蒙特雷湾水族研究所所长Marcia McNutt每次出海探险，都会思考她看不到的那些东西：“海洋的运行是由偶发事件驱动的，当你乘船出海时，你永远不知道是否会遇到它们。这很大程度上取决于运气。”在很多方面，海洋学家 McNutt 面临的挑战比宇航员更大：他们不能在恶劣天气下潜水，不能长时间访问最深的区域，而且几乎没有探索过北极冰盖下的区域。地球的海洋面积几乎是月球表面的10倍。“我们需要一种新的范式，”她说。
她即将迎来新的范式。海洋科学家们正在启动一系列国际项目，将海洋“布线”，在深海区域永久部署传感器和机器人，它们可以7x24小时回传数据。他们的目标是，本质上，将一个全新的星球呈现在人们眼前。
从明年开始，一个名为Neptune（北美太平洋海底时序网络实验）的全球项目将在美国西北海岸地震活跃的胡安·德·富卡板块上一个20万平方英里（约合51.8万平方公里）的区域铺设电缆和光纤。这些电缆将提供数十千瓦的电力，以便科学家们将传感器接入网络，实时发送关于成分、细菌等方面的数据。最终，还将部署自主机器人来观察火山喷发等突发事件，然后返回海底基地充电。与仅限于少数科学家的人类海洋航行不同，该网络将连接到互联网，世界各地的研究人员都可以登录访问。McNutt 的团队正在为美国在Neptune项目中的贡献建设一个测试站点。
该项目的负责人、华盛顿大学的海洋学家John Delaney表示：“这就像哈勃太空望远镜一样。它将彻底改变海洋科学。”
其他研究人员也在研究互补性的移动观测设备。到明年，Argo项目将在全球所有海洋部署3000个浮动传感器，提供全球水温和盐度模式的每日快照——这对预测气候变化的性质和速度至关重要。在两年内，伍兹霍尔海洋研究所和马里兰大学的科学家将首次释放自主机器人，访问北极冰架下方的热液喷口。这些机器人将收集可能在与世隔绝的环境中形成的生物样本。伍兹霍尔海洋科学家Hanumant Singh说：“人们认为生命可能起源于热液喷口。谁知道我们会发现什么？”
尽管如此，一些预测很容易做出。新的网络将加速海洋壮丽生物多样性的编目。关于鱼类种群的生长和迁徙的信息将更加精确。我们将能更好地掌握水生生物的化学循环如何与温度变化相互作用——海洋吸收多少碳，以及由于水温升高，洋流会发生什么变化。
McNutt说：“我们已经向海洋排放了巨量的二氧化碳，一股巨大的二氧化碳前沿正在缓慢地沉降到深层海域。下层区域的生物在过去4亿年里从未见过如此高的二氧化碳水平。我们需要了解它们如何适应，以及它们是否能适应。”
海洋生物学家、哈勃湾海洋研究所所长Shirley Pomponi发现，深海生物可能提供一种丰富且尚未充分利用的新药源。
为什么您的海洋药物研究主要关注海绵？ P:
海绵附着在海底，无法躲避任何想要吃掉它们或在它们身上生长的生物。因此，它们进化出了非常复杂的化学防御系统。如果你是一块海绵，另一块海绵想占据你的空间，你就会产生一种能够杀死那些细胞的化学物质。这可能有助于阻止另一个细胞快速分裂，例如癌细胞。海绵也可能分泌有助于抵抗攻击的化学物质；这种化学物质可能有助于控制炎症。或者它们分泌化合物来阻止幼体附着在它们身上；这些化学物质可能与控制血压的分子相似。
有过任何有价值的发现吗？ P:
我们发现了海绵素（discodermolide，一种来自Discodermia的海绵，Discodermia 发现于加勒比海、巴哈马群岛和墨西哥湾），它已经完成了针对实体瘤（如卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌、结肠癌或肺癌）治疗的I期临床试验。另一个成功案例是Prialt，它是由犹他大学一个研究食鱼海螺的团队发现的。海螺会伸出刺，用一系列毒素捕获鱼，然后吃掉它。其中一种毒素已被用于开发一种用于艾滋病和癌症患者疼痛管理的药物。
我们最迫切需要探索海洋的哪些区域？ P:
历史上，在寻找海洋药物时，我们主要关注附着在海底的动物。但还有许多生活在泥土中、海洋广阔的深海平原、甲烷冰中的蠕虫和其他动物。我敢打赌它们会产生一些有趣的东西！还有生活在中层水域的无数动物。水母可能构成地球上第二大的生物量，但我们甚至还没有研究过它们。还有大量的细菌从未被调查过。
我们应该派人类进入海洋，还是机器人探测器更好？ P:
没有什么比身临其境更好的了。当我们曾在墨西哥湾的甲烷冰中时，我们使用了一个拥有360度视野的潜水器，因为你坐在一个塑料气泡里。潜水员碰巧从眼角瞥了一眼，说：“嘿，那在甲烷冰上动的是什么？”我们就是这样发现了冰虫。
探索太空和探索海洋，哪个更重要？ P:
我热爱太空探索，但我认为许多人会惊讶地发现，只有两个人去过最深的海洋——马里亚纳海沟——而且那是在30多年前。它只有7英里深。我们谈论将人类送往数百万英里之外，但我们还没有探索过我们自己的星球。人们已经在佛罗里达礁岛群附近潜水了一个多世纪，但我们仍然可以潜到离岸五英里处，找到一种具有抗癌特性的全新海绵。我们自己的后院里就有一些非常酷的东西。
海洋中的动态
在接下来的几年里，新一代的潜水器将通过开辟广阔未知的海洋区域来改变海洋科学。以下是最值得注意的几个。
Argo
功能：一个可调节的油包允许浮标每10天沉浮一次，在浮出水面时将数据发送给卫星。收集盐度、温度和压力数据——这是关于各种环境变化（从天气变化到气候变化）的基本数据。最大深度：6500英尺 时间：1870个正在使用；明年3000个
Spray
功能：与Argo一样，一个可调节的油包使这个水下滑翔机能够沉浮，而两侧的机翼使其以每秒10英寸的速度向前推进。传感器测量包括营养密度、叶绿素丰度和洋流在内的数据，以绘制海洋动态图；GPS追踪器报告其位置。最大深度：5000英尺 时间：4个正在使用；任务始于2003年
Puma and Jaguar
功能：车载计算机系统通过化学嗅探器和激光探测烟雾痕迹，引导这些载具自主地在神秘的、充满冰的北极冰架下方的水域中航行。Puma 导航并搜寻热液喷口。当 Puma 找到喷口时，Jaguar 会潜入水中，拍照，绘制声纳地图，并使用机械臂收集生物样本。最大深度：6500英尺 时间：2007年；将建造一对
Alvin替代品
功能：一个载人潜水器，有五个窗户——比目前的主力潜水器Alvin多了两个——这个装置可以下潜6500英尺更深，将99%的海洋置于其探测范围内。机械臂可以采集样本，声纳扫描海底，摄像头拍摄周围环境，光纤天线让船上的科学家可以远程参与探险。最大深度：21000英尺 时间：2009年
混合遥控潜水器（Hybrid remotely operated vehicle）
功能：陶瓷耐压壳使其能够到达最深的海洋沟壑。在自主模式下，它可以在机载计算机的完全引导下收集36小时的声纳图像、温度和化学读数以及照片和视频。在遥控模式下，HROV可以通过一条仅厚1/32英寸的光纤缆绳进行控制。一个机械臂和回收篮可以收集物理样本。最大深度：35000英尺 时间：明年
