近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料全国重点实验室张涛研究员、王立平研究员团队在国际著名学术期刊《Science》发表Letter文章。文章系统分析了中欧北极快线开通后，船舶涂料面临的极端环境挑战与生态保护压力，强调开发兼具抗极端环境能力与生态安全性的先进多功能船舶涂料的紧迫性，为北极航线的安全可持续运营提供了重要技术方向。

随着全球贸易与绿色航运的发展，北极航线凭借其独特的地理优势成为连接亚欧大陆的重要通道。2025年9月23日，中国开通中欧北极快线，将亚欧海上航程缩短至18天，较传统航线减少12-15天，不仅大幅提升货物运输效率、降低碳排放，还为拥堵的苏伊士运河提供了重要替代方案。然而，北极航线的特殊环境给船舶运营带来了严峻考验：极端极地条件、超过80°C的剧烈温度波动以及高腐蚀性海水，导致传统船舶涂料的防护效能大幅下降，难以保障船舶结构完整性；同时，北极生态系统极其脆弱，恢复速度缓慢，传统涂料降解过程中释放的微塑料、Cu²+离子等污染物，会对海洋生物造成长期危害，甚至通过食物链放大生态风险，严重威胁北极生态平衡。

研究团队指出，要应对北极航线面临的极端环境考验与生态保护压力的双重挑战，必须打破传统船舶涂料的功能边界，研发兼具防冰、耐磨、防污、防腐多重核心功能的先进多功能材料。具体来看，有机-无机杂化复合材料、可动态响应外界环境的智能调节涂料以及无毒防污表面材料，成为兼顾船舶防护与生态保护的潜在方案。文章强调，目前国际上缺乏针对北极航道复杂环境的系统化涂层评价标准，亟需建立能够综合模拟冰冲击、冷热循环和腐蚀协同作用的专用测试系统，以加速材料从实验室走向工程应用。研究团队进一步指出，跨学科协作是推动此类先进涂料研发的关键，只有整合材料科学、环境科学、船舶工程等多领域技术力量，才能打造出适应北极航道复杂环境的高性能、生态友好型涂料，为北极航线船舶的安全服役与可持续发展提供核心支撑。

北极航线的战略价值与潜在经济效益巨大，其可持续运行依托于高性能海洋防护材料的突破。此次在 Science 的发表强调了极地航运时代对材料科学的新需求，呼吁全球材料科学、海洋工程与环境科学领域开展跨学科合作，共同推动极地环境下的材料创新。

该文章由宁波材料所张涛研究员和王立平研究员共同署名完成。文章信息：Tao Zhang, Liping Wang, Arctic route demands advanced marine coatings, Science, 2025, 389 (6763): aed1509 https://doi.org/10.1126/science.aed1509

（海洋关键材料全国重点实验室）