一块从冷泉、热液区采集的深海沉积物，可能保存着尚未被人类培养和认识的微生物；一组持续变化的海洋观测数据，记录着热量、盐度与环流之间的复杂动态联系。一枚微小的底栖生物标本，需要研究人员用尖端只有30微米的特制镊子解剖；一块长期经受海水冲刷的金属试片，则检验着材料能否抵御腐蚀和污损。这些尺度悬殊的研究，最终共同指向同一片海洋。
在中国科学院海洋研究所（以下简称海洋所），物理、化学、生物、地质与材料等学科围绕海洋问题交叉融合，观测、实验、数值模拟和人工智能等方法不断拓展人们认识海洋的边界。
中国科学院大学（以下简称国科大）海洋学院迈向成立十周年之际，依托研究所牵头建设、管理和运行的科教融合平台，科研人员走上讲台，青年学生进入实验室、登上科考船，在真实任务中学习如何提出问题、验证判断。
国科大海洋学院
国科大海洋学院院长、海洋所所长、国科大博士生导师王凡将这种变化凝练成一句话：“海没有改变，改变的是我们看海的方式。”
海洋连接着全球物质循环与气候系统。海水中的碳、氮、磷、硅等生源要素支撑着海洋生命，也通过转化、沉降和长期留存参与气候调节。认识这些过程，既关乎海洋基础科学研究，也与我国应对气候变化、推动“双碳”目标实现紧密相连。
长期从事海洋生物地球化学研究的海洋所研究员宋金明认为，海洋碳汇不是某一个环节的单独作用，而是物理、化学、生物和地质过程共同参与的复杂系统。科研人员既要追踪物质从何而来、如何转化，也要判断它最终能否长期留存在海洋中。这样的研究很难由单一学科完成，需要不同知识背景的研究者围绕同一个问题协同工作。
宋金明自己的求学经历跨越多个学科：本科阶段学习地质学中的化学，硕士阶段研究海洋化学，博士阶段转向海洋地质，后来又进入生态环境研究。这些跨学科经历让他更加重视从不同维度理解同一个科学问题。这种跨学科培养的思路也延续到了对学生的指导中。曾师从宋金明的袁华茂研究员，从海藻活性物质提取等应用研究转向海洋有机碳循环；马骏副研究员关注大洋最小含氧带的全球分布、区域差异及其生物地球化学效应；学生臧子赫从环境专业进入海洋领域，开始整合全球溶解氧等数据并尝试模型研究。新的知识体系没有捷径，文献阅读、理论学习和研究思路的形成，都需要长期扎实的积累。
从海洋碳汇到大洋缺氧，从全球数据到一份海底样品，青年科研工作者面对的都是没有现成答案的问题。所谓深蓝机遇，首先是进入未知领域、学习提问的机会，也是把国家需求转化为科学命题，再用长期而严谨的工作推动认识向前一步。
海洋科学研究周期长、任务重，许多问题需要几代人接续回答。在海洋环境腐蚀与防护领域，这种传承尤其具体。船舶、码头、桥梁、海上光伏和风电设施长期处于海洋环境中，会同时受到盐分、光照、微生物附着和电化学过程的影响。中国工程院院士侯保荣等老一辈科学家开创并推动的研究方向，正在一代代师生之间延伸。国科大博士生导师、海洋所研究员段继周介绍，海洋环境腐蚀与生物污损研究，既要回答材料与环境相互作用的基础问题，也要形成能够进入工程现场的防护技术。学生进入课题组后，不仅要理解材料、环境、微生物和电化学之间的联系，还要把实验室结果带到近海、岛礁等真实环境中检验。
段继周
方法的传递常常发生在实验台前。国科大硕士生导师、海洋所副研究员翟晓凡团队中的一名博士后原本从事微生物研究，进入海洋腐蚀领域后，开始尝试把微生物与材料连接起来。刚加入团队时，师兄师姐几乎毫无保留地带她做实验；等到自己需要指导后来者，她才体会到，把一个步骤讲清楚、等对方真正理解并不容易。带领别人做实验，也促使她重新审视原本熟悉的知识。
翟晓凡（右一）指导学生
比操作步骤更重要的，是对“为什么”的追问。国科大博士生导师、海洋所研究员刘娜珍团队的学生代永超记得，导师经常提醒他：“你要知道为什么。”导师不要求学生一味追求数据数量，却会反复追问材料为什么呈现某种性质、观察到的现象能否得到机制解释。学生由此从按步骤操作，逐渐走向从现象追问机理，并为自己的研究选择负责。
代永超在进行实验
教学也会反过来塑造导师。国科大博士生导师、海洋所研究员李元龙为了讲授“海洋水文资料数据处理方法”，需要把过去偏重应用的方法重新梳理，从基本原理、发展过程到不同方法的优劣，形成完整的知识体系。科研进入课堂，不是把论文结论直接搬上讲台，而是把研究者如何提出问题、比较方法和验证判断的过程交给学生。对于许多海洋学科而言，实验室无法替代真实海洋。科考船、潮间带、珊瑚礁和深海采样现场，由此成为研究生培养中的另一类课堂。
国科大硕士生导师、海洋所副研究员程娇主要从事海洋甲壳动物多样性、进化及适应性进化研究。她把分类学解释为“给海洋生物上户口”：确认一个物种叫什么、分布在哪里、与哪些物种亲缘关系更近。只有先摸清海洋生物的家底，后续的资源利用、生态保护和机制研究才有可靠基础。
要把这份“家底”摸清，一线经验不可缺少。实验室中的标本已经脱离原有生境，研究者只有走进潮间带、珊瑚礁或深海，才能看见生物怎样生活，并从环境与形态的联系中发现新问题。涉及珊瑚礁生态系统研究的学生，需要学习游泳、接受训练并取得潜水证；深海样品则要依靠科考船和水下机器人获取。
一次航次中，团队获得了过去多年没有采到过的一类深海底栖生物标本。为了观察微小附肢，研究人员用尖端只有30微米的特制镊子进行解剖，再借助工业显微镜完成拍摄。船上经常是全天候作业，团队里长期从事分类学研究的博士生孙玉立坦言，在船上一天能“轻轻松松”走上万步。这条“路”上，她从跟随师兄出海完成任务，成长为可以带领师弟师妹上船、代表团队现场研判的“独当一面”，何霖便是她所带“出徒”的师弟之一。
天气会变化，设备可能出现问题，样品也不会按照计划出现。科考实践让书本中的方法变成对现场情况的判断，让课题组分工变成每个人必须承担的责任。青年学生由此学到的不只是采样和实验操作，还有风险判断、任务协调，以及对一个研究环节负责到底的意识。
深海沉积物中生活着数量庞大的微生物，但其中许多还不能在实验室中被稳定培养。对国科大硕士生导师、海洋所副研究员郑日宽副研究员所在团队而言，科考带回样品只是起点。资源探索的第一步不是立即寻找产品，而是先让未知微生物在人工环境中“活下来”。
团队从冷泉、热液等特殊生境获取样品，再模拟深海寡营养环境，设置不同底物、温度和光照条件开展高通量筛选，富集并分离难培养微生物。郑日宽把研究路径概括为“新物种—新机制—新产品”：先获得过去未被认识或培养的微生物资源，再解释其代谢过程及适应特殊环境的机制，最后判断塑料降解酶、耐高温酶等是否具有进一步应用的可能。任何一步缺少可靠证据，后续设想都无法成立。
郑日宽（右一）指导学生进行实验
苏振杰、王子宸两位研究生参与了这条科研链。一位在原有课题长时间没有突破后，与导师沟通并调整方向，从不熟悉的实验体系重新开始；另一位随船出海约30天，在高强度作业和设备准备不足的情况下，同船员及其他团队成员共同完成任务。他们经历的不只是实验技能训练，也是在科研现场理解试错、协作和同舟共济。
完整参与从样品采集、分离培养到机制分析和应用判断的过程，使学生逐渐理解，资源的价值不在于一个样品看上去多么稀有，而在于能否通过规范、耐心的研究把未知转化为可信的认识。越接近应用，越需要回到最初的科学问题，确认每一步判断是否站得住。
海洋是一门复杂而相互耦合的系统科学。学生即使聚焦一个具体方向，也需要理解与之相连的其他学科。如何把分散在不同研究方向和科研单位中的优势转化为系统育人能力，是海洋学院持续回答的问题。
王凡介绍，海洋学院成立以前，海洋相关课程分散在不同学院，课程数量和体系化程度都较为有限。学院以学科建制独立发展，并于2021年正式在青岛园区开展集中教学后，课程建设有了更完整的组织基础，备案课程由过去的二三十门增加到一百多门，逐渐形成覆盖海洋科学所有方向的课程谱系。学院还依托中国科学院11家涉海研究所开展联合育人，让工作在科研一线的科学家走上讲台，把海洋观测、数值模拟、人工智能、海洋生物、海洋地质和海洋腐蚀与防护等研究进展带进课程。
国科大海洋学院、海洋所
课程体系之外，八个教研室和四级教学督导体系，为新教师试讲、课程评价和教学改进提供组织支撑。学生在青岛接受集中教学，可以更频繁地与导师见面，也能更早接触实验室和课题。课程帮助他们建立知识框架，实验室训练他们拆解问题，科考一线则让抽象的方法和责任变成必须当场作出的选择。
“作为一个海洋科学工作者，永远不要固化自己对海洋的认识。其实海洋永远在变，我们看海的方式也永远要变。”王凡说。
今天，海洋观测、数值模拟和人工智能相互补充，不同学科、不同单位和不同代际科研工作者之间的连接也更加紧密。变化的不只是研究工具，还有青年认识问题、承担责任的方式。
海洋领域的答案不会在一个航次、一次实验或一门课程结束时就全部浮现。它可能藏在下一份样品中，藏在一次失败后的方案调整中，也藏在年轻研究者尚未提出的问题里。
导师把方法、尺度和责任交到青年手中，研究所依托海洋学院和一线科研平台，为他们走向前沿、走进一线搭建通道，而青年将以自己的观察、求证与坚持，让人类对海洋的认识继续向深处延伸。