一场工业革命正在海底发生。机器人、人工智能、低成本感应器、卫星系统、大数据和基因工程的快速进步打开了海洋资源利用和研究的新纪元。其中一些颠覆性海洋技术的推广意味着更干净、更安全的海洋环境。以下十二种新兴海洋技术正在改变我们从海洋中获取食物、能量、矿产和数据的方式。

一、无人自主船舶

       无人驾驶航行的船只将很快成为现实。海洋航运是个价值3800亿美金的产业，但如同道路交通一样，海洋交通也会产生污染、导致物种入侵、甚至使某些海洋生物灭绝。罗罗公司预见，未来，无人自主航运未来会让该产业更加高效、清洁和低成本。无人自主航运可以提高工作效率并通过消除人员需求来降低排放，但是还需要将现有的传感器技术与改进的算法进行集成。 

二、潜水机器人

       潜水机器人能在极大深度水域（这一环境中人类潜水员只有15分钟的时间窗口）完成复杂任务，其身体能承受十倍的压力。斯坦福大学机器人研究团队设计了一个水下人形机器人Ocean One，通过力传感器为操控员模拟触摸的感觉，从而帮助人们安全地抓住海底文物。高能人形机器人将很快能够在大深度和高危险性海洋研究和工程任务中取代人类潜水员。    

三、水面增强现实眼镜

       当前增强现实和虚拟现实技术正在普及且处于大发展前夜，在海洋中也不例外。美国海军工程师为其潜水员设计了一种增强视觉显示器——可以将其理解为一款防水和超长续航的谷歌眼镜。这项新技术能将声纳数据与水面团队情报结合起来，帮助商业潜水员和搜救队在可见度接近零的情况下完成复杂任务。 

四、蓝色革命

       2014年，人类首次实现食用人工养殖鱼类的数量超过野生鱼类。新的水产养殖技术促进了水下农业的爆发性增长。水下“aquapod”养殖箱在夏威夷、墨西哥和巴拿马等地都投入了使用，这样的技术创新侃水产养殖业可以离岸发展，这消除了困扰海边渔场的污染和疾病问题。 

五、水下云计算

       超过95%的因特网流量都是通过海底缆线传输的。很快，数据将不光在海底传输，还会被储存在水下。当前数据中心高能耗（接近全球能耗的3%）已迫使人们将其迁移到冰岛，因为那里的寒冷气候能够提高冷却的效率。所此同时，星球上接近40%的人口居住在接近海岸的城市。为了降低数据中心所需的昂贵场地使用和冷却成本，微软于2015年在加州外海成功测试了一个水下数据中心原型系统。下一代水下云节点甚至可能会使用其自身的海洋发电站。    

六、海洋能源新浪潮

       海洋是个巨大的能量仓库。单海浪波动能每年就可以产生11.4万太瓦小时的能量（相当于400个小型核电站产生的能量）。同时，技术创新还打开了挖掘潮汐能的新可能。一个在澳大利亚的商业项目能同时生产电力和零排放的淡化水，接下来需要做的是实现大型工程化和降低成本。

七、海洋温差能

       海洋温差能转化技术能通过热带浅层海水和深层海水的温度差生成电能。这项技术去年在夏威夷进行了大规模的试用，洛克希德·马丁目前正在设计一型能力100倍于其的电站。能从深度超过一公里的海洋深处引导出冷水，该过程需要用到采用新型复合材料和新技术生产的大型可变形水管。 

八、深海采矿

       海底一些区域富含珍稀的贵金属，如金、铂和钴。目前海洋矿产资源尚未得到充分开发。最近，已经研发出了300吨级的防水采矿机器，可以达到一些很深的海底，开采金属资源。据报道，在太平洋、大西洋、印度洋，大约一百万平方公里的区域被确认有矿产，一股海洋淘金大潮将最早于2018年开启。如何在不伤害海底脆弱生态环境和深海古老海洋生物的前提下挖掘海底的矿产资源，仍是一项极具挑战性的任务。 

九、海洋大数据

       多数大型海船都会被要求携带安全传感器，通过卫星公共频道向其他船只传输自己的位置信息。一些新兴公司开发了复杂算法，将这些海洋大数据处理成为可用的模型，以发现非法捕鱼、促进航海安全，并帮助建立智能分区计划以更好地平衡渔民、海上交通和海洋保护之间的需求。此外，皮纳卫星星座产生的图像数据还可被分析用于实时监测栖息地变化。 

十、海洋药物

       海洋可促进创新抗癌和抗生素等药物的研发。向海洋寻医问药已成为一种潮流。欧盟资助成立了一家名为海洋制药的财团，目标是通过深海取样设备、基因组扫描、化学信息和数据挖掘来收集并筛选生物样本。  

十一、海岸传感器

       低成本联网传感器的广泛使用使我们能以前所未有的方式监控海岸线情况。这对于因为气候变化而正在快速变温和酸化的海洋来说十分重要。而冲浪板上的嵌入式传感器可以像司机手中智能手机收集交通数据那样监测温度、盐度和pH值等数据。在澳大利亚，政府为了保护海边游人，开发声纳成像传感器探测靠近海岸的鲨鱼，并通过移动设备推送实时警报。 

十二、仿生机器人

       海洋机器人的研发正在向大自然学习经验获得灵感。金枪鱼机器人可以执行海上监视任务；像类蛇海洋机器人监控着近海石油平台周围的管道；1400磅重的螃蟹机器人收集着海底数据；水母机器人也正在研发中，以进行环境监测。这些经历了悠长岁月的考验的物种正被人类运用于各种海洋问题的解决。 

       展望未来人类的命运与海洋休戚与共。陆地上的科技创新使我们能够降低高污染工业的影响，促进经济的可持续性发展，监控陆地生态系统的变化。我们同样需要发展海洋技术并运用在海洋。我们在依靠创新性、独创性和颠覆性技术获取海洋资源的同时，还应避免破坏其自身的生态平衡。

来源：战略前沿技术