我國智慧海洋科技體系研究

周光偉

摘 要：隨著智能科技產業的發展，智慧海洋成為我國海洋科技體系加速完善的重大契機。運用“產業鏈+創新鏈+服務鏈+人工智能”四大邏輯框架及其衍生的四大圈層結構，提出我國智慧海洋科技體系應該重點發展海洋電子信息科技、海洋智能裝備科技、海洋科技服務。

關鍵詞：智慧海洋;海洋科技;海洋電子信息;海洋智能裝備

中圖分類號：F2 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.32.006

縱觀世界各強國，無一不是以海立國，以海興國，正所謂“強于世界者必勝于海洋，衰于世界者必先敗于海洋”。黨的十九大報告明確提出堅持陸海統籌，加快建設海洋強國。但是2009-2017年我國海洋科技進步貢獻率為53%，與先進海洋國家70%-80%的貢獻率尚有巨大的差距，我國海洋科技發展存在比較明顯的短板。根據國家《“十三五”海洋領域科技創新專項規劃》，我國以海洋油氣、海洋工程、海洋能及海洋生物制藥為代表的新興海洋高技術產業依然處于發展階段，當前及未來對海洋新技術、新裝備、新產品的要求越來越高，迫切需要通過科技創新提高產業綜合競爭力和可持續發展能力。

海洋信息化是國家信息化的重要組成部分。隨著信息技術智能化的加速發展，各國海洋信息體系建設在完成以數字化為目標的初期發展階段后，已逐步進入到智慧海洋階段。智慧海洋成為我國海洋科技體系加速完善的重大契機，因此要順應以“智慧海洋”為核心的新一輪海洋科技與產業革命的世界大趨勢，構建比較完整的智慧海洋科技體系，全面滿足我國“智慧海洋”建設的需求。

1 智慧海洋概念的基本內涵

目前，學術界已對智慧海洋概念進行了解釋。比較典型的解釋如：張宏軍等（2017）提出智慧海洋是以構建安全、自主、可控的海洋云環境為支撐，以完善的海洋信息采集與傳輸體系為基礎，運用互聯網和工業大數據技術，對海洋開發、管控、權益等領域的活動和裝備進行體系性整合，促進海洋活動協同和海洋資源共享。姜曉軼等（2018）提出智慧海洋是海洋信息化的深度發展，是信息與物理融合的海洋智能化技術革命40，是將新一代信息技術與海洋環境、海洋裝備、人類活動和管理主體四大板塊信息深度融合，實現互聯互通、智能化挖掘與服務，是認識和經略海洋的神經系統，并進一步提出智慧海洋的發展定位應是引導我國海洋智能化技術革命40的信息基礎能力建設，主要包括海洋信息智能化基礎設施建設，以及核心海洋智能科技創新與核心信息裝備研發，并構建以海洋綜合感知網、海洋信息通信網、海洋大數據云平臺等信息基礎設施建設為主體，搭建海洋信息智能化應用服務群的“兩網、一平臺、一個應用服務群”體系架構。車銘哲等（2019）提出“智慧海洋”是指用全面的角度和技術理解和分析海洋數據，依靠先進的電子信息、網絡通信和海洋設備相關技術。綜合來看，智慧海洋實際上就是智慧科技產業和海洋各類活動的結合，為構建我國智慧海洋科技體系提供了重要參考。

2 構建我國智慧海洋科技體系的基本邏輯

2.1 四大邏輯框架

結合智慧海洋概念的基本內涵，從“產業鏈+創新鏈+服務鏈+人工智能”邏輯框架出發進一步研究豐富我國智慧海洋科技體系。其中，產業鏈在狹義上是指從原材料一直到終端產品制造的各生產部門的完整鏈條，在廣義上向上游延伸一般使得產業鏈進入到基礎產業環節和技術研發環節，向下游拓展則進入到市場拓展環節;創新鏈可分為創新要素整合、研發創造、商品化、社會效用化四個環節組成;服務鏈是指由向消費者提供各種服務的企業與機構組成的服務網絡;人工智能科技產業的三要素是指數據、算法和計算能力。在我國智慧海洋科技體系中，人工智能科技產業的三大要素是底層邏輯體系，每一個要素對應到海洋科技中且最終要實現海洋科技成果產業化才能形成可持續發展能力，服務鏈則是圍繞產業鏈和創新鏈活動提供必要的生產性服務配套。概括的看，我國智慧海洋科技體系就是智慧科技（或稱為人工智能技術、新一代信息技術）研發和海洋科技研發的全面深度融合。

2.2 四大圈層結構

從內到外，我國智慧海洋科技運行邏輯呈現四大圈層結構：第一圈層：人工智能科技產業三大要素支撐分別是數據、算法和計算能力，是在海洋科技領域找到相應方位的起點。第二圈層：海洋電子信息科技研發。數據、算法和計算能力在海洋科技產業中分別體現為海洋數據、海洋軟件和海洋硬件（傳感器和終端），三者相互融合和聯動，形成海洋電子信息科技研發的基本結構。第三圈層：海洋智能裝備科技研發。一方面，海洋電子信息科技研發是海洋智能裝備科技研發的基礎，海洋數據、海洋軟件和海洋硬件（傳感器和終端）均在海洋智能裝備本身組部件中及其實際運用中。另一方面，海洋電子信息科技研發與海洋具體應用場景（比如海洋環境檢測探測、水上運輸、海洋漁業等）結合時，需要以海洋智能裝備作為基礎性的生產工具。在海洋具體應用場景中的海洋數據、海洋軟件以及硬件和裝備之間相互融合和聯動，也形成了海洋智能裝備科技研發的基本結構。第四圈層（全生態服務）：海洋科技服務伴隨在海洋電子信息科技研發、海洋智能裝備研發的全過程中，形成了不可或缺的生產性服務支持體系。由于海洋科技服務是全生態支持第一、二、三圈層，可以嵌入到幾乎所有具體環節，在示意圖中是以整體支撐的形式表現。

3 我國智慧海洋科技體系的基本構成

3.1 基本構成體系

圍繞提升產業鏈上海洋電子信息、海洋智能裝備、海洋科技服務三大科技產業核心競爭力，集中攻關創新鏈上海洋電子信息基礎性數據科技、海洋電子信息專用性軟件科技、海洋電子信息硬件（傳感器）科技、海洋電子信息硬件（終端）科技、海洋水面智能裝備科技、海洋水下智能裝備科技、海洋綜合性自動化系統科技，系統做好海洋科技研發平臺（含中試測試）、成果評價、投融資、企業孵化及其他綜合配套服務，全面增強海洋科技創新、海洋科技成果轉化兩大核心功能，最終形成產業鏈、創新鏈、服務鏈、人工智能全面融合我國智慧海洋科技體系。

3.2 重點發展內容

3.2.1 海洋電子信息科技重點發展內容

（1）生態體系。旨在構建軟硬件一體化和相互融合促進的生態體系，軟件層面主要是海洋電子信息基礎性數據和海洋電子信息專用性軟件，硬件層面主要是海洋電子信息傳感器和終端，軟件置于硬件之中，硬件依靠軟件驅動。更加突出海洋電子信息終端對整個智慧海洋科技體系的總牽引作用，以直接面向具體應用場景的海洋電子信息終端產品來帶動形成對海洋電子信息傳感器、海洋電子信息基礎性數據和海洋電子信息專用性軟件的產業鏈需求。

（2）重點細分領域。重點發展海洋電子信息核心組部件和設備的高技術，以前沿性的科技研發推動我國海洋電子信息產品族群和品牌族群轉型升級，形成船舶與海工等專用電子設備產業化和國產化綜合體系。其中，海洋電子信息基礎性數據重點加強海洋云計算科技、海洋大數據科技、海洋物聯網科技研發。海洋電子信息專用性軟件重點加強海洋通信（含5G）科技、船聯網科技、海洋導航與定位系統科技研發。海洋電子信息硬件（傳感器）重點加強海洋電子科技、海洋觀測探測傳感器科技、海洋探測雷達科技、海洋微特電機科技研發。海洋電子信息硬件（終端）重點加強海洋觀測探測儀器儀表科技、船舶等專用儀器儀表科技、海洋電子記錄儀科技研發。

3.2.2 海洋智能裝備科技重點發展內容

（1）生態體系。旨在構建水面和水下全覆蓋的生態體系，水面智能裝備主要是無人船艇、無人機和水面工作平臺等，水下智能裝備主要是深潛器、機器人和水下工作平臺等，并通過整合形成海洋自動化系統綜合解決方案，直接幫助客戶實現具體場景下的海洋智能裝備的高效應用。

（2）重點細分領域。重點發展水面綜合利用以及深海進入、深海探測、深海開發的關鍵性自動化技術，以高端、智能的科技研發推動我國海洋高端智能裝備產品族群和品牌族群轉型升級，積極提高本土海洋高端智能裝備配套率。其中，海洋水面智能裝備重點加強水面無人機（滑行器）和兩棲飛機科技、水面無人船艇科技、深海鉆井平臺智能化模塊和產品科技、海上風電智能制造科技研發。海洋水下智能裝備重點加強水下智能攝錄設備科技、水下滑翔機科技、載人深潛器科技、水下作業機器人等無人潛水器科技、智能深海觀測平臺和空間站科技、海洋牧場智能裝備科技、海洋礦產勘探智能裝備科技研發。海洋綜合性自動化系統重點加強海洋自動化系統綜合解決方案科技研發。

3.2.3 海洋科技服務重點發展內容

（1）生態體系。創新“信息技術+海洋科技+金融”商業模式，形成前期創業輔導、資金支持、技術管理、法律、財務、產業化、上市等一條龍服務，構建涵蓋以研發平臺、成果評價、投融資、企業孵化四大核心服務模塊組成的綜合服務體系。

（2）重點細分領域。重點發展海洋科技產業化一條龍服務、海洋科技創新基金和創業投資基金（專項投資海洋電子信息科技研發、海洋智能裝備科技研發領域）以及海洋軟件及信息技術服務。其中，研發平臺服務重點加強智慧海洋大數據采集存儲處理和應用平臺、海洋云計算中心、各類海洋科技企業設立的海洋科技創新平臺（實驗室和技術中心）和聯合創新中心功能。成果評價服務重點加強海洋科技檢驗檢測認證服務平臺、海洋科技知識產權服務中心功能。投融資服務重點加強海洋科技投融資公共服務平臺、海洋科技和產品融資租賃平臺功能。企業孵化服務重點加強海洋科技企業孵化器、加速器和眾創空間、海洋科技產學研一體化平臺功能。

參考文獻

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