流特征及与大尺度环流的关系、以及深层水体混合及其对环流变异的影响等重大科学问题，提供国际上前所未有的科学数据。

 

2013年度中国海洋与湖沼十大科技进展

1.蛟龙号深海考察取得丰硕成果

“蛟龙”号通过三个航段总共21次下潜，圆满完成了在中国南海、东北太平洋中国多金属结核勘探合同区和西北太平洋中国富钴结壳勘探区的科学考察。‘蛟龙’在不同海区、不同地形、不同深度进行近底航行、拍摄高清影像、取样、勘查海底资源环境，并作对比研究，取得了丰硕成果。

2.首次钻获高纯度天然气水合物（俗称“可燃冰”）样品

中国海洋地质科技人员在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物（俗称“可燃冰”）样品，并通过钻探获得可观控制储量。此次发现的天然气水合物样品具有埋藏浅、厚度大、类型多、纯度高四个主要特点。若天然气水合物折算成天然气，控制储量1000亿-1500亿立方米，相当于特大型常规天然气规模。

3.我国自主研发海上定位系统首次进入“厘米时代”

我国首个自主研发的沿海北斗连续运行参考站系统——“北方海区3D高精度定位渤海湾示范系统”近日投入运行。标志着我国海上定位系统首次进入“厘米时代”，将为船舶安全航行、海道测量、海洋资源勘探等提供更加精准的三维（3D）定位服务。

4.《支撑马里安隆起亏损地幔的薄洋壳证据》在《自然》杂志上出版

我国与美国科学家联合撰写的《支撑马里安隆起亏损地幔的薄洋壳证据》论文聚焦西南印度洋底一段绵延3100公里长的隆起地表，发现分布于这一隆起地表的并非通常认为的因高温导致火山岩浆涌出而形成的玄武岩，而是代表地幔的橄榄岩。这一成果对40多年前外国学者提出并沿用至今的“地幔羽”假说提出了挑战。

 

5.中国近海中尺度海洋动力过程时空特征研究成果得以应用

综合利用多种技术手段，系统揭示了中国近海中尺度过程的时空分布特征和生消规律，解决了中国近海海洋动力环境监测预报中的关键科学技术问题，构建了中国近海高分辨率数值同化测报模式和海洋信息动态服务平台，推进了对中国近海海洋动力过程产生、消亡以及演变机理及其声学效应的认知水平和模拟、预报能力。

6.科学家重建白鳍豚物种的种群历史

白鳍豚的全基因组序列测定与分析工作成功完成。通过对白鳍豚基因组的初步分析，科学家揭示了鲸类的次生性水生适应机制，并重建了该物种的种群历史。相关论文在线发表在《自然·通讯》上。

7.科学家发现已知最古老立方水母化石

我国研究人员与国际团队合作，发现了当前已知最古老的立方水母化石记录。相关成果发表于美国《科学公共图书馆·综合》。这些立方水母胚胎化石虽然直径仅有0.6毫米左右，但不仅保存了细小触手、垂管、外伞等外部形态，还保存了呈五辐射对称排列的隔膜、生殖腺等微观内部结构，其中后三者为现代立方水母所特有。

8.全国水产原良种委员会审议通过15个国家水产新品种

2013年全国水产原良种委员会审定通过了15个水产新品种，包括大黄鱼“岱优1号”、中国对虾“黄海3号”、三疣梭子蟹“中宁1号”、中华绒螯蟹“长江2号”、长牡蛎“海蛎1号”、栉孔扇贝“蓬莱红2号”、文蛤“科浙1号”、条斑紫菜“苏通”、坛紫菜“申福2号”、裙带菜“海宝1号”、2007龙须菜等11个选育品种，牙鲆“北鲆2号”等4个杂交品种。

9.一种颗石藻对于海洋酸化在进化上的响应机制得以揭示

大洋桥石藻在海洋酸化条件下生长近700代以后，光合固碳速率、生长速率、颗粒有机碳、有机氮的含量稳定增加，同时C:N比下降。即颗石藻通过增加对碳和氮的同化，以及降低C:N比在进化上来适应海洋酸化。该研究利用实验进化学的手段，清晰阐明了浮游植物在进化学上适应未来海洋酸化条件的机制，为预测海洋酸化生态效应有重要意义。

10.日本血吸虫中间宿主——湖北钉螺景观遗传学研究取得系列成果

 

​基于线粒体基因组构建了湖北钉螺微卫星DNA文库，利用多种分子标记方法深入分析了我国大陆分布的湖北钉螺景观遗传学特征，提出了我国主要分布四个景观群体，即湖沼型、高山型、滨海山丘和卡斯特地貌景观群体；阐述了复杂水系对钉螺扩散路径的影响、微环境差异（海拔、温度和环境类型等）对钉螺群体遗传结构的影响尺度。