
從“耕海牧漁”到“智慧海洋”,科技創新激活了海洋的無限潛力,科技的澎湃浪潮不斷引領我們探索未知的深藍世界。放眼藍海的過去與未來,海洋經濟正在發生哪些日新月異的變化?

海洋因其獨特的地理位置和資源優勢,成為很多工業園區的選址地。經過工廠時,或許你也曾聞到過刺鼻的氣味,其中含有大量有害物質,如二氧化硫、氮氧化物顆粒粉塵等。這些廢氣不僅會污染海邊的藍天白云,還會對人的呼吸系統、心血管系統等造成損害。科學家為此開發出高效安全的大氣治理技術,培育了一群會“吃廢氣”的微生物清潔工!
在海邊凈化基地里,矗立著神秘的“微生物堡壘\" 生物滴濾塔。這座塔中堆滿了多孔材料,如活性炭、陶瓷等。它們提供微生物附著的表面,形成生物膜,細菌、真菌和混合菌群就在其中。廢氣一旦通過滴濾塔,就會溶解于生物膜的水分中。微生物再通過消化酶進行生物降解,把有毒物質分解成水、二氧化碳、無機鹽等無害產物。
為了讓微生物保持戰斗力,科學家會送來含氮磷鉀的培養基作為“營養大餐”,還會用智能儀表全天監控塔內溫度、酸堿度和衛生狀況。要是發現微生物活性下降,科學家會立即啟動應急方案,保證整個凈化軍團元氣滿滿!
文/孔憲旺(浙江海洋大學石油化工與環境學院
神奇的紅樹林
紅樹林是生長在熱帶與亞熱帶海岸潮間帶或河流入海口的濕地木本植物群落。因植物體內富含一種叫單寧酸的物質,一旦刮開樹皮暴露在空氣中,就會迅速氧化成紅色,所以被叫作“紅樹林”
在我國自廣西至浙江的海岸線上,紅樹林像翡翠項鏈般鑲嵌在潮間帶,成為鳥類、魚蝦蟹貝類、爬行動物和哺乳動物的天堂。此外,它還身懷絕技,因能吸收海洋環境中的污染物凈化水體被譽為“地球之腎”、能保護沿海居民抵御海嘯等災害的沖擊被譽為“海岸衛士”、能吸收二氧化碳被譽為“海洋綠肺”。現今,紅樹林被公認為全球生物最為豐富、生產力最高的生態系統之一。
為守護這些“綠色長城”,我國積極實施“南紅北柳”重點生態工程,因地制宜地開展濱海濕地、河口濕地生態修復工作。近年來,浙江省科學引種、擴種紅樹林,修復灘涂生態系統,初步扭轉了紅樹林面積急劇減少的趨勢。研究、建設、保護和管理紅樹林的生態修復與生態產業事業發展勢頭迅猛,前景不可估量。
文/水柏年(浙江海洋大學水產學院)
海水污染治理
石油開采是海洋經濟的重要一環,但開采過程充滿風險,一旦發生石油泄漏事故,海洋生態環境將遭遇滅頂之災。中國東海附近海水泥沙較多,漏油溢油問題更難解決。當前有三種處理方法:物理法、化學法和生物法。物理法是用高效的吸油材料吸附溢油,它就像一塊\"超級海綿\",能快速吸收海水中的油污,還能把油和水輕松分開,實現石油的回收利用;化學法主要用在物理法處理過后或無法處理時,通過燃燒或使用消散劑、固化劑等化學品處理油污,但這個過程可能產生新的污染物;生物法則通過刺激微生物生長,加速降解速度,讓石油盡快變成無害物質。
除了石油污染,凈化高鹽廢水同樣需要微生物、微藻等生物來幫忙。工廠排放的廢水里可能含有過量鹽分和有害物質,如果直接排入水中,會導致水質變差,甚至會因富營養化使得藻類瘋狂生長。但自然界中同樣存在能在高鹽環境中存活的細菌,它們會分解廢水里的有害氮、磷,讓水重新變干凈;微藻則是一種微小的水生植物,能通過光合作用吸收污染物并釋放氧氣,幫助細菌更好地工作,讓污染治理效率翻倍。
文/陳慶國(浙江海洋大學石油化工與環境學院)


未來海洋通信
海洋通信曾經是科學家們面臨的一大難題,但如今,通過深入研究海洋環境下的無線電傳播特性,中國已研發出了全球領先的海洋大規模MIMO(多進多出通信)基站系統。這套系統就像是給海洋通信裝上了“超級天線”,在相同條件下,信號強度提升了10—20分貝,相當于之前的10一100倍!這意味著什么呢?無論是在波濤洶涌的海面上,還是在遠離海岸的深海中,信號都能穩定傳輸,海洋通信不再受距離和環境的限制。想象一下,一艘遠洋貨輪即使離岸近百千米,也能像在城市里一樣享受高速網絡,是不是很神奇?
除了“超級天線”,新一代海洋5G終端產品也已出現。這些終端可以讓信號飛得更遠更穩,接收范圍能夠達到50一70千米,具備高穩定性、高數據率和低時延的優勢。無論是遠洋航行的貨輪,還是海上風電場的風機塔架,這些終端都能確保網絡暢通無阻。它們就像輪船上的“數字翅膀”,讓通信變得像在陸地上一樣便捷。
文/彭 彤(浙江海洋大學信息工程學院)

環保材料及燃料
輪船為人類探索大海提供助力,卻也是海洋污染的一大殺器,但新技術已經給輪船披上了“綠色戰袍\"——仿生鯊魚皮涂層材料橫空出世。就像游泳健將身上穿的仿生鯊魚皮泳衣,這種涂料通過模仿海洋生物的皮膚紋路,既能減少航行阻力,又不污染海水。船體使用高科技涂料后,光滑得讓藤壺無處安家,避免了后續清理的麻煩。當船體需要徹底清潔時,激光就化身光劍掃過,不需要使用任何化學藥劑和清洗液就能去除附著物,比傳統方法干凈得多。此外,在燃料供給方面,新型輪船也喝上了“綠色飲料”:有的用液化天然氣,排出的廢氣比傳統燃料干凈 90% ;有的用氫燃料電池,吐出來的只有純凈水;還有貨輪豎起30米高的\"鋼鐵風車”,借助風力助推,能省下五分之一的燃料!
未來船廠

技術發展讓工程師坐在電腦前就能造出萬噸巨輪。他們會先在電腦里玩“造船模擬器”,用3D模型測試輪船抗臺風能力、計算最佳航線,每塊鋼板的承重都用顏色標記好,再經過上千次虛擬實驗,才會開始建造。建造時,船廠里活躍的機器人特工隊會出手:焊接機器人能鉆進狹窄的船艙,焊出比直尺還筆直的接縫;涂裝機器人像巨型打印機,兩小時就能噴完足球場大的船體;還有帶攝像頭的“鋼鐵蜘蛛”,能發現頭發絲細的裂縫
最酷的要數3D打印技術,激光會把金屬粉末變成精密零件,砂型打印機吐出發動機模具,澆鑄后沙子自動分解,比傳統方法快10倍!除此之外,維修工人戴上AR眼鏡,就仿佛擁有了透視眼,能夠看清設備內部結構。無人機則帶著熱成像儀巡檢,節省人工成本,讓檢查效率提升更多黑科技,都將在未來船廠中實現!
文/李俊來(浙江海洋大學船舶與海運學院
深海養殖技術
想在深海養魚?你只需要準備一個深海網箱,將其下降到海水深處,就能在較深海域里輕松養魚。近年來,我國在深水網箱的規模化和智能化發展方面,正逐步邁入世界先進水平行列。深水網箱的結構多樣,有重力式抗風浪網箱、升降式網箱、大型圍欄等,其形狀也各有特色,如方形、圓形、球形、蝶形和船形等。
養殖工船是另一種比深海網箱養殖系統更為智能化的養殖方式,通過優化網箱結構,增強了抵御風浪的能力,同時改善了養殖條件。結合苗種繁育、產業化養殖、船舶設備、人工智能及信息化等技術,漁業工作者正在探索高效、環保的養殖模式。