目前工业化制氢原料基本来自于化石能源，碳达峰背景下，未来氢能利用需要寻求更为绿色便捷的来源和制取方式。以丰富的海水资源制备氢气，理论上极富前景。本文结合近年来国内外海水制氢的研发现状，分别总结了海水直接电解制氢和光解制氢的总体进展，并介绍了国内外海水淡化制氢的产业化开发情况，最后展望了海水制氢的未来发展前景。研究发现，海水直接制氢技术尚停留在技术研发与验证阶段，依然面临着很大挑战；海水间接制氢则仍需通过示范解决复杂生产流程中存在的问题。其未来发展取决于氢能发展对氢产量的需求、电力来源的成本和可行性以及技术可行性三个因素。未来氢能源如能实现广泛应用并带来氢需求规模的高度膨胀，且可再生能源并网供电及电力成本降低，海水制氢有可能迎来发展机遇。

自主式水下机器人（AUV）是海洋资源勘探和开发的重要工具，AUV先进的导航与控制、通信、传感器和其他技术使得人类在认识海洋上取得了大的飞跃。控制系统是构成水下机器人的核心部件，同时也是决定水下机器人工作状态是否稳定与可靠的关键。本文首先对国内外自主式水下机器人的发展进程和研究现状进行归纳与分析，介绍了水下机器人控制技术，总结造成水下机器人不易控制的成因，并针对应用于水下机器人的主要控制技术展开系统论述。然后简述几种主要控制方法的基本原理，同时进一步对水下机器人的运动控制进行具体剖析，为合理选用水下机器人运动控制方法、设计相应控制器与构建控制系统提供了一定的参照依据。最后展望持续进步的自主式水下机器人研制技术在未来海洋开发领域的应用前景。

涡轮机是海洋能转化利用过程中重要的机械结构，能够将流体的动能转换为旋转的机械能，带动发电机运转发出电能，已经广泛地应用于海洋能发电领域。传统意义上的叶片涡轮结构较为复杂，使用时容易发生工作介质泄露等问题，这将很大程度上降低涡轮机的使用效率。特斯拉涡轮机因结构简单、制造公差要求较低、密封性好等优点又重新回到了研究者的眼中。特斯拉涡轮机的运行性能决定着能量转换效率的高低，研究发现，特斯拉涡轮机目前转换效率还不算高，在工程实践应用中还无法大量普及，因此提高特斯拉涡轮机的使用效率就尤为重要。文中对影响特斯拉涡轮机运行性能的因素进行了归纳与分析，介绍了特斯拉涡轮机的机械结构、应用领域和研究现状，列举了国内外研究人员对特斯拉涡轮机进行的实验以及研究，总结了特斯拉涡轮机的数值模拟方法，为提高特斯拉涡轮机的能量转化效率和在日后的实际应用中提供一定的参照依据，最后展望了特斯拉涡轮机在小型海洋能利用装置上的应用前景。

世界主要海洋国家中，美国最为重视海洋科技发展战略规划。进入21世纪，美国发布了两个引领其海洋科技事业发展的“十年”计划，第一个是《绘制美国未来十年海洋科学路线图：海洋研究优先计划及实施战略》（2007—2017），第二个是《美国海洋科学与技术：十年愿景》（2018—2028），它们为美国在新的历史时期的海洋科技发展确定了方向。通过比较分析发现，两个“十年”计划无论是发展目标、发展路线还是发展重点都发生了较大变化。发展目标以海洋科技服务于国家发展为核心；明确提出了“一个系统”“两个主题”“三个关键”的发展路线；发展重点转变为海洋科学技术在理解海洋、促进经济繁荣、保障海上安全、守护人类健康和发展具有适应能力沿海社区中的应用。借此，本文围绕海洋强国建设需求，对未来一段时间内我国的海洋科学技术发展提出了四点建议：加强前瞻性海洋技术研发，加快海洋研究基础设施建设；突出海洋科学技术在促进经济发展和保障海上安全中的作用；发展协同高效的海洋生态环境技术体系，提升对海洋生态灾害和海上突发事件的监测预警及应急处置能力；最大化利用海洋大数据，提高海洋感知、预测与决策支持能力。

基于过去十几年相关国际组织和主要海洋国家发布的研究计划、规划和战略研究报告，对国际上海洋科学技术未来10∼~20年的发展部署进行分析。根据报告发布的国家和机构组织重要性以及涉及的科学技术问题，选取10大具有重要影响的海洋科技发展报告进行解读，认为未来海洋科技发展将集中在海洋可持续发展研究、全球变化研究、海洋酸化研究、海洋塑料污染、海洋可再生能源、北极研究、深海大洋探测、技术装备研发等八大海洋科学领域或者问题。

东盟10国（印度尼西亚、泰国、新加坡、菲律宾、马来西亚、文莱、越南、老挝、缅甸和柬埔寨）凭借丰富的油气资源和重要的地缘位置，在国际能源市场和能源地缘政治中扮演重要角色。本文对东盟各国的海洋油气能源开发现状以及战略发展计划、项目和国际合作情况进行梳理，通过比较分析发现，印度尼西亚、马来西亚、越南和文莱的海洋油气储量比其他东盟国家更有优势，开发利用程度也更高；除国家投资外，这些国家还在积极吸引国际投资以弥补勘探开发和油气利用技术在资金层面的限制。但由于日益增长的石油和天然气需求已经远远超过了东盟各国的产量，促使印度尼西亚、泰国等油气资源丰富的东盟国家逐渐转为石油和天然气净进口国。应用数字技术加快探索开发深水油气资源、提高能源利用效率，以及开发利用可再生能源等措施正在成为东盟各国发展可持续能源路线的出口，也为中国与东盟国家加强在能源方面的合作提供了机遇。

识别和分析海洋工程与技术领域热点及其发展态势，能够为我国相关产业发展提供重要情报信息。本文借助CiteSpace软件，对文献和专利数据进行关键词聚类与频数增长研究，识别出海洋工程与技术研究热点；并通过S型增长曲线分析技术成熟度、利用Innojoy专利价值指标分析技术竞争力，从而确定了热点技术的发展态势。结果表明，海洋工程与技术热点主要包括动力推进、电力系统、目标探测与预测、防腐涂层、雷达系统、油气勘探与处理、运动与结构响应以及可再生能源开发。根据这些技术所处的发展阶段与国际竞争格局，提出我国处于成熟期但竞争力落后的技术应走自主研发道路、最大化产业链价值，位于成长期而竞争态势明朗的技术应拓宽市场、不断提升产品性能与服务水平，成熟期且竞争力较高的技术应稳固市场、简化系统、进行技术融合等发展建议。

科学基金在促进我国基础科学研究方面扮演着重要的角色，近十年来，我国在海洋领域科学的资助投入保持了较快的增长。本文对比研究了2007—2019年间中国国家自然科学基金委员会（National Natural Science Foundation of China，NSFC）和美国国家科学基金会（National Science Foundation,UnitedStates，NSF）对海洋科学领域的资助情况,包括资助项目数量及类型、资助金额等；以NSFC和NSF在该领域不同年代、类型的立项项目及项目产出的SCIE论文为研究对象，探究项目产出论文数量、质量以及研究主题等方面的差异性，分析NSFC和NSF在海洋科学领域的资助方向的差异性，进而揭示NSFC对我国海洋科学领域的资助效果。结果发现，NSFC在我国海洋领域的经费投入增加幅度较大，项目发表论文数量和论文平均影响力与资助金额呈正相关关系；NSFC海洋科学领域项目均论文产出数量高于NSF的相应项目产出，但论文影响力与其仍有差距；NSFC和NSF海洋领域资助方向与论文产出主题均较为一致，但资助重点差异明显，NSFC资助研究集中在南海、东海和黄海等近海海域，重点资助领域包括海洋天然产品、物种分类、遥感和生态灾害等；NSF资助研究集中在墨西哥湾、南大洋和大西洋，重点资助领域包括珊瑚礁生态系统、气候变化、深海热液喷口、海洋酸化和生物地球化学循环等；NSFC资助基本涵盖海洋领域热点研究问题，未来资助应强化国际科技合作，扩大研究海域，在海洋缺氧、生物地球化学循环以及深海等领域加大资助力度。

俄罗斯是传统海洋大国，切实了解其海洋研究活动，有助于我国发展海洋科技、实现海洋强国目标。本文基于法律、战略、规划和项目四个层次，对俄罗斯海洋研究活动的目标、政策导向、主要领域等内容进行了定性分析和解读。研究认为俄罗斯海洋研究活动的顶层设计较完整，自上而下层次特征显著，并以服务国家利益为宗旨，助力维持其海洋大国地位。其海洋研究活动涉及世界各大洋，以内海、领海及毗连海域、北极和南极等为重点研究区域；在研究领域方面，既有对海洋物理、海洋化学和海洋地质等基础探索性问题的研究，也有对造船科学、海洋开发装备、科学研究设施以及为保障海洋研究活动开展的信息、安全和生命支持系统等应用技术的研发，具有多样化、研究链条较为完整的特点。我国应立足实际，加快海洋立法工作，尽快制定我国的南北极战略；完善以区域和专业为重点的研究力量布局，加强自主可控的海洋技术链条建设，以推进“海上丝绸之路”倡议和发展海洋经济。

大力推进海洋牧场建设，是优化海洋生态的重要举措，也是实现渔业转型升级、推动渔业供给侧改革的有效途径。海洋牧场技术的发展直接关乎海洋渔业的发展及生态环境保护的成效。本文首先梳理了主要的海洋牧场技术的发展进程及主要国家的发展战略，结合海洋牧场技术专利的发展态势，总结出海洋牧场技术发展的三个阶段。在此基础上，对标国家政策对专利的促进作用，对比分析了海洋牧场的技术布局和发展情况。最后结合专利分析结果和国际海洋牧场的政策，为我国海洋牧场建设提出建议。结果表明：1975—2019年，海洋牧场技术专利量持续增加；国家方面，韩国专利数后来者居上，我国、日本和美国紧随其后；机构方面，我国专利申请主要以高校为主，且表现突出，国外主要以企业为主。技术布局方面，专利重点分布在水生动物养殖、生态调控和牧场设施方面，苗种繁育、驯化控制、环境监测管理和鱼获深加工等技术将是未来发展方向。