????在理事長吳有生院士、學術委員會主任周守為院士的帶領下和學術委員會指導下，實驗室多次邀請國內海洋領域知名專家圍繞實驗室發展方向研討實驗室第一批科研項目立項，根據多輪專家評審的相關意見，形成了較為成熟的九個科研項目。
1.《深遠海大型智能漁業養殖裝備技術研究》
????根據南海環境的特點分析，完成半潛養殖最佳生態的模式設計，提出養殖功能的配置方案要求，建立南海漁業養殖系統規劃的標準規范。通過漁業養殖平臺的總體設計與總體性能計算、結構安全評估分析方法，系固與錨泊技術研究，解決“半潛抗臺、坐底避臺”的技術難題，具備南海深遠海常態化生存能力。開展平臺網衣、飼料存儲與裝卸、飼料精準投喂、網衣清洗等養殖技術研究，完成平臺姿態監視與控制、海洋環境監測與生態災害預警、網衣破損狀態監視與魚群逃逸預警、死魚識別與收集、魚群密度監測、平臺能源集成與管理等監視監測控制系統的方案研究與開發，通過漁業養殖平臺的水池模型試驗和系統開發測試，形成養殖平臺無人值守系統集成控制的整套系統解決方案，具備系列化漁業養殖裝備研制能力，為打造深遠海漁業養殖裝備技術體系奠定基礎。
????本項目研究開發的養殖裝備，滿足大型化、工業化、智能化深遠海漁業養殖的要求，具有全球市場，能適應北歐、加拿大、俄羅斯、澳大利亞、南美等漁業大國的深遠海漁業養殖的要求，也能適應我國約60,000平方公里海域面積的南海海域，能向廣東、浙江、福建、江蘇、山東、遼寧等沿海省份進行推廣，市場前景很可觀。本項目對“卡脖子”的高端養殖系統設備和智能化系統進行研究開發，可提升漁業養殖裝備的自動化、智能化水平，有利于開拓深遠海漁業養殖高端市場，能帶動漁業養殖整個產業鏈的協同發展、促進深遠海漁業裝備軍民融合發展，有利于國家海洋強國戰略和“一帶一路”戰略的貫徹實施。
2.《海上浮式風電裝備關鍵技術研究》
????針對目標海域環境條件完成一型性能優良、具備工程可行性的海上浮式風電裝備設計，通過數值模擬和模型試驗論證設計的可行性和可靠性。掌握海上浮式風電裝備的設計能力，奠定產業化的技術條件，使我國具備50m以上水深的深遠海風資源的開發能力，為未來大規模海上風電開發和深海島礁的能源供給打好技術基礎。
國內水深超過50m的海域,風能儲量超過1268GW,在整個海上風資源的占比超過60%；而水深超過50m的場址采用漂浮式基礎相較于固定式基礎更加經濟合理，可以有效提高深遠海風電場工程的經濟效益。
????深遠海域海上風電離岸更遠，可以進一步減少或避免風電機組對人類生產、生活的環境影響。漂浮式海上風電施工、運維及日后拆除均方便快捷，對海洋系統擾動較小，對環境影響極小，具有良好的環境效益。
????中國制造2025，是中國政府實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。海上浮式風電機組項目的開展正是符合其“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本方針，更可以響應國家海洋高端裝備設計研發以及綠色清潔能源的發展要求和方向。同時，海上浮式風電可以為沿海以及海上島嶼以及人工島等提供充足的電力資源，是我國海上絲綢之路建設強有力的支撐條件。增強海上風電領域的支持力度，增加科學研究的投入，提升相關技術水平和工業水平，有助于本省率先進入海洋藍色經濟的藍海，并最終達到增加稅收收入、改善能源產業結構和改善民生的目的。通過深遠海浮式風電的發展，還可以促進相關海洋裝備及浮式風電裝備的科研和制造，帶動地方人員的就業等。
3.《南海天然氣水合物富集規律及固態流化開采機理研究》
????研制深海天然氣水合物勘探、開發、風險評價于一體的原位模擬大型試驗研發平臺；建立南海北部深海多類型天然氣水合物成藏、勘探綜合識別方法-資源評價體系，查明天然氣水合物資源潛力，提出2-3個超富集型天然氣水合物發育區（甜點區）；探明水合物與固體基質間的作用關系，以及水合物分解的孔隙尺度空間非均質性、微觀傳質機理和宏觀風險之間的關系；針對淺層非成巖天然氣水合物的安全開發，探索固態流化技術和工藝，并開展流化、輸運核心裝備的研究，為海洋非成巖水合物的規模開發進行基礎儲備。
????海洋天然氣水合物資源豐富且為可替代清潔能源，是我國未來能源產業發展戰略的重點。研究成果可向鄰近的南海北部和南海中南部等其他海域推廣。
????開展天然氣水合物采掘系統研究，可以實現水合物層噴射破碎，擴大井眼，增加產量；研制出水力泵減小漏失，并提高水合物持續產能；并實現水合物原位實時分離，使泥沙回填，從而防止儲層垮塌，減少上輸負荷，增強設備使用壽命。該研究成果將有效解決海洋天然氣水合物開采過程缺乏專用技術裝備的難題，解決非成巖水合物開采面臨的環境安全、裝備安全、生產安全以及工程地質風險等瓶頸問題，也將加快海洋非成巖天然氣水合物商業化開采的步伐，從而將產生極大的經濟效益。
????在社會和生態效益方面，項目為海洋天然氣水合物勘探開發探索先進的技術手段和理論基礎；項目中所研制海底水合物采掘系統是集機械制造和流動控制等于一體的重大石油技術裝備，有利于提升我國高端裝備制造水平，打破技術和市場壟斷。同時，也將，有助于加快南海深水油氣和天然氣水合物勘探開發，為屯海戍疆、開發藍色國土的國家戰略實施提供強有力的技術保障，具有顯著的社會和生態效益。
4.《深海油氣探測及生產智能優化技術研究》
????在確保國家能源安全、加大國內能源供給宏觀背景下，加快海洋油氣勘探開發步伐正當其時。近期海洋油氣勘探開發主要思路：探索廣袤的深海、深層拿儲量、挖潛在生產油田拿產量。目前在深水區油氣發現率低，面臨著地震資料品質差、南海中南部資料匱乏、超窄壓力窗口鉆井作業等一系列問題，擬重點在地震資料采集、處理、裝備等方面開展攻關，研發超低頻、富低頻海洋電磁可控震源，攻關基于壓縮感知的隨機源高效采集方法，創新多信息聯合驅動的高精度地震處理技術。通過窄壓力窗口精準控壓固井技術攻關確保窄壓力窗口復雜工況鉆井作業安全、提高作業時效。另一方面，在生產油氣田剩余油挖潛難度大，穩產形勢嚴峻，急需開展油田生產智能優化、挖潛技術研究，實施基于GPU加速的油藏數值模擬器開發研究、基于智能算法的自動歷史擬合研究及智能化的油藏生產優化方法研究等，研究單井生產管理優化方法，實現單井生產監測、診斷、分析、優化等智能閉環管理和自學習持續優化生產。在勘探開發階段開展技術攻關、突破現有技術瓶頸，研發切實、可行的技術促進南海油氣儲量、產量跨上新的臺階，增加國內能源自給自足，確保國家能源安全，避免受制于人的窘境。
????深海深層油氣勘探及在生產油氣田智能化挖潛關鍵技術研究可大幅提高勘探開發成效，促進南海油氣大發現，創造數以億計的經濟價值。另外，研發的技術在野外現場作業中可提高作業效率，確保作業安全，達到提質增效的目的；打破國外核心裝備的技術壟斷，國產化裝備降低作業成本。總之，該項目應用前景廣闊，可產生極大的經濟效益。
另一方面，該項目可產生巨大的社會價值，推動海洋石油工業發展邁入世界一流。自給自足的豐富深海能源即確保了國家能源安全又保障了海洋權益。
5.《溫差能開發與深層海水綜合利用關鍵技術研究》
????圍繞我國深遠海經濟開發的能源需求，以1兆瓦海洋溫差能發電系統研建為目標，自主研發海洋溫差能發電高效熱力循環、熱交換器與透平、海水提升、支撐平臺、深層海水綜合利用等技術，實現關鍵設備國產化，突破關鍵技術瓶頸，填補我國兆瓦級溫差能發電與深層海水綜合利用關鍵技術空白，為解決南海經濟開發的能源需求提供有效的技術途徑。同時通過調研國內外深層海水利用和需求現狀，分析深層海水不同利用途徑的產業前景及其關鍵技術和裝備發展情況，提出我國深層海水利用的發展方向和關鍵技術的攻關重點并開展研究，為我國深層海水的產業發展提供技術支持與決策支持。
????通過開展本項目研究，將掌握海洋溫差能開發關鍵技術，突破海洋溫差能發電高效熱力循環、高效透平、換熱器、深層海水提升、深層海水綜合利用等關鍵技術，明確深層海水利用方向，建立以關鍵設備產業化樣機研究與測試為目標，兼顧原理研究的試驗平臺，引領我國海洋溫差能發電與深層海水綜合利用技術與裝備發展，填補我國溫差能發電與深層海水綜合利用產業化技術空白，為溫差能開發與深層海水綜合利用產業發展提供技術支持。同時，通過本項目研究，培養高素質海洋溫差能開發與深層海水綜合利用技術人才。此外，本項目的研究成果可為我國海洋資源開發利用提供新技術途徑，為深遠海能源保障、深海資源開發利用示范區的建設、深水能源保障以及深層海水產品產業化、市場化提供技術支撐，帶動一系列相關產業的興起，對于引領海洋經濟提質增效，促進海洋經濟發展增長極，構建我國海洋多層次開發帶，服務和支撐新興海洋產業發展，推動深海開發戰略實施，拓展海洋發展空間具有十分重要的意義。
6.《深遠海適養魚類綠色養殖技術創新與示范》
????項目旨在創建深遠海適養魚類綠色養殖技術創新與示范，集成魚類選育及苗種培育技術、養殖環境工程技術、精準營養與疫病防控技術、魚類活運及保鮮加工技術，解析深遠海養殖中良種繁育、選址和運輸加工等高效運行的關鍵科學問題，構建陸海接力的深遠海養殖新模式，助推我國漁業升級轉型，加快漁業現代化建設。
????通過項目的研究，精準營養與遺傳育種領域的科技綜合競爭力達到國際領先水平，疫病綜合防控、廢水處理等達到國際先進水平，水產品活運及加工等領域與世界同步。
????項目通過關鍵技術研發、集成以及模式創新與示范，為深遠海養殖產業發展提供技術解決方案與現場案例，因而具有非常光明的應用前景和十分重大的社會經濟效益。
7.《南海海洋大健康產業關鍵技術體系研發與示范》
????依托湛江灣實驗室和湛江南海海洋醫藥資源開發綜合服務平臺的優勢資源，聚焦當前海洋健康管理與資源開發利用不足、海洋相關疾病多發和海洋急救救援困難等制約海洋大健康產業發展關鍵領域的瓶頸問題，通過軍民融合和“產學研管”結合，重點通過海洋健康管理專題，構建海洋健康“天眼”監測系統、海上疾病快速檢測診斷系統、海洋健康大數據預警系統和海洋急救快速反應系統，打造集健康監測、疾病檢測、危急預警和快速救援于一體的系統化海洋健康管理解決方案。通過海洋健康資源開發利用專題，以南海海洋微生物和藻類資源為物質基礎，篩選靶標明確，活性突出的抗癌小分子先導化合物和生物大分子,進一步結合計算機輔助藥物設計技術合成一系列高效、低毒的海洋活性分子衍生物，建立集“海洋生物活性物質純化、鑒定——計算機輔助藥物設計——體外靶標和藥效評價——活性分子結構修飾與優化——人源化PDX動物模型驗證”于一體的藥物篩選平臺。海洋蛋白高值化加工與利用專題，以水產蛋白的基礎應用和精深加工為主要研究內容，通過水產蛋白改性關鍵技術體系突破制約水產蛋白基礎應用的關鍵技術瓶頸，通過水產蛋白深度酶解技術的 開發規?；苽涓呒兌裙央模龠M水產蛋白的應用范圍和精深加工水平。從而在海洋健康資源開發利用，海洋健康管理水平和服務能力提升等關鍵技術領域取得突破，為服務國家海洋經濟發展，助力“海洋強國”戰略提供健康支撐。
????本項目的實施將顯著提升海洋醫學和南海海洋生物資源綜合利用水平，搭建的海洋大健康數據平臺，以及開發的海洋藥物和海洋健康食品，對保障海洋工作相關人員以及提高人民的健康水平有積極的意義，具有廣闊的社會需求和市場前景。通過本項目，有望組建一支具有海洋工程醫學、海洋藥學背景的海洋醫學和新型藥物研發的科研隊伍。
8.《南海環境與資源數據采集及信息服務平臺構建》
????聚焦海洋動力、生態環境和漁業資源，建設南?？栈?/font>-海基-船基-陸基“四位一體”海洋（島礁）環境立體監測示范平臺和超級計算機大科學裝置，實施公共航次計劃，發展南海區域“海-浪-潮-氣”耦合模式和近島礁波流演化模型，構建南海海洋（島礁）動力環境資料庫、漁業生物標本庫、漁業種質基因庫、實體（電子）資料庫和區域海洋災害預測預警平臺，形成海洋數據服務平臺標準體系和南海漁業資源綜合監測和評估體系，建立基于NoSQL數據庫和分布式文件系統的多源異構數據一體化存儲和管理機制，實現海洋環境與資源數據的三維可視化和信息共享，為海洋裝備研發、海洋能源和海洋生物開發提供環境數據服務和信息保障。
????目前，我國在南海有海洋主權維護、能源開發、海域綜合管理、海洋生態管理、防災減災管理等多方面的核心訴求。本項目圍繞海洋生態、海洋漁業及海洋信息化等問題進行研究，通過數據采集、調查、分析研究及構建海洋信息服務平臺，可為南海主權維護、海洋綜合管理、海洋漁業管理、海洋防災減災、海洋工程服務保障等工作奠定堅實的基礎，并充分發揮信息化平臺在管理方面的宏觀和預見性效益。
????完成南海漁業資源生物標本庫建設規劃和論證，構建“海-浪-潮-氣”耦合模式和近島礁波流演化模型；實現多源異構數據一體化存儲和管理機制，實現海洋環境與資源數據的三維可視化和信息共享，促進行業的技術創新、產品開發、市場開拓等建設，推進海洋大數據和海洋經濟產業結構升級。項目成果可進入廣泛的不同領域的民用市場，為海洋大數據產業化推廣奠定基礎，為未來的大規模市場應用搭橋鋪路，整體推動海洋大數據在關系國計民生的社會經濟重要領域和區域級的大規模示范應用。
9.《智能船試驗場環境調查與方案設計》
????本項目針對船、岸、海聯動的智能船舶測試與驗證體系建設需求，以實現智能船舶海上綜合智能化測試與驗證評估為主要目標，兼顧無人艇、水下航行器、探測技術及海洋裝備性能檢驗和科研試驗的需要，開展目標試驗海域的海洋環境調查與監測、地形地貌的勘測、水下聲場環境調查、海上試驗場總體論證和初步方案構設。確定試驗場建設海域，初步形成海上試驗場總體規劃建設方案，為海上試驗場建設和具備綜合測試服務能力奠定基礎。
????本項目旨在解決海上試驗場智能裝備科研試驗和性能檢驗技術，研究形成固定式試驗海域海洋環境因素綜合監測系統，構建各試驗海域海洋環境觀測信息數據集，可應用于海洋資源開發、海洋防災減災、海珍品養殖等領域；形成的海上試驗實物場景和虛擬場景庫將為智能船舶試驗場的建設提供重要的技術支撐，對于提高我國航運安全、營運效率，降低航運成本具有重要意義，將大力促進我國船舶產業升級，提升我國船舶制造和航運市場的國際競爭力，提高我國船舶設備系統配套能力。
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