海洋监测要“看得见”更要“看得懂”

王军成，中国工程院院士、齐鲁工业大学（山东省科学院）海洋技术科学学部研究员、国家海洋监测设备工程技术研究中心主任。在海洋监测浮标及潜标技术领域有重要贡献，被誉为中国大型海洋浮标的开拓者和技术领导者。获得国家科学技术进步奖二等奖、山东省科学技术最高奖及光华工程科技奖等奖项。获评2026年度全国优秀共产党员。

在我国南海的海面上，一座边长约4米、重达几十吨的“大家伙”静静地漂浮。它的外表朴实无华，内部却“大有乾坤”。它就是我国自主研发的海气交互关键层大剖面综合同步观测浮标。“这是我们团队自主研发的全球首个深海多柱型高稳性大剖面综合智能观测浮标。该浮标可以观测从水面以上一万米高空到水面之下一千米深海环境参数，实现了‘水上大气剖面—海气界面通量—水下动力生态剖面’的长期连续同步观测。”该项目首席科学家、中国工程院院士王军成介绍。

这并不是王军成唯一的“首创”。在他办公室的地图上，从渤海、黄海，到东海、南海，每当有一套王军成团队研发的浮标被布放，他都要钉上一个钉子。天长日久，中国周边海域密密麻麻的浮标，化作了数不清的“钉子”——它们填补了我国相关海域现场定点、长期观测的空白，成为我国蓝色疆域的“眼睛”、守卫祖国安全的“哨兵”，也是王军成的自豪。

7月1日，王军成获评2026年度全国优秀共产党员。

浮标是认识海洋的顺风耳、千里眼

记者：说起浮标的用途，大众最熟悉的可能是观测气象水文情况，获得相关数据。在此之外，它还有哪些功用？

王军成：测风速、浪高、水温、盐度，都是浮标的看家本领。但它的本事不止于此。

首先，浮标是海洋灾害的“吹哨人”。部署在深海的专用海啸预警浮标，能通过海底压力传感器实时捕捉海啸波信号，第一时间将数据传回岸站，为沿海群众争取宝贵的撤离时间。

其次，浮标是水下世界的“顺风耳”与“千里眼”。它可以搭载水听器、声学成像设备、光学探测设备等，实现对水下目标和水下环境的综合感知。在民用领域，这些能力可以用于水下定位、水声通信中继、海洋生态监测。

浮标还是海空联动的“全能平台”。它打通了“天—海—地—底”的信息链路：向上，通过北斗卫星系统，将风、浪、流、温、盐等海洋数据以分钟级频率实时传回岸站；向下，锚链上的水下传感器可深入数千米，配合搭载声学探层、温深链等设备，实时感知海水剖面、深海洋流乃至海底地震动态；通过水声通信等技术，浮标可连接周边固定设备和水下移动装备，汇聚多源数据统一回传……这就是浮标令人着迷的地方——看似静默地锚泊在海上，却是联通海天的“中枢神经”，感知表层气象环境，洞察水下变迁，将万里海疆的脉动实时传回。

记者：为什么当初会选择海洋环境监测技术研究与仪器装备研制这一领域？

王军成：我想，答案既源自我少年时对大海的一份朴素向往，更根植于那一代科研人“国家需要什么，我们就做什么”的责任与担当。

浮标就像海上的“哨兵”和“眼睛”，只有通过它长期、定点、连续地实时监测，我们才能真正摸清大海的“脾气”，掌握第一手的海洋环境数据。但在当初，我国浮标技术落后，业务应用还是一片空白。这让我下定决心，将毕生精力聚焦于此。

记者：在这一领域深耕48年，是什么让您乐此不疲？

王军成：一方面是科研本身带来的持续挑战与乐趣，另一方面则是那种与国家发展同频共振的深层获得感。

科研最大的魅力在于，它永远不会让你有“做完”的感觉。上世纪90年代，我们攻克了浮标数据实时传输的难题，让浮标这个海上“孤岛”与陆上数据中心首次建立了“热线”。但还没来得及庆祝，新问题就来了：数据传输通道虽然通了，可浮标在极端海况下的生存能力又成了“卡脖子”难题。围绕这些问题，我们开展了持续攻关。2014年，超强台风“威马逊”来袭，绝大多数浮标在这样的极端海况下都难以幸存。我们团队布放在南海的浮标却在这场“生死大考”中稳稳挺立，还在台风过境全程持续、准确地回传数据。那一刻，我心中涌起难以言表的激动——中国人自己造的浮标，经受住了最强台风的检验，真正具备了全天候业务化运行的能力。

海洋科研还有一个独特之处——你必须与大海直接打交道。科研是艰苦的，但大海会用它特有的方式回报你：那些在风浪中获得的珍贵数据，那些在极端环境下验证的成果，每一份都饱含着人与海直接对话的印记。这种独特的体验，是实验室里永远无法复制的。

做科研最幸福的事，莫过于你个人的兴趣恰好就是国家的需要。大海教会了我包容与坚韧，国家赋予了我方向与力量。

四十余年转瞬即逝，我们自主研发的浮标从无到有、从弱到强。如今，我们研发的浮标占据了我国业务化浮标监测网总量的90%以上，守护着我们的蓝色国土，我对此深感骄傲。

将科研成果写在万里海疆

记者：您曾经创造过很多“第一”。其中，最有代表性的是什么？

王军成：我想分享两个我认为最具代表性的“第一”。

第一个“第一”是在1989年，我们研制的第一台大型试验浮标在北海成功投运。这是我国海洋浮标发展史上的里程碑事件。

从浮标体的线型设计、系留系统的受力计算，到密封舱的防水工艺、传感器的抗腐蚀处理，我们每一个环节都是从零开始。我们团队反复计算、试验、修改，再计算、再试验、再修改……1989年，当这台浮标布放成功，遥测系统传来第一组数据的那一刻，我们欢呼雀跃——我们打破了垄断，中国终于有了自己的大型浮标！

第二个“第一”是在1993年。如果说1989年的第一台浮标解决了“有没有”的问题，那么1993年的浮标则解决了“好不好用”的问题。

此前的浮标虽然在技术上实现了突破，但在恶劣海况下的可靠性依然是一大难题。台风、巨浪、高盐雾——任何一个因素都可能导致浮标系统故障或损毁。

为了攻克这一难关，我们把大量时间花在了海上。我和团队一年中有三分之一的时间在海上度过，夏天烈日暴晒脱几层皮，冬天寒风刺骨手脚长满冻疮。每一次出海检修，都是一次现场的“失效分析”；每一次设备损坏，都是一次真实的“破坏性试验”。我们把在海上遇到的所有问题一一记录、分类、归因，回到实验室后有针对性地改进设计、优化工艺。

1993年，我们终于迎来了质的飞跃——浮标在东海遭遇强台风后不仅幸存，还全程回传了宝贵数据。这一成果的取得，标志着我国浮标从“实验室样机”真正走向了“业务化装备”，我国由此初步建起了自己的浮标技术体系。

记者：在海洋监测技术与设备领域如何勇闯“无人区”？

王军成：闯“无人区”，需要有勇气，也要有科研观做支撑。如果要把我的科研观凝练成几个关键词，我想就是国家需求、问题导向、系统思维、坚韧不拔。

国家需求是方向。科研选题必须源于国家重大需求，这是科研工作的第一性原理。我们当年选择浮标，不是因为它是热门方向，而是因为国家需要建立自主的海洋监测体系。事实证明，与国家需求同频共振的科研，才有持久的生命力和广阔的应用前景。

问题导向是方法。科研的本质是解决问题，而不是追逐概念。我常对团队成员说，不要盲目跟风，要盯着海上的真问题去攻关。浮标的生存能力不行，我们就“啃”可靠性；通信传输不稳，我们就攻关卫星链路。在解决一个个具体问题的过程中，我们的技术体系逐渐完善起来。

系统思维是格局。浮标不是孤立的设备，而是一个涉及材料、通信、能源、传感器、数据处理等多个学科的复杂系统。搞浮标研究的人，不能只盯着自己的一亩三分地，而要有系统集成的视野，把各个环节打通。

坚韧不拔是态度。科研需要“十年磨一剑”的耐心。尤其是在工程科技领域，从基础研究到技术突破，再到成果转化和业务化运行，每一个环节都需要时间的沉淀。急功近利做不出好装备，耐得住寂寞才能守得住繁华。

记者：您也一直关注成果转化。

王军成：是的。回顾48年的科研生涯，我最大的欣慰，莫过于我们研制的浮标最终不是停留在实验室样机阶段，而是真正形成了覆盖我国近海约300万平方公里蓝色国土的业务化监测网，占我国业务化浮标监测网的90%以上，成为国家海洋预报和环境保障的骨干装备。

成果转化的一些“高光时刻”至今仍历历在目。

2008年北京奥运会帆船比赛在青岛举办，我们为奥帆赛专门研制的高精度浮标成功布放并稳定运行。当国际奥帆委对赛事环境预报的精准度竖起大拇指时，我深切感受到，中国浮标不仅守护着祖国的万里海疆，更在世界舞台上赢得了尊重。

另一节点是2014年。那年，我们研制的新一代浮标开始批量生产并推广应用。这套浮标系统集成了北斗卫星通信、多参数实时监测等多项自主技术，性价比和可靠性均达到国际先进水平。

回顾这些年的转化实践，我有三点核心感悟：科研方向必须源自国家需求，科研人员必须“一条龙”负责到底，必须坚持标准化和可靠性工程。

在我的研究领域，成果转化是一场从实验室到大海的漫长接力。心中有国家需求，手里有真功夫，脚下有务实路，科研成果就能真正写在祖国的万里海疆上。

以AI为翼推动智能化观测

记者：当前海洋监测技术与设备领域面临着哪些机遇和挑战？

王军成：我们正处在一个历史性的变革关口，机遇与挑战并存。

最大的机遇是以AI为代表的新技术浪潮。AI让传感器变“聪明”，让数据从“后端处理”走向“现场融合”，让浮标从“自动采数”走向“智能感知”。这意味着，我们有可能跳过传统技术路线的线性演进，在新赛道上实现跨越式发展。

2025年，生态环境部印发了《国家生态环境监测网络数智化转型方案》，明确提出了海洋监测网络数智化转型的方向，包括船载走航自动监测、无人自动实验室、AI遥感解译等具体路径。这也是机遇。

但挑战同样严峻。比如目前近海气象观测仍以传统地面站为主，尚未建立长期稳定的多圈层立体化海洋气象综合观测体系，我们对台风、海雾等灾害性天气的监测能力仍有不足。深远海和极地等特殊环境的观测能力更显薄弱，极地观测甚至仍面临“优先解决有没有”的问题。

其次，核心装备依赖进口，“卡脖子”风险犹存。海洋传感器的智能化、微型化、集成化水平与国外仍有差距。高端原材料、关键零部件与核心传感器的国产化水平有待提升。

从“自动化”到“智能化”的跨越尚未完成。自动化观测不等于智能化观测。海洋智能观测需要解决传感器智能化、数据采集智能化、现场数据处理和多源信息融合等一系列关键技术问题。目前智能技术虽已逐步融入各类观测装备，但真正形成稳定可靠的业务能力，还需要一个发展过程。此外，复合型人才短缺也是突出瓶颈——“信息+海洋”的跨界人才严重不足。

记者：以AI为代表的新技术为海洋监测领域带来了哪些新变化？

王军成：就像我前面说的，AI让传感器变得更“聪明”了。过去，浮标采集的海浪、风速等数据受海况和设备状态影响，原始数据往往存在误差，需要回传到后端才能发现和校正；引入AI后，在观测现场就能实现数据融合、质量控制、误差修正和异常剔除，大大提升数据准确性和可靠性。

AI也让预报更精准。以海洋大模型为例，中国科学院海洋研究所发布的“琅琊”2.0大模型，能智能预测台风、降水、海冰等6类海洋现象，其中，相关模型将台风24小时预报精度提升了10%以上。我国首个“遥感—重构—预测”全链路海洋AI大模型“瞰海”贯通了从海表到水下的时空维度。AI正在让海洋预报从经验驱动走向数据智能驱动。

AI还让组网更智慧。海洋智能观测以物联网、AI、大数狙酞支撑，具有精准感知、协同组网、智能预报、主动应对等特征。AI有望在提升观测精度、增强装备自主能力、推动观测网智能化升级等方面发挥关键作用。

面对这样的变化，我们首先要加快传感器智能化改造，将AI嵌入观测前端，实现“边采边处、采处一体”，而不是“采了再处、事后纠偏”。二是推动多源数据融合，打通浮标、卫星、无人机、水下机器人等异构观测数据，构建统一的智能数据底座。三是培育复合型人才。AI海洋学需要既懂海洋又懂AI的跨界人才，此类人才的缺乏是行业发展最大的瓶颈，也是最紧迫的任务。四是坚持需求牵引。发展AI不是为了赶时髦，而是为了让浮标更可靠、预报更精准、海疆更安全。

以AI为翼，中国海洋监测一定能从“业务观测”走向“智能感知”，从“看得见”走向“看得懂”，真正实现向海图强的跨越。