南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）（以下简称实验室）是珠海市人民政府举办的省级科研事业单位。实验室于2018年11月正式启动建设，截至今日，实验室总人数1146人，其中，两院院士11人、国家级高层次人才108人，硕士以上学历占比92.8%，从事研发人员数量976人。实验室对标国际先进实验室，实行“政府所有，大学管理”，坚持“立足湾区，深耕南海，放眼全球”的基本定位和“崇尚首创、力争最优”的发展理念，秉承服务“国家重大需求、国际科学前沿、地方经济发展”的“三轮”驱动发展战略。
目前，实验室积极布局了粤港澳大湾区海洋风险监测预警中心、万山海上测试场、蓝海科技产业园、智能敏捷海洋立体观测网、海洋科普中心、ONCE国际大科学计划、数字孪生海洋、海洋牧场等重大任务，建设拥有8大公共平台，拥有3286台（套）科研仪器设备、原值达13.4亿元，拥有“珠海云”、“珠海琴”、“中大大学”号、“中山大学极地号”等大型海洋装备，为建设海洋强国和服务地方经济发展贡献力量！
“珠海云”是南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）基于“崇尚首创、力争最优”的原则建造的一艘适应无限航区航行、满足海上“智能敏捷立体海洋观测系统”调查并可兼顾相关多学科海洋调查研究需求的全球首艘智能型无人系统科考母船。本船由中国舰船设计研究中心牵头联合中船黄埔文冲船舶有限公司设计建造，贯彻了“无人系统支持”“绿色智能”“未来感”三大设计理念，拥有中国船级社“i-ship（R1，No，M，I）”智能船级符号，主要设备国产化率高，动力系统、推进系统、智能系统、调查作业支持系统等均为我国自主研制，是一艘概念超前、技术先进、世界领先的海洋级专业科考船。
图：“珠海云”号
“珠海琴”是国内首台配备可自主升降折叠网箱的新型数字智能化深海养殖平台，设计获得中国船级社认证，平台长105米，宽40米，吃水深15米。由6个1万立方水体可独立升降养殖网箱组成，平台整体采用半潜式抽排水系统实现升降，针对不同作业水深可采用半潜式或坐底式两种类型，可适应15--100米水深。通过太阳能、风能等海洋绿色能源互补供电，实现能源自给自足，满足平台养殖系统生产和生活的能源需求。平台研发配备各类海洋养殖、投饵设备、自动出鱼设备、水下机器人、网衣自动清洗设备等机械化配套设施，及搭载的鱼类、环境监控视频系统等先进的海洋智能养殖装备与智能化管理系统，将建成功能齐全的海洋智能化养殖工场。
“珠海琴”将打造出深海养殖平台与网箱结合的“1+N”立体高效生态海洋牧场模式和海陆联动种业发展新范式，推进建设以珠海为先行示范的现代海洋牧场“广东模式”，支撑广东省现代化海洋牧场示范区建设，服务国家海洋牧场高质量发展。
图：“珠海琴”
尽管数字孪生技术已在航空、船舶、城市管理等领域得到广泛应用，但在海洋领域的应用仍处于起步阶段。为此，南方海洋实验室成功构建了全球海洋领域首个数字孪生引擎 DTO。基于这个海洋数字孪生引擎，已成功实现对大量海洋现象以及台风、风暴潮等海洋灾害的高逼真还原和实时映射。未来将进一步围绕实验室的核心任务，拓展海洋数字孪生引擎的应用场景，并在其他相关领域开展深度研究。
图：三维场景仿真
海洋数字孪生是指结合海洋观测、人工智能、先进模拟和超级计算等，对海洋实现真实、高分辨率、多维度、可互动的实时虚拟呈现。
图：台风三维云图和三维风场图
海洋数字孪生引擎 DTO 可提供多源数据处理、场景构建、云服务发布、二次开发等能力，可以支持各类海洋数字孪生应用快速开发。目前，南方海洋实验室基于该引擎打造了粤港澳大湾区海洋数字孪生系统。DTO 作为首个海洋专用数字孪生引擎，集成海洋AI模型和可视化算法，应用新的模拟仿真渲染技术，还原高维空间海洋现象的动态过程。
图：风暴潮淹水模拟
