如何平衡保护海洋环境与利用海洋资源，实现可持续发展，已成为全世界共同关注的关键议题。2024年被联合国“海洋十年”称为“产生影响的一年”。这一年，海洋十年会议、巴塞罗那声明、里约行动声明、蒙特利尔全球生物多样性框架等相继展开。这一年，缩小科学差距、强调关键需求和促进多方合作以解决海洋问题等方面逐见成效。

  科技变革是推动海洋可持续发展的核心驱动力。从“向阳红”科考船到“奋斗者”号载人潜水器，再到“黄海一号”光伏平台，科技不断深化着我们对海洋的认知，加速了海洋资源的探索与开发。如今，海洋数字孪生、海洋人工智能、海洋遥感等技术应运而生，数智化科技变革正在帮助人类对海洋环境做全面实时监测，并持续优化海洋资源的利用和管理方式。

  在广袤的海洋中，隐藏着一个庞大的“隐形”碳库——溶解有机碳（DOC）。DOC 储存了约 6600 亿吨碳，与大气中的二氧化碳储量相当，其庞大的碳储量使其成为全世界碳循环和气候平均状态随时间的变化的重要调节器。

  在海洋DOC碳库中，其短寿命的组分如同碳循环的“加速器”，通过浮游植物光合作用产生，并迅速参与微生物循环，为海洋注入活力。而长寿命 DOC组分则像海洋碳库的“守护者”，其体量占总DOC碳库的95%以上，具有复杂但稳定的分子结构，能够抵抗微生物分解，在海洋中停留数千年之久。

  在本次报告中，来自美国加州大学圣地亚哥分校的Lihini Aluwihare 博士将分享她的最新研究成果，揭示 DOC 独特的化学特性与稳定性机理，为增进了解海洋的碳储存能力及其与全球气候平均状态随时间的变化的互馈关系提供新的科学视角。

  科学家们发现在没有阳光、没有光合作用的深海, 却存在着充满生机活力的生物群落。这些生活于深海中的生命其生长发育的能量来源大多数来源于于有机碳的供应，而这一部分有机碳大部分来源于上层海洋。

  然而，已有的观测表明下沉到深海的有机碳不足以满足生活于深海的生物的需求，深海生物群落对有机碳的消耗量远高于其沉降至深海的量，并且这一差异随深度的增加而加剧。深海中存在的大量悬浮的有机碳可能为填补这一差异发挥了及其重要的作用，但是已有的观测手段往往无法直接测量，而确定这些有机碳的组成和来源有助于我们解开深海“缺失的有机物”之谜。

  解决深海有机碳供应与生物消耗之间的收支平衡是Gerhard J. HERNDL团队近期的研究目标，未来的研究将进一步聚焦于海洋内部碳循环的周转和收支，并进一步探讨其对全球生态和气候平均状态随时间的变化的影响。

  海洋与人类健康的联系紧密，塑料、石油、汞以及杀虫剂等污染物一旦进入海洋，便会威胁海洋生物的健康。深海虽然远离人类活动，但其中污染物是否已达到影响生物健康的水平呢？为了解答这一问题，科学家们正在研究深海区域的生物，探讨它们如何通过分子机制应对化学污染。

  细胞色素P450酶作为污染物响应的关键蛋白，在污染物转化过程中扮演重要角色。它能够将污染物转化为水溶性代谢产物，便于生物排出体外；还可以代谢多种化学污染物，对海洋污染敏感；此外，它参与内源性物质（如类固醇激素和脂肪酸等）的合成与清除。

  John Stegeman教授将以深海鱼类P450酶对海洋污染的响应为例，结合全球环境议题与分子和细胞生物医学的最新基础研究，向我们揭示海洋与人类健康的紧密联系。

  蓝色食物包括淡水和海洋环境中的动物和植物，在全球食物系统中发挥着至关重要的作用。超过30亿人依靠蓝色食物获取重要营养，而8亿人依靠生产蓝色食物谋生。同时蓝色食物占据全球食物贸易的重要份额，推动了沿海社区的经济发展。

  世界人口数量一直增长，我们亟需寻找可持续的解决方案以确保粮食安全。蓝色食物提供了一个具有前景的解决方案。

  James Leape教授是全球公认的环保和食物系统领域的领导者，他将分享蓝色食物在建设可持续未来中的变革潜力。

  生物固氮作用对海洋生产力至关重要。在全球超过一半海区，氮是海洋初级生产力的限制性营养盐之一。固氮生物能将氮气转化为铵，为真光层提供生物可利用的氮营养盐，是寡营养海区真光层重要的新氮来源。然而，目前对固氮速率和固氮生物群落的现场观测仍然不足，并对固氮作用的环境调控机制及对全球变化下海洋酸化的响应仍然了解有限。

  西北太平洋固氮速率的现场观测站位（A）和150 m深度积分固氮速率（B）的空间分布

  在本报告中，来自厦门大学的史大林教授将分享他的系统研究成果。通过对热带亚热带西北太平洋的生物固氮做综合探究，揭示了铁氮营养盐供给比是调控海洋生物固氮分布的重要的因素，发现海洋酸化对海洋生物固氮具有负面效应，且铁磷营养盐限制程度调控固氮生物对海洋酸化的响应，并阐明其机理。

  在高铁（A）和低铁（B）条件下，固氮蓝藻束毛藻细胞内的蛋白丰度在海洋酸化时的变化

  地球的气候系统是一个复杂的系统，由五个相互作用的部分所组成：大气、水圈、冰冻圈、岩石圈和生物圈。海洋环流将热量、碳、营养的东西和氧气等运输到全球各地，使其成为气候系统的重要调节器。

  在这个复杂的气候系统中，海洋在驱动极端气候方面发挥着关键作用，与海洋有关的极端气候事件正在从地方到全世界内改变着我们的海洋和海岸线。所以该如何更好地了解和预测这个复杂系统？

  Jürgen Kurths 教授作为波茨坦气候影响研究所的首席科学家，他的工作将物理、数学和地球系统科学联系起来，以应对紧迫的全球挑战。此次报告将分享如何通过复杂网络方法探索印度洋偶极子（IOD）、热带气旋（TCs）等海洋相关的异常气候现象。

  海洋是气候平均状态随时间的变化与调节、资源储备和生命孕育的关键区域。面对气候变化、生态危机和资源开发等全球性挑战，如何更深入地了解海洋、揭开其奥秘，成为科学界亟待解决的重大课题。幸运的是，随着深海潜水器、海洋观测站、AI和新一代传感器等前沿技术的加快速度进行发展，人类对海洋的探索能力正迈入一个前所未有的机遇期。

  林教授将以前沿技术为切入点，详细的介绍近年来深海潜水器、海洋观测站、钻探技术及新一代传感器的最新进展，展示这些技术如何帮助揭示海洋深处的奥秘，并促进对气候平均状态随时间的变化、生态系统与海洋资源的深入理解。他还将探讨这些技术在不同学科间的交叉应用，阐述国际合作如何为解决海洋科学的核心问题提供动力。