1.6 极地研究发展趋势

1.6.1 国内外学术研究论文发表情况

本节以 2017 年 1 月至 2022 年 11 月SCIE／SSCI数据库中收录的 462 篇论文为分析对象，从论文的总体情况、国家分布、研究机构分布、成果来源分布及研究主题角度分析极地航运的学术研究态势。

SCIE／SSCI学术论文年度发表情况如图 1-3 所示。整体上看，极地航运的学术论文量呈上升趋势（由于论文发表至SCIE／SSCI数据库检索存在时滞，2022 年论文量尚不完整）。整体上看，近年来论文量增长明显，极地航运研究日益受到国际领域学者的关注。

在 462 篇SCIE／SSCI论文中，发文量前十的国家共发表了 418 篇论文，占据90.5％，表明极地研究论文具有区域集中特点。中国以 183 篇论文位居第一，遥遥领先其他国家。加拿大、美国、挪威分别位列第二、第三、第四。可以看出，关注极地的国家主要分布在北极圈和近北极地区，如图 1-4 所示。

极地领域SCIE／SSCI论文量前十的机构及各机构研究主题见表 1-2。上海海事大学论文量排名第一，主要研究主题涉及事故风险、碳排放、船舶低温防腐材料、集装箱运输等。

其中，上海海事大学主要发文学院和学者分布见表 1-3。交通运输学院、海洋科学与工程学院和商船学院发文量较多，董丽华、付姗姗、万征、常雪婷、王胜正等人论文量较多。交通运输学院聚焦北极航运风险、碳排放等可持续发展研究，商船学院侧重航线规划、航行导航，亦有涉及航运风险研究。海洋科学与工程学院侧重于极地船舶低温钢材料、极地耐磨耐腐蚀防护等领域的研究。

极地航运领域SCIE／SSCI论文的机构合作网络图谱如图 1-5 所示，可以看出：发文量最高的上海海事大学与武汉理工大学、上海海洋大学、香港理工大学、上海船舶运输科学研究所等国内机构，以及曼尼托巴大学、阿尔托大学等国外著名高校开展了合作研究，总体来说上海海事大学国内合作表现突出、国际合作还可以进一步强化；发文量第二的大连海事大学与哈尔滨工程大学、江苏科技大学、上海交通大学、中国船舶科学研究中心、南安普顿大学、挪威科技大学合作产出较多，但是该合作群合作频次亦较低；阿尔托大学的合作机构主要有查尔姆斯理工大学、纽芬兰纪念大学、伦敦大学学院等。

从发文质量来看，论文量前十的期刊共刊载了 154 篇论文，占比 33.5％。Q1 区 8 种期刊，Q2 区和Q3 区各 1 种期刊，说明极地航运领域问题研究深受学界关注。从期刊研究主题上看，高发文期刊主要集中在海洋工程、海事政策、寒区科学技术等领域，同时也涉及遥感、可持续、交通运输、安全科学等领域，见表1-4。

上海海事大学 26 篇论文分布在 16 种期刊上，包含 12 篇Q1 区论文、4 篇Q2区论文、7 篇Q3 区论文、3 篇Q4 区论文，Q1、Q2 区论文总量超过 60％，说明上海海事大学发文期刊的整体质量较高。其中，载文期刊最多的是Maritime Policy Management（4 篇、Q3 区）、Ocean Engineering（3 篇、Q1 区）、Sustainability（3 篇、Q2 区）。

通过对SCIE／SSCI论文关键词进行统计，根据关键词聚类的情况，揭示了极地航运研究主题主要集中在：极地航运对气候变化的影响；破冰船及极地船舶的设计；极地船舶材料；北极航运的风险管理；北极集装箱运输航线规划；航运碳排放，尤其是二氧化碳的排放问题；极地航行决策及法律风险；中国“冰上丝绸之路”的挑战，如图 1-6 所示。

1.6.2 科研项目情况

据不完全统计，2017 年至今国外高级别极地相关主题科研项目，共 8 个国家 24 项项目，其中美国 7 项，英国、加拿大皆为 4 项，日本、挪威同为 3 项，芬兰、韩国、德国各有 1 项。科研方向主要集中在极地航运对当地的影响及管理、极地航运对极地气候环境的影响及优化方案、极地特殊气候环境对极地航运的影响与挑战等方面，详见表 1-5。

就国内情况而言，国家级项目 25 项（国家自然科学基金 21 项、国家社会科学基金 4 项），省级项目 15 项，社会力量科技奖项 10 项，共 50 项。其中，武汉理工大学获得 4 项国家自然科学基金，江苏科技大学获得 3 项国家自然科学基金，大连海事大学获得 2 项国家自然科学基金、1 项国家社会科学基金，上海海事大学获得 2 项国家自然科学基金，上述 4 所高校在国家自然科学基金和国家社会科学基金中有比较亮眼的成果，有 2 项及以上科研项目，详见表 1-6、表 1-7和表 1-8。此外，2021 年起，科技部会同有关部门，共同启动实施了“十四五”国家重点研发计划“深海和极地关键技术与装备”重点专项，着力攻克极地空天地海立体探测、极地保障与资源开发利用及其环境保护技术、装备和体系。

因极地航运的特殊环境条件，该领域项目的研究主要涉及：在极端气候情况下的船体结构、材料、性能等设计优化方面，因极地特殊地理环境而产生的绿色航运研究，因极地特殊地理位置而产生的相关法律关系研究。从研究时间和团队上来看，2017 年仅有武汉理工大学、上海海事大学两所高校从事极地航运主题相关科研项目，分别为武汉理工大学的张笛团队、毛文刚团队和上海海事大学的董丽华团队、付姗姗团队。在 2019—2022 年科研项目高发阶段，19 所高校加入对极地航运相关的研究中。多所高校有多个团队深入该领域研究，上海海事大学团队较多，有董丽华团队、常雪婷团队、付姗姗团队、王胜正团队、曾骥团队、陈伟炯团队、胡甚平团队、谢宗轩团队；武汉理工大学有万高团队、肖新平团队、张笛团队、毛文刚团队；江苏科技大学有张健团队、周利团队、张婧团队；大连海事大学有马晓雪团队、龙雪团队、卢雨团队。

1.6.3 专利申请情况

本节以近 10 年（2013 年 1 月至 2022 年 11 月）极地领域申请的相关专利为研究对象，以IncoPat专利检索平台为专利数据来源，经检索、清洗、合并去重后得到 2 267 条专利数据（其中发明专利 1 697 项，实用新型 570 项），作为本次分析的数据样本。

近 10 年来，极地领域的相关专利一直处于稳步增长阶段，年度申请专利量由 2013 年的 157 项稳步增长至 2019、2020 年的 300 项左右（专利从申请到公开存在一定的时滞，最近三年数据仅供参考）。随着极地商业航路的开辟和运营及极地资源的深入开发，相关技术的研究有望继续保持稳步增长的趋势。

该领域专利技术积累比较深厚的国家有中国、俄罗斯、韩国、美国、德国等，大多为北极东北航道及西北航道沿线相关国家。中国在专利总量方面优势明显，俄罗斯、韩国、美国紧随其后（图 1-7）。

全球范围内专利申请量排名靠前的机构主要有哈尔滨工程大学、韩国大宇造船、江苏科技大学等。排名前十的机构中，中国占据了 6 个名额，韩国 2 个，俄罗斯 2 个（图 1-8）。

中国在该领域专利申请量排名靠前的机构主要有哈尔滨工程大学、江苏科技大学、广船国际有限公司、上海海事大学等。排名前十的机构中，高校占据了4 个名额，另有 3 家科研院所及 3 家企业（图 1-9）。

根据样本专利的IPC分类号的含义，对专利进行人工标引及聚类，以此来分析该领域专利的研究热点。该领域的研究热点主要集中于以下几个细分领域：破冰船设计与建造；极地航行通信、导航、测量技术；船舶配套、测试、实验设备；破冰方法及相关设备，以及水下航行器等，其中破冰船方向的相关专利数量最多（图 1-10）。

具体到机构层面，船舶制造企业的专利量普遍较多，主要集中于极地船舶及配套设备设计与制造领域；高校及科研院所的专利则相对多元，上述几大研究领域均有涉及，详见表 1-9。

上海海事大学在极地航运领域共申请了 14 项专利，主要集中于极地航路规划、极地船用钢材及极地航行通信导航领域，主要研究团队包括：常雪婷团队和董丽华团队，主要聚焦极地船用材料领域；王胜正、谢宗轩团队，主要聚焦极地航路规划及导航领域；王忠诚、尚贺雷团队，主要聚焦极地科考装备（图 1-11）。

1.6.4 相关活动开展情况

本节展现 2017 年 1 月至 2022 年 11 月期间国内外举办的极地领域相关活动情况。国际方面，围绕极地航运、有影响力的国际会议主要有“北极航运最佳实践信息论坛”和“北太平洋北极会议”，其中“北极航运最佳实践信息论坛”于2017 年由北极理事会设立，该论坛旨在支持国际海事组织制定的极地水域船舶营运国际规则（极地规则）的有效实施。“北太平洋北极会议”是从 2015 年开始，由韩国海洋水产部主办，韩国海洋水产开发院、韩国极地研究所和北极大学共同承办的北极特别教育项目，2017 年以来会议主题涉及北极资源开发、北极海上运输、北极航行、北极海洋合作和治理等。

另外，美国北极研究联合会、俄罗斯国家会展基金、威尔逊中心极地研究所、Informa、ACI等商业公司也举办了北美北极航运论坛、北极航运峰会、北极青年年会等多场与极地航运相关的会议，内容主题涉及北极航运运营设计和技术、北极地缘政治对航运业的影响、北极游轮、北极资源开发与气候变化等，详见表 1-10。

2017 年以来，据不完全统计，大连海事大学联合中国极地研究中心、大连市人民政府、中国航海学会、交通运输部水运科学研究院、上海国际问题研究院等机构，每年举办各种内容主题不同的北极航行相关学术研讨会和论坛，其中“北极航行安全与可持续发展论坛”已经连续举办五届，成为大连海事大学的智库品牌论坛。大连海事大学一直致力于北极问题的研究，学校早在 2010 年就成立了极地海事研究中心，随后陆续加入了北极大学联盟、北太平洋北极研究网络、中国-北欧北极研究中心、中国高校极地联合研究中心等国际合作平台。2019 年 3 月，学校整合资源成立极地航运与安全研究院，目前已在北极事务、极地治理、北极航线、北极政策、北极航运等方面产出了丰富的研究成果。2020 年学校还联合国内外 26 家单位发起成立“东北亚北极航运研究联盟”，致力于打造协同创新与交流合作新平台。

哈尔滨工程大学、江苏科技大学、上海交通大学、大连理工大学、中国航海学会等高校和学术机构也举办了内容不同的极地航运相关学术交流活动，其中哈尔滨工程大学、江苏科技大学内容主要偏极地装备、极地船舶、极地工程等，上海交通大学聚焦高新船舶与深海开发装备、极地战略规划等，大连理工大学侧重极地装备冰载荷与结构安全，中国航海学会关注极地航行安全与装备等。上海海事大学开展的极地相关学术交流活动，主要有与宝山钢铁股份有限公司共建国内首个海洋极端钢铁材料联合实验室揭牌仪式、极地破冰船用钢技术研讨暨成果展示会等。另外，上海海事大学也是 2018 年由北京师范大学发起的“中国高校极地联合研究中心”25 所国内联合共建高校之一，详见表 1-11。