海洋是生命的摇篮、人类文明的源泉,更是“蓝色粮仓”和“能源宝库”,海洋经济已成为国家经济版图的重要组成部分,“推动海洋经济高质量发展,走出一条具有中国特色的向海图强之路”是我国重要的发展方向。我国海洋经济经历了从无到有、从弱到强、从初级向高级渐变的过程,其核心驱动力从资源驱动加速向科技驱动转变。人工智能作为当前科技革命中的最大变量,正加速赋能千行百业、千家万户,人工智能产业也成为各方抢先布局发展的领域。在科技创新与产业创新深度融合的背景下,海洋经济高质量发展亟须人工智能赋能,海洋经济也为人工智能提供了广阔的发展空间。

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人工智能与海洋经济“双向赋能”的路径分析

科技创新与产业发展的关系,一般遵循“基础研究—概念验证—中试验证—应用推广”的单向链条式赋能模式。从蒸汽机、电力到互联网,大多体现为某项技术实现突破后,逐渐应用于某个产业的重点环节,之后加速扩散至本产业各链条以及相关产业,通过降低成本和增加产出推动产业整体效率的提升。

人工智能技术作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,其自学习、自适应的技术特点,尤其是大模型技术体现出的规模可扩展性高、多任务适应性强、能力可塑性强等特征,一方面使得人工智能技术应用门槛更低、对产业的赋能见效更快,另一方面使得数据资源、算力能耗及成本变为当前的制约瓶颈。人工智能的技术特征,海洋经济产业、能源产业禀赋使得人工智能与海洋经济的关系更加立体,呈现出较强的双向赋能关系。

人工智能对海洋经济的赋能体现在三个方面:产业发展、价值重塑、生态保护。产业发展方面,人工智能技术在选址、育种、作业等方面发力,有望显著提高渔业养殖生产的整体运行效率和生产安全水平;生态保护方面,人工智能可以实现更为实时精准的生物感知、风险预测和智能处理,提升对海洋生态保护的效率;价值重塑方面,随着技术创新的不断突破,海洋作为传统的交通航道、能源储备和渔业养殖的产业功能得以扩展,基础设施与产业空间的属性不断加强、产业价值逻辑发生变化,产业有了重新估值的机会。

海洋资源对人工智能的赋能体现在三个方面:数据场景、绿色能源、物理空间。数据场景方面,海洋产业发展中的痛点难点堵点问题往往引导技术创新的方向,不断积累的海洋气候、生物轨迹等行业高质量数据不断优化人工智能的模型算法,进一步加速技术发展;绿色能源方面,风数协同的创新可以为算力提供系统性的能源解决方案,提供低成本的绿色能源;物理空间方面,海洋不仅可以成为算力基础设施的承载平台,还有望成为海洋产业集聚的产业发展新空间,解决沿海地区陆地空间不足的问题。

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人工智能对海洋经济赋能作用日趋凸显

深度学习、大模型等人工智能技术加速向海洋赋能,实现对海洋更智能的探测、预测、保护和利用,为海洋经济转型升级、高质量发展开辟了新的发展路径。

产业发展:助力海洋牧场“增收增产提质”

海上牧场是海洋经济的重要组成部分,人工智能技术的应用正深刻改变传统养殖模式。在养殖区选址与承载力评估方面,融合高分卫星遥感数据、浮标监测数据等,通过人工智能模型分析水温梯度、洋流强度、浮游生物丰度,绘制养殖适宜性图谱,指导养殖区选址及评估。在智能选种、自动喂养方面,运用海量养殖条件、病害、投喂策略等数据训练专业大模型,实现AI识别“鱼脸色”和“水情绪”。

在实际养殖中,结合鱼类实时的生长图片、摄食状态以及水质、气象等,开展智能选种或动态调整喂养。在疾病预测方面,利用智慧水产养殖AI大模型,结合水质监测、视频图像、历史养殖日志等,识别体表病害,降低养殖成本,减少损失。在海上养殖作业方面,集成5G+北斗高精度定位、AI视觉避障、自适应投喂算法,实现“一人多船”远程管控,降低海上作业的风险。

生态保护:助力海洋生态环境监测更精准

通过对深度学习、机器视觉等人工智能技术与声学分析、遥感技术的综合应用,实现对海洋生态环境的全方位、实时精准监测,大幅提升对海洋生态的保护效率和决策的科学性。在海洋生物识别与保护方面,利用水下高清摄影机、水面长焦相机以及无人机等方式,建立海洋生物的外观、姿态、行为数据集,利用AI大模型实现对海豚、珊瑚礁、鲸鱼等海洋生物状态、有无受伤或异常情况进行动态精准识别。在海洋污染预警方面,通过搭建监测体系,对海洋污染源、污染物等数据进行持续性监测和采集,利用AI实现智能精准识别处理。

例如,厦门大学海洋监测与信息服务中心团队依托“天空地海”立体监测网,整合长时序观测数据创建赤潮人工智能业务化预报技术,推动预报模式从“人工经验研判”升级为“数据智能驱动”。深圳宝安搭建海洋垃圾AI监控系统,利用各行业生态环境情况、垃圾照片、视频等训练精准识别算法,自动识别海洋垃圾种类及覆盖率等,高效指导清理工作。在海洋气候预测方面,基于物理海洋学与人工智能融合技术,可以更高效预测未来全球海洋环境。

价值重塑:海洋经济的边界得以极大拓展

新时代海洋新质生产力较传统的产业边界有了显著扩展。除了传统的船舶制造业、海洋能源、深远海养殖外,海洋工程、海洋电子信息、海洋生物医药、海洋服务业都开始有所布局。在这一过程中,人工智能可以较好地推动海洋与相关产业的横向融通,激发出更加创新的产业形态。

近海经济社会价值被加速开发。在海底隧道、跨海大桥、海上石油开采等工程中,受益于数据标注和模型训练的基础,大范围的全域感知、海上平台的疲劳监测、重要海上装备的预测性维护成为可能,使得基建工程的功能进一步丰富,海上基础设施的内涵大大拓宽,为海洋相关产业的落地提供了新的空间载体。例如,在广州南沙港口建设工程中,人工智能技术被广泛应用于装箱堆场与岸桥布局设计、沉箱精准定位、无人集卡编队、物流全链条智能调度、设备预测性维护等场景,极大提升了工程建设与运营效率。

深海资源价值被持续探索。AI代替人在“高压、黑暗、通信延迟”的极端环境下,实现深海资源精准定位、深海开采装备智能运作以及深海作业精准管控等。例如,湖南大学研制的全球首台6000米级智能电驱动深海重载采矿车融入人工智能技术后,能实现智能感知、自主决策和协同作业,通过机械式采集头实现自动分拣不同粒径的矿石。

此外,海洋经济产业外延被持续拓展。依托海洋资源衍生出海洋生物医药、海洋服务业等,人工智能技术通过借鉴相关陆上产业的经验,在医药研发、海洋旅游、虚拟深海、数字创意等产业上有着非常大的想象空间,为海洋产业的新业态注入了更多的可能性。

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海洋资源为人工智能发展提供坚实基础

人工智能在赋能海洋经济高质量发展的同时,丰富的海洋资源也为人工智能产业的发展提供了新的机遇。

数据场景:带动海洋领域垂直大模型涌现

数据是人工智能时代的生产要素,而算法和模型是生产力。随着海洋领域数据采集技术的进步和应用,海洋天气数据、海洋环境监测数据、海洋生物数据等大规模、多模态海洋领域数据被更加广泛地采集和深层次应用,为人工智能产业的发展提供了广阔的空间。特别是在人工智能“垂域”大模型方面,多个海洋领域大模型崭露头角。从国内来看,海洋领域人工智能模型主要由科研院所及高校牵头,以科研领域研发为主。例如,国内有“琅琊”“问海”“瞰海”等海洋环境监测预测大模型,也有“瑶华”珊瑚礁多模态等海洋生物保护类大模型,基于海洋专业知识和语料库的“瀚海智语”大语言模型,实现了海洋人工智能对外服务与赋能。从全球来看,美国、欧盟等地以企业或行业组织为主,从商业应用、环境保护等角度发展海洋领域人工智能。例如,谷歌发布轻量化Dolphin Gemma模型,支持实时分析海豚发声模式并生成拟真音频序列,实现与海豚进行物体互动等简单指令交互。德国赫尔辛公司推出AI驱动的水下监视网,可高精度检测和分类船只、潜艇等水下威胁。

绿色能源:为AI算力提供清洁电力

行业普遍认为,AI的尽头是能源。海洋能源作为自然资源的重要组成部分,具有开发潜力大、可持续利用、绿色清洁、供应稳定等优势。利用海洋绿色能源优势突破人工智能算力中心“能耗限制”,推动人工智能规模化发展,已经成为一条重要路径。

一方面,海洋能源可为人工智能算力中心提供绿电供应。我国海洋能资源丰富,理论可开发量超15亿千瓦,近海海洋能技术可开发量接近6700万千瓦,发展空间广阔,拥有全球装机规模最大、发展最成熟的海上风电能力。以海上风电和海洋潮汐能为主的海洋能源可为智能算力中心提供稳定绿电供应。例如,上海临港海底数据中心项目,相比陆上传统数据中心,绿电占比超95%。

另一方面,海水自然冷却技术可以低成本有效带走数据中心产生的大量热量。据测算,海底数据中心可以显著降低其制冷所需的能耗,能耗整体降低30%~40%,达到节能降本的效果。例如,微软海底数据中心PUE可低至1.07,海南海底数据中心PUE约1.1,远低于陆地数据中心。此外,将二者结合,有专家提出“风数协同”模式,即“海上风电+海底数据中心”,实现“海洋电力+海洋算力”,既能满足人工智能数据中心绿色低碳需求,又能发挥海洋能源丰富优势,解决海上风电的消纳难题,实现成本、能耗等系统优化。

物理空间:为人工智能等产业发展提供载体

巨大的海洋空间不仅可以为人工智能中占地面积最大的算力中心提供载体,还可在海上空间构建面向人工智能的产业园区新空间。海底算力中心将是海洋空间赋能人工智能的重要方向。海底、海床等空间可有效节约沿海发达城市陆地空间,实现算力就近服务需求。例如,微软首个落地的海底数据中心Natick项目,通过在沿海城市附近的水域中部署数据中心,数据在很短的距离内到达沿海社区,支持快速流畅的上网、视频直播、游戏以及AI体验。

同时,基于海上空间建设海上产业园成为可能。结合船舶制造、高精度定位、数字孪生、卫星通信、新能源等技术,海洋有了像陆地一样的新兴产业培育机会。在适合海域中,建设海上产业园,统筹规划实现产业集群化、能源集约化、生产智能化,以工业化方式推动海洋相关产业发展成为可能。例如,珠海提出“四通一联”海上产业园发展模式,即建设完善海天通信、海上通飞、海面通网、海底通感和陆海联动等基础设施,为海洋企业提供“拎包入住”的便利服务,重点发展海洋卫星、遥感技术、物联网、低空经济、海洋新材料、海洋能转化等产业。

综上所述,人工智能与海洋经济之间存在显著的“双向赋能”机理。海洋经济和人工智能的高质量发展,要重点关注海洋领域“数据”和“应用场景”这两个核心连接点,利用海洋能源和空间资源布局算力基础设施,持续推出具有市场价值的海洋领域垂直模型及AI解决方案,以“乘数倍增效应”实现产业与技术间的深度融合,形成人工智能与海洋经济“互促双强”的良好生态。

来源:《中国电信业》2025年第11期

作者:李耀华 尹静 林海 (中国信息通信研究院、信通院(广东)科技创新研究院有限公司)

编辑:刘尧

审核:汪建

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