《广州市海洋经济发展十五五规划（2026—2030年）》（以下简称《规划》）
设立科技创新专章
明确提出
“集聚高能级海洋战略科技力量”
“打造海洋科技创新策源地”
“推进海洋科技成果向新质生产力高效转化”
中国工程院院士张偲
将围绕
大科学装置
微生物资源挖掘
生态工程和资源产业化
对《规划》进行解读
张偲
中国工程院院士、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）主任
01
国之重器：
冷泉生态系统研究装置的战略使命
深海冷泉是蕴藏天然气水合物（可燃冰）的特殊生态系统——甲烷等还原性流体从海底渗出，支撑着以化能合成为基础的独特生物群落，是研究地球深部碳循环和极端生命过程的天然实验室。全球冷泉的分布范围、甲烷排放对海洋环境的影响程度、冷泉区域资源开发对生态系统的影响，这些关键科学问题在国际上仍存在巨大争议。
冷泉生态系统研究装置是国家部署的重大科技基础设施，采用“原位实验+陆地模拟，海陆协同、时空互换”的设计思想，将建成国际首个坐底式深海载人驻留实验室，以及国际最大尺度的深海化能生态系统模拟设施和深海甲烷物态演化模拟设施。《规划》明确提出推进冷泉生态系统研究装置建设。装置建成后，将围绕深海资源的高效安全开采、生态模拟与原位载人长周期观测两大核心难题，推动我国在深海研究领域的突破。
值得关注的是，冷泉生态系统研究装置的科学目标实现，离不开深海探测装备体系的系统性支撑。当前，我国深海探测装备面临核心技术受制于人的严峻挑战，高端电磁传感器、光谱类传感器等高精度传感器依赖进口。《规划》提出培育深海探测采矿产业链，重点研发高灵敏度、耐腐蚀、耐高压的海洋动力环境传感器与环境监测传感器，聚焦深海探测高端装备制造与系统集成，推动自主水下机器人、遥控水下机器人等水下智能无人系统装备发展。广州推动科研机构和企业协同，依托冷泉生态系统研究装置和“梦想”号大洋钻探船，积极构建全链条深海研究能力体系，为认知深海、开发深海提供“眼睛”和“手臂”。
冷泉生态系统研究装置整体示意图
图源：中国科学院科技基础能力局
02
向深海要资源：
深海微生物多样性的认知与利用
热带海洋是地球上微生物多样性最丰富的区域之一。南海地处热带-亚热带交汇区，受季风洋流和珠江径流双重影响，形成了高度异质的海洋环境，孕育了极为丰富的微生物资源。过去二十年，围绕热带海洋微生物多样性的时空分布特征及其功能这一核心科学问题，研究团队从南海深海沉积物、珊瑚共生体系、红树林根际、冷泉渗漏区等特殊生境中分离鉴定了大量新物种，为海洋生物资源的高值化利用奠定了坚实基础。
重大科学考察航次“冷泉生态系统生物多样性与维持机制”第一航段中科考队员筛选电视抓斗所抓取海底沉积物中的目标样品
图源：南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）
所获深海冷泉多类型大型生物拍摄
图源：南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）
《规划》明确提出建设南海药源生物基因库和信息库，发掘利用深海生物遗传资源，加大深海极地生物遗传资源战略性储备，利用深海科考平台获取一批具有重要应用价值的菌种、基因、酶和化合物，建设深海微生物菌种库、基因库。这一部署与全球海洋生物资源竞争态势密切相关——近年来，BBNJ协定（国家管辖范围以外海域生物多样性养护与可持续利用协定）的通过，标志着国际社会对海洋遗传资源的获取和惠益分享进入制度化的新阶段。谁先完成资源的系统调查和功能解析，谁就能在未来的资源利用中占据主动。
03
从基因到产品：
深海生物资源的高值化利用路径
深海微生物蕴藏着大量具有药用、保健、材料等应用价值的活性物质。以南海来源的海洋放线菌为例，广州科研团队已从中发现了具有抗肿瘤活性的deoxynyboquinone、新型γ-吡喃酮类化合物marinactinones等一系列活性分子。深海热液和冷泉环境中的极端微生物更是酶制剂的金矿——其产生的适冷蛋白酶、高温淀粉酶、纤维素酶等，在工业催化、洗涤剂、食品加工等领域具有广阔应用前景。
《规划》提出“创新‘AI+’海洋药物智能化开发新范式，攻关鱼油、鱼胶原蛋白、壳聚糖、海藻多糖等海洋生物资源的提取利用核心技术，发展糖类药物、肽类药物，打造具有热带海洋生物资源特色的‘南海药库’”。AI技术的引入正在改变传统海洋药物研发模式，过去从微生物分离到活性筛选再到结构鉴定，周期长、通量低；如今利用AI辅助的虚拟筛选、分子对接和活性预测，可以大幅加速从基因到产品的转化进程。
海洋生态同样离不开微生物技术的支撑。《规划》部署了海洋生态保护和修复重点工程——河口湿地修复、红树林营造修复、美丽岸滩修复等。珊瑚礁生态修复中的益生菌接种、红树林退化土壤的微生物群落重建、海洋溢油的微生物降解，本质上都是利用微生物的生态功能服务于生态保护目标。将认知微生物、利用微生物、保护生态系统三者有机统一，正是热带海洋生态工程的核心理念。
04
构建全链条转化体系：
从实验室到市场的“最后一公里”
海洋科技成果转化长期面临样品多、产品少的困境。《规划》对此做出了系统性安排。强化概念验证和中试验证平台建设，加快布局海洋药物、海洋新材料、海洋智能装备等概念验证和中试验证平台；推动高价值应用场景开放，依托“梦想”号大洋钻探船、冷泉生态系统研究装置打造“首试首用”场景，建设海洋强国下深海探测与海底资源开发应用场景创新试验区。这些部署的核心逻辑是一致的——打通从基础研究到技术攻关到中试验证到产业转化的完整链条，让实验室的创新真正成为市场的价值。
05
夯实根基：
广州海洋科技创新的着力点
广州海洋科技创新正处于从量的积累向质的跃升转变的关键期，可从4个方向上持续发力。
第一，以大科学装置为核心枢纽构建开放共享的海洋科技基础设施网络。冷泉生态系统研究装置和“梦想”号大洋钻探船不仅是广州的科研资产，更是国家的战略平台。应建立面向全国乃至全球科学家的开放共享机制，吸引顶尖团队来穗开展合作研究，使广州成为深海科学研究的国际高地。
第二，强化海洋微生物战略资源的系统性调查与功能挖掘。深海微生物资源家底仍有大量空白，应结合新一轮全国海洋综合调查，积极参与重点海域的微生物资源普查，建设国际一流的深海种质资源库，抢占海洋遗传资源竞争的制高点。
第三，完善概念验证—中试放大—首试首用—产业化全链条转化机制。用好深海探测与海底资源开发应用场景创新试验区的政策空间，在海洋药物、海洋生物制品、海洋生态修复技术等方向率先形成可复制的转化模式。
第四，加快深海探测装备的自主研发与国产替代。聚焦深海传感器、水下高精度定位、极端环境材料等“卡脖子”环节，强化需求牵引，推进技术攻关和海试验证，打造产业化完整创新链。
海洋科技创新的本质是认知海洋、利用海洋、保护海洋的有机统一，广州有基础、有条件、有能力建成具有全球影响力的海洋科技创新策源地。