一、無人自主船舶

無人駕駛航行的船只將很快成為現實。海洋航運是個價值3800億美金的產業，但如同道路交通一樣，海洋交通也會產生污染、導致物種入侵、甚至使某些海洋生物滅絕。羅羅公司預見，未來，無人自主航運未來會讓該產業更加高效、清潔和低成本。無人自主航運可以提高工作效率并通過消除人員需求來降低排放，但是還需要將現有的傳感器技術與改進的算法進行集成。

二、潛水機器人

潛水機器人能在極大深度水域（這一環境中人類潛水員只有15分鐘的時間窗口）完成復雜任務，其身體能承受十倍的壓力。斯坦福大學機器人研究團隊設計了一個水下人形機器人Ocean One，通過力傳感器為操控員模擬觸摸的感覺，從而幫助人們安全地抓住海底文物。高能人形機器人將很快能夠在大深度和高危險性海洋研究和工程任務中取代人類潛水員。

三、水面增強現實眼鏡

當前增強現實和虛擬現實技術正在普及且處于大發展前夜，在海洋中也不例外。美國海軍工程師為其潛水員設計了一種增強視覺顯示器——可以將其理解為一款防水和超長續航的谷歌眼鏡。這項新技術能將聲納數據與水面團隊情報結合起來，幫助商業潛水員和搜救隊在可見度接近零的情況下完成復雜任務。

四、藍色革命

2014年，人類首次實現食用人工養殖魚類的數量超過野生魚類。新的水產養殖技術促進了水下農業的爆發性增長。水下“aquapod”養殖箱在夏威夷、墨西哥和巴拿馬等地都投入了使用，這樣的技術創新侃水產養殖業可以離岸發展，這消除了困擾海邊漁場的污染和疾病問題。

五、水下云計算

超過95%的因特網流量都是通過海底纜線傳輸的。很快，數據將不光在海底傳輸，還會被儲存在水下。當前數據中心高能耗（接近全球能耗的3%）已迫使人們將其遷移到冰島，因為那里的寒冷氣候能夠提高冷卻的效率。所此同時，星球上接近40%的人口居住在接近海岸的城市。為了降低數據中心所需的昂貴場地使用和冷卻成本，微軟于2015年在加州外海成功測試了一個水下數據中心原型系統。下一代水下云節點甚至可能會使用其自身的海洋發電站。

六、海洋能源新浪潮

海洋是個巨大的能量倉庫。單海浪波動能每年就可以產生11.4萬太瓦小時的能量（相當于400個小型核電站產生的能量）。同時，技術創新還打開了挖掘潮汐能的新可能。一個在澳大利亞的商業項目能同時生產電力和零排放的淡化水，接下來需要做的是實現大型工程化和降低成本。

七、海洋溫差能

海洋溫差能轉化技術能通過熱帶淺層海水和深層海水的溫度差生成電能。這項技術去年在夏威夷進行了大規模的試用，洛克希德·馬丁目前正在設計一型能力100倍于其的電站。能從深度超過一公里的海洋深處引導出冷水，該過程需要用到采用新型復合材料和新技術生產的大型可變形水管。

八、深海采礦

海底一些區域富含珍稀的貴金屬，如金、鉑和鈷。目前海洋礦產資源尚未得到充分開發。最近，已經研發出了300噸級的防水采礦機器，可以達到一些很深的海底，開采金屬資源。據報道，在太平洋、大西洋、印度洋，大約一百萬平方公里的區域被確認有礦產，一股海洋淘金大潮將最早于2018年開啟。如何在不傷害海底脆弱生態環境和深海古老海洋生物的前提下挖掘海底的礦產資源，仍是一項極具挑戰性的任務。

九、海洋大數據

多數大型海船都會被要求攜帶安全傳感器，通過衛星公共頻道向其他船只傳輸自己的位置信息。一些新興公司開發了復雜算法，將這些海洋大數據處理成為可用的模型，以發現非法捕魚、促進航海安全，并幫助建立智能分區計劃以更好地平衡漁民、海上交通和海洋保護之間的需求。此外，皮納衛星星座產生的圖像數據還可被分析用于實時監測棲息地變化。

十、海洋藥物

海洋可促進創新抗癌和抗生素等藥物的研發。向海洋尋醫問藥已成為一種潮流。歐盟資助成立了一家名為海洋制藥的財團，目標是通過深海取樣設備、基因組掃描、化學信息和數據挖掘來收集并篩選生物樣本。

十一、海岸傳感器

低成本聯網傳感器的廣泛使用使我們能以前所未有的方式監控海岸線情況。這對于因為氣候變化而正在快速變溫和酸化的海洋來說十分重要。而沖浪板上的嵌入式傳感器可以像司機手中智能手機收集交通數據那樣監測溫度、鹽度和pH值等數據。在澳大利亞，政府為了保護海邊游人，開發聲納成像傳感器探測靠近海岸的鯊魚，并通過移動設備推送實時警報。

十二、仿生機器人

海洋機器人的研發正在向大自然學習經驗獲得靈感。金槍魚機器人可以執行海上監視任務；像類蛇海洋機器人監控著近海石油平臺周圍的管道；1400磅重的螃蟹機器人收集著海底數據；水母機器人也正在研發中，以進行環境監測。這些經歷了悠長歲月的考驗的物種正被人類運用于各種海洋問題的解決。

展望未來人類的命運與海洋休戚與共。陸地上的科技創新使我們能夠降低高污染工業的影響，促進經濟的可持續性發展，監控陸地生態系統的變化。我們同樣需要發展海洋技術并運用在海洋。我們在依靠創新性、獨創性和顛覆性技術獲取海洋資源的同時，還應避免破壞其自身的生態平衡。