海洋是生命的搖籃、人類文明的源泉,更是“藍色糧倉”和“能源寶庫”,海洋經濟已成為國家經濟版圖的重要組成部分,“推動海洋經濟高質量發展,走出一條具有中國特色的向海圖強之路”是我國重要的發展方向。我國海洋經濟經歷了從無到有、從弱到強、從初級向高級漸變的過程,其核心驅動力從資源驅動加速向科技驅動轉變。人工智能作為當前科技革命中的最大變量,正加速賦能千行百業、千家萬戶,人工智能產業也成為各方搶先布局發展的領域。在科技創新與產業創新深度融合的背景下,海洋經濟高質量發展亟須人工智能賦能,海洋經濟也為人工智能提供了廣闊的發展空間。
01
人工智能與海洋經濟“雙向賦能”的路徑分析
科技創新與產業發展的關系,一般遵循“基礎研究—概念驗證—中試驗證—應用推廣”的單向鏈條式賦能模式。從蒸汽機、電力到互聯網,大多體現為某項技術實現突破后,逐漸應用于某個產業的重點環節,之后加速擴散至本產業各鏈條以及相關產業,通過降低成本和增加產出推動產業整體效率的提升。
人工智能技術作為引領新一輪科技革命和產業變革的戰略性技術,其自學習、自適應的技術特點,尤其是大模型技術體現出的規模可擴展性高、多任務適應性強、能力可塑性強等特征,一方面使得人工智能技術應用門檻更低、對產業的賦能見效更快,另一方面使得數據資源、算力能耗及成本變為當前的制約瓶頸。人工智能的技術特征,海洋經濟產業、能源產業稟賦使得人工智能與海洋經濟的關系更加立體,呈現出較強的雙向賦能關系。
人工智能對海洋經濟的賦能體現在三個方面:產業發展、價值重塑、生態保護。產業發展方面,人工智能技術在選址、育種、作業等方面發力,有望顯著提高漁業養殖生產的整體運行效率和生產安全水平;生態保護方面,人工智能可以實現更為實時精準的生物感知、風險預測和智能處理,提升對海洋生態保護的效率;價值重塑方面,隨著技術創新的不斷突破,海洋作為傳統的交通航道、能源儲備和漁業養殖的產業功能得以擴展,基礎設施與產業空間的屬性不斷加強、產業價值邏輯發生變化,產業有了重新估值的機會。
海洋資源對人工智能的賦能體現在三個方面:數據場景、綠色能源、物理空間。數據場景方面,海洋產業發展中的痛點難點堵點問題往往引導技術創新的方向,不斷積累的海洋氣候、生物軌跡等行業高質量數據不斷優化人工智能的模型算法,進一步加速技術發展;綠色能源方面,風數協同的創新可以為算力提供系統性的能源解決方案,提供低成本的綠色能源;物理空間方面,海洋不僅可以成為算力基礎設施的承載平臺,還有望成為海洋產業集聚的產業發展新空間,解決沿海地區陸地空間不足的問題。
02
人工智能對海洋經濟賦能作用日趨凸顯
深度學習、大模型等人工智能技術加速向海洋賦能,實現對海洋更智能的探測、預測、保護和利用,為海洋經濟轉型升級、高質量發展開辟了新的發展路徑。
產業發展:助力海洋牧場“增收增產提質”
海上牧場是海洋經濟的重要組成部分,人工智能技術的應用正深刻改變傳統養殖模式。在養殖區選址與承載力評估方面,融合高分衛星遙感數據、浮標監測數據等,通過人工智能模型分析水溫梯度、洋流強度、浮游生物豐度,繪制養殖適宜性圖譜,指導養殖區選址及評估。在智能選種、自動喂養方面,運用海量養殖條件、病害、投喂策略等數據訓練專業大模型,實現AI識別“魚臉色”和“水情緒”。
在實際養殖中,結合魚類實時的生長圖片、攝食狀態以及水質、氣象等,開展智能選種或動態調整喂養。在疾病預測方面,利用智慧水產養殖AI大模型,結合水質監測、視頻圖像、歷史養殖日志等,識別體表病害,降低養殖成本,減少損失。在海上養殖作業方面,集成5G+北斗高精度定位、AI視覺避障、自適應投喂算法,實現“一人多船”遠程管控,降低海上作業的風險。
生態保護:助力海洋生態環境監測更精準
通過對深度學習、機器視覺等人工智能技術與聲學分析、遙感技術的綜合應用,實現對海洋生態環境的全方位、實時精準監測,大幅提升對海洋生態的保護效率和決策的科學性。在海洋生物識別與保護方面,利用水下高清攝影機、水面長焦相機以及無人機等方式,建立海洋生物的外觀、姿態、行為數據集,利用AI大模型實現對海豚、珊瑚礁、鯨魚等海洋生物狀態、有無受傷或異常情況進行動態精準識別。在海洋污染預警方面,通過搭建監測體系,對海洋污染源、污染物等數據進行持續性監測和采集,利用AI實現智能精準識別處理。
例如,廈門大學海洋監測與信息服務中心團隊依托“天空地海”立體監測網,整合長時序觀測數據創建赤潮人工智能業務化預報技術,推動預報模式從“人工經驗研判”升級為“數據智能驅動”。深圳寶安搭建海洋垃圾AI監控系統,利用各行業生態環境情況、垃圾照片、視頻等訓練精準識別算法,自動識別海洋垃圾種類及覆蓋率等,高效指導清理工作。在海洋氣候預測方面,基于物理海洋學與人工智能融合技術,可以更高效預測未來全球海洋環境。
價值重塑:海洋經濟的邊界得以極大拓展
新時代海洋新質生產力較傳統的產業邊界有了顯著擴展。除了傳統的船舶制造業、海洋能源、深遠海養殖外,海洋工程、海洋電子信息、海洋生物醫藥、海洋服務業都開始有所布局。在這一過程中,人工智能可以較好地推動海洋與相關產業的橫向融通,激發出更加創新的產業形態。
近海經濟社會價值被加速開發。在海底隧道、跨海大橋、海上石油開采等工程中,受益于數據標注和模型訓練的基礎,大范圍的全域感知、海上平臺的疲勞監測、重要海上裝備的預測性維護成為可能,使得基建工程的功能進一步豐富,海上基礎設施的內涵大大拓寬,為海洋相關產業的落地提供了新的空間載體。例如,在廣州南沙港口建設工程中,人工智能技術被廣泛應用于裝箱堆場與岸橋布局設計、沉箱精準定位、無人集卡編隊、物流全鏈條智能調度、設備預測性維護等場景,極大提升了工程建設與運營效率。
深海資源價值被持續探索。AI代替人在“高壓、黑暗、通信延遲”的極端環境下,實現深海資源精準定位、深海開采裝備智能運作以及深海作業精準管控等。例如,湖南大學研制的全球首臺6000米級智能電驅動深海重載采礦車融入人工智能技術后,能實現智能感知、自主決策和協同作業,通過機械式采集頭實現自動分揀不同粒徑的礦石。
此外,海洋經濟產業外延被持續拓展。依托海洋資源衍生出海洋生物醫藥、海洋服務業等,人工智能技術通過借鑒相關陸上產業的經驗,在醫藥研發、海洋旅游、虛擬深海、數字創意等產業上有著非常大的想象空間,為海洋產業的新業態注入了更多的可能性。
03
海洋資源為人工智能發展提供堅實基礎
人工智能在賦能海洋經濟高質量發展的同時,豐富的海洋資源也為人工智能產業的發展提供了新的機遇。
數據場景:帶動海洋領域垂直大模型涌現
數據是人工智能時代的生產要素,而算法和模型是生產力。隨著海洋領域數據采集技術的進步和應用,海洋天氣數據、海洋環境監測數據、海洋生物數據等大規模、多模態海洋領域數據被更加廣泛地采集和深層次應用,為人工智能產業的發展提供了廣闊的空間。特別是在人工智能“垂域”大模型方面,多個海洋領域大模型嶄露頭角。從國內來看,海洋領域人工智能模型主要由科研院所及高校牽頭,以科研領域研發為主。例如,國內有“瑯琊”“問海”“瞰海”等海洋環境監測預測大模型,也有“瑤華”珊瑚礁多模態等海洋生物保護類大模型,基于海洋專業知識和語料庫的“瀚海智語”大語言模型,實現了海洋人工智能對外服務與賦能。從全球來看,美國、歐盟等地以企業或行業組織為主,從商業應用、環境保護等角度發展海洋領域人工智能。例如,谷歌發布輕量化Dolphin Gemma模型,支持實時分析海豚發聲模式并生成擬真音頻序列,實現與海豚進行物體互動等簡單指令交互。德國赫爾辛公司推出AI驅動的水下監視網,可高精度檢測和分類船只、潛艇等水下威脅。
綠色能源:為AI算力提供清潔電力
行業普遍認為,AI的盡頭是能源。海洋能源作為自然資源的重要組成部分,具有開發潛力大、可持續利用、綠色清潔、供應穩定等優勢。利用海洋綠色能源優勢突破人工智能算力中心“能耗限制”,推動人工智能規模化發展,已經成為一條重要路徑。
一方面,海洋能源可為人工智能算力中心提供綠電供應。我國海洋能資源豐富,理論可開發量超15億千瓦,近海海洋能技術可開發量接近6700萬千瓦,發展空間廣闊,擁有全球裝機規模最大、發展最成熟的海上風電能力。以海上風電和海洋潮汐能為主的海洋能源可為智能算力中心提供穩定綠電供應。例如,上海臨港海底數據中心項目,相比陸上傳統數據中心,綠電占比超95%。
另一方面,海水自然冷卻技術可以低成本有效帶走數據中心產生的大量熱量。據測算,海底數據中心可以顯著降低其制冷所需的能耗,能耗整體降低30%~40%,達到節能降本的效果。例如,微軟海底數據中心PUE可低至1.07,海南海底數據中心PUE約1.1,遠低于陸地數據中心。此外,將二者結合,有專家提出“風數協同”模式,即“海上風電+海底數據中心”,實現“海洋電力+海洋算力”,既能滿足人工智能數據中心綠色低碳需求,又能發揮海洋能源豐富優勢,解決海上風電的消納難題,實現成本、能耗等系統優化。
物理空間:為人工智能等產業發展提供載體
巨大的海洋空間不僅可以為人工智能中占地面積最大的算力中心提供載體,還可在海上空間構建面向人工智能的產業園區新空間。海底算力中心將是海洋空間賦能人工智能的重要方向。海底、海床等空間可有效節約沿海發達城市陸地空間,實現算力就近服務需求。例如,微軟首個落地的海底數據中心Natick項目,通過在沿海城市附近的水域中部署數據中心,數據在很短的距離內到達沿海社區,支持快速流暢的上網、視頻直播、游戲以及AI體驗。
同時,基于海上空間建設海上產業園成為可能。結合船舶制造、高精度定位、數字孿生、衛星通信、新能源等技術,海洋有了像陸地一樣的新興產業培育機會。在適合海域中,建設海上產業園,統籌規劃實現產業集群化、能源集約化、生產智能化,以工業化方式推動海洋相關產業發展成為可能。例如,珠海提出“四通一聯”海上產業園發展模式,即建設完善海天通信、海上通飛、海面通網、海底通感和陸海聯動等基礎設施,為海洋企業提供“拎包入住”的便利服務,重點發展海洋衛星、遙感技術、物聯網、低空經濟、海洋新材料、海洋能轉化等產業。
綜上所述,人工智能與海洋經濟之間存在顯著的“雙向賦能”機理。海洋經濟和人工智能的高質量發展,要重點關注海洋領域“數據”和“應用場景”這兩個核心連接點,利用海洋能源和空間資源布局算力基礎設施,持續推出具有市場價值的海洋領域垂直模型及AI解決方案,以“乘數倍增效應”實現產業與技術間的深度融合,形成人工智能與海洋經濟“互促雙強”的良好生態。
來源:《中國電信業》2025年第11期
作者:李耀華 尹靜 林海 (中國信息通信研究院、信通院(廣東)科技創新研究院有限公司)
編輯:劉堯
審核:汪建
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