向海图强：以“天地海人”系统工程助力“十五五”新质生产力跨越 ——从“方舟一号”看中国式现代化建设的科技自立自强之路

本刊编辑|李青 赵娜

2026年3月的北京，春意盎然。全国两会正如期召开，代表委员们共商国是，为“十五五”规划的开局落子谋篇布局。在这个关键的历史节点，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》已为未来五年的发展擘画了宏伟蓝图，将“科技自立自强水平大幅提高”置于经济社会发展目标的核心位置，并专章部署“加快高水平科技自立自强，引领发展新质生产力”的战略任务。中国式现代化，正呼唤着科技现代化的坚实支撑。

时代命题：从“追赶”到“引领”的科技自立自强

“十五五”时期是我国全面建设社会主义现代化国家新征程的关键五年。规划建议明确指出，“中国式现代化要靠科技现代化作支撑”，这一论断深刻揭示了科技创新在国家发展全局中的核心地位。当前，全球科技竞争格局正在发生深刻变革，单一技术突破已难以支撑系统性进步，跨学科、跨领域的综合性创新成为决定国家竞争力的关键。

在这一背景下，“加强原始创新和关键核心技术攻关”“推动科技创新和产业创新深度融合”等部署，不仅是对科技发展规律的遵循，更是对国家发展需求的精准回应。我们需要的是能够打破传统边界、整合多元要素、创造全新价值范式的系统性创新工程。

“方舟一号”：一个跨学科系统工程的战略构想

由福建黑狮系列企业联合发起的“方舟一号——基于‘海洋绿舟’协同的海洋大气能源与资源综合利用系统研发与示范工程”，正是对这一时代命题的积极响应。该项目超越了传统单一能源开发的局限，提出了“天地海海水气”一体化开发的宏大构想，精准把握了未来能源与资源发展的核心脉络。

“天地海海水气”系统思维的哲学内涵：

• 天（大气层能量循环系统）：不仅指风能、太阳能等传统可再生能源，更包括高空风能、大气电位差、降雨动能等尚未充分开发的能量形式，形成一个立体的天基能源捕获网络。

• 地（陆基支撑与调控系统）：作为整个系统的“锚点”和“大脑”，提供智能电网接入、研发基地支撑、数据计算中心和陆海联动调控平台。

• 海（海洋本体能量与物质系统）：充分挖掘波浪能、潮汐能、海流能、温差能等海洋动力，同时将海洋作为物质资源的巨大宝库。

• 水（水资源循环与转化系统）：通过海水淡化获取淡水，解决沿海地区水资源短缺问题，同时形成“能源-淡水”的协同转化链条。

• 气（气态能源与物质循环系统）：既包括大气中的风能，也包括从海水中提取的溶解气体（氢气、氦气等），更包括通过海洋固碳形成的碳循环闭环。

这一系统思维的核心，在于打破了“能源开发”“资源提取”“环境保护”相互割裂的传统模式，构建了一个多能互补、物质循环、智能调控的生态化技术体系。

科技创新：从“单一突破”到“系统集成”的范式转变

“方舟一号”项目的创新价值，不仅体现在具体技术上，更体现在创新范式上。它标志着我国海洋科技发展正从“跟踪模仿”向“原始创新”、从“单项突破”向“系统集成”的重大转变。

1. 多能互补的能源捕获系统集成创新
项目设计的海上浮式综合能源平台，集成了风力发电、光伏发电、波浪能转换和海洋温差发电等多种技术。这种集成不是简单的“拼装”，而是基于海洋环境特性和能量波动规律的深度耦合。例如，通过人工智能算法预测风浪关联性，优化不同发电设备的运行策略，使系统整体效率提升30%以上。

2. 资源循环的工艺链条创新
项目提出的“以能换水、以水提矿、以矿养能”循环经济模式，构建了完整的物质-能量闭环。海水淡化产生的浓盐水不再是废弃物，而是提取锂、铀、溴、镁等战略资源的原料；提取过程所需的能量来自平台自产的可再生能源；而稀有元素的提取价值又反哺能源系统的经济性。这种“资源化处理”思维，正是新质生产力在资源领域的典型体现。

3. 智能协同的管控系统创新
项目的“智能协同与能量管理大脑”实际上是一个复杂的巨系统调控中枢。它需要处理气象、海况、设备状态、电网需求、市场信号等多源数据，实现多目标动态优化。这一系统的研发，将推动我国在复杂系统控制、数字孪生、群体智能决策等前沿领域达到国际领先水平。

产业变革：培育海洋新质生产力的战略路径

“方舟一号”所代表的不只是一个科技项目，更是一个产业变革的引擎。它将带动高端装备制造、特种材料、海洋工程、人工智能、新能源等多个战略性新兴产业的协同发展。

1. 打造海洋高端装备产业集群
项目所需的大型浮式平台、深海系泊系统、高效能量转换装置、耐腐蚀新材料等，将催生一个全新的海洋高端装备制造集群。据初步估算，仅示范工程就可带动相关装备制造业产值超过200亿元，形成技术标准后推广至全国沿海，产业规模可达千亿级别。

2. 开辟蓝色资源新赛道
从海水中提取锂、铀等战略资源的技术一旦成熟并规模化，将从根本上改变我国相关资源高度依赖进口的局面。特别是海水提锂技术，随着新能源汽车产业对锂资源需求的持续增长，有望形成一个万亿级的新兴产业。

3. 构建智慧海洋产业生态
项目所需的智能感知、数字孪生、协同控制等系统，将推动海洋信息技术与实体经济的深度融合，催生“海洋物联网”“海洋工业互联网”等新业态，为我国海洋经济数字化转型提供样板。

实施路径：科学、哲学与工程的深度融合

“方舟一号”的成功实施，需要超越单纯的技术思维，实现科学、哲学与工程实践的深度交融。

科学基础的系统夯实：项目涉及海洋科学、大气科学、材料科学、信息科学等十多个学科领域，需要在前沿基础研究上取得突破。特别是海洋多物理场耦合机理、极端海况下材料行为、复杂系统涌现性等基础科学问题，是工程实现的前提。

工程哲学的范式创新：项目体现了“整体优于部分之和”的系统思维，“人与自然和谐共生”的生态思维，“循环而非线性”的可持续思维。这些哲学层面的思考，将指导技术路线选择、系统设计优化和风险管理策略。

实施路径的务实推进：按照“基础研究-关键技术-系统集成-示范应用”的路径分阶段推进。第一阶段聚焦概念验证和核心材料研发；第二阶段开展子系统试验和集成测试；第三阶段建设示范工程并开展商业化试运行。每个阶段都设置明确的里程碑和考核指标，确保项目稳步推进。

政策协同：为“十五五”海洋科技创新提供制度保障

“方舟一号”这类大型系统工程的成功，离不开政策体系的协同支持。在“十五五”开局之年，需要从多个层面完善创新生态：

1. 建立跨部门协调机制
海洋系统工程涉及科技、能源、自然资源、生态环境、工信等多个部门，需要建立高级别的协调领导小组，打破部门壁垒，形成政策合力。

2. 创新科研组织模式
推动“揭榜挂帅”“赛马机制”在海洋科技领域的应用，吸引全球顶尖团队参与攻关。建立以企业为主体、产学研深度融合的创新联合体，加快科技成果工程化转化。

3. 完善投融资体系
对于投资规模大、周期长的海洋科技工程，需要建立“政府引导基金-产业投资基金-市场化融资”相结合的多元投入机制。探索项目收益权质押、绿色债券、蓝色债券等金融工具创新。

4. 加强国际开放合作
在坚持自主创新的同时，积极参与国际海洋科技合作，融入全球海洋创新网络。通过共同研发、技术交流、标准互认等方式，提升我国在海洋领域的国际话语权。

面向未来：从“方舟一号”到海洋强国的战略思考

“方舟一号”作为一项前瞻性的系统工程，其意义超越了项目本身。它代表了一种面向未来的科技创新范式，一种解决人类共同挑战的中国方案，一种体现人类命运共同体理念的实践探索。

在“十五五”时期，我们需要更多这样的系统性创新工程，在深海探测、极地开发、海洋碳汇、海洋生物医药等领域布局一批具有战略意义的重大项目。通过这些项目的实施，不仅能够解决具体的科技和产业问题，更能够培养一支跨学科的创新人才队伍，形成一套系统集成的工程方法论，塑造一种敢于挑战前沿的创新文化。

2026年的全国两会，吹响了“十五五”奋斗的号角。在这个新的历史起点上，我们需要以“心聚力、奋楫笃行”的精神状态，坚定不移推动高质量发展。像“方舟一号”这样的系统性创新工程，正是将科技创新这个“关键变量”转化为高质量发展“最大增量”的重要载体，是加快建设海洋强国、实现高水平科技自立自强的具体行动。

海洋是高质量发展的战略要地，也是新质生产力的重要战场。当“天地海人”协同发展的蓝图徐徐展开，当“科学+哲学+神学”的思维之光指引前路，中国式现代化的海洋篇章必将写下辉煌的一页。这不仅是技术的突破、产业的变革，更是一个古老海洋民族向海图强、拥抱深蓝的文明跃升，是人类与海洋和谐共生的智慧探索，是中华民族为全球可持续发展贡献的中国方案。

在“十五五”的新征程上，让我们以系统思维破解发展难题，以集成创新攀登科技高峰，以开放合作汇聚全球智慧，共同驶向那片充满希望的深蓝。