如何合理規劃利用好澳門新增的85平方公里水域資源，是澳門大學區域海洋研究聚焦的核心問題。作為澳大三大重點發展方向之一，區域海洋研究重點推進海洋工程智慧化維養、近岸水體污染控制等核心課題，從災害防控、環境治理、工程韌性等多個維度，構建起粵港澳大灣區海洋可持續發展的科研支撐體系。
精準模擬複合洪水災害
大灣區聚集著眾多低窪濱海城市。隨著全球氣候變化加劇，暴雨與風暴潮疊加引發的複合洪災越來越頻繁，級聯效應對城市安全構成嚴重威脅。澳大科技學院助理教授高亮帶領團隊開發出複合洪水災害預測模型，為灣區防災減災和城市規劃提供科學依據。高亮教授表示：「準確模擬複合洪災的演變過程、量化其風險，是濱海城市有效防災的根本前提。」
團隊以「揭示致災機制、建立評估體系、提供決策工具」為目標，目前已構建起完整的水文水動力耦合數值模型。該模型突破了傳統單一災害模擬的局限，整合了氣象、水文、地形、地質、土壤濕度、地表覆蓋、高程等大規模數據集和歷史災害記錄。通過持續優化參數，研究團隊開發出能反映時空變化的動態災害風險指數。同時搭建災害管理與決策支持平台，整合了多源數據和預測結果，可動態展示風險、量化災害影響，為政府應急響應和規劃提供關鍵依據。
高亮教授表示，澳大先進的科研基礎設施為模型在真實環境中的驗證和改進提供了有力支撐。智慧城市物聯網全國重點實驗室和超級智能超算中心提供了系統高效運行所需的高性能計算能力。該技術已在澳門和深圳落地應用，在多次暴雨和颱風應對行動中發揮了重要作用，彰顯出學術價值、社會意義和區域經濟影響力。
展望未來，高亮教授表示：「我們將繼續提升模型的實時性和智能化水平，開發全面的預警系統，引入人工智能技術提高預測精度。我們的目標是將這些應用推廣到整個大灣區，幫助更多濱海城市增強抗災韌性。」
深入研究污水處理創新之道
海洋災害防控是前提，水環境清潔與資源循環利用則是守護藍色家園的關鍵。在全球水資源緊張、海洋污染突出的背景下，澳大科技學院副教授郝天偉與團隊專注於廢水中污染物的定向生物轉化與資源化研究，「我們的目標是『變廢為寶』，既要實現水質淨化、減少水體污染，更要挖掘污水與污泥中的資源價值，實現生態效益與經濟效益雙贏。」
郝天偉團隊堅守「讓污水從負擔變資源」的理念，致力於處理工藝的碳路徑優化。其開發出兩套基於厭氧膜生物反應器與顆粒污泥耦合的污水處理新工藝，從2017年的實驗室小試起步，至2024年建成日處理50噸污水的中試平台，目前正優化推進系統升級及工業級應用。
團隊進一步開發出高效資源化技術，從過去被視為棘手的廢棄物的剩餘污泥中提取具有抗炎、抗病毒、抗腫瘤、免疫調節活性的硫酸化活性多糖（SPs），回收率達4—14%。當用作飼料添加劑時，可使經濟魚類的抗病菌存活率提升80%以上。該技術首次實現剩餘污泥中稀缺、高附加值生物物質回收，並即將實現產業化。同時，團隊開發電化學預處理耦合厭氧消化技術，定向生產高附加值化學品如揮發性脂肪酸，碳固定量達傳統方法的2.5倍，處於中試階段。
郝天偉教授認為，技術以走出實驗室的落地應用為最終目的，他與團隊堅持「工程師思維」，沿用工程界熟悉的單元設備與運行邏輯，打磨出能在真實波動條件下穩定運行的工藝包。「通過降低電耗、減少藥劑投加、削減污泥產量、提升能源與高值產品回收率，為企業帶來經濟效益。」他展望，團隊將繼續探索污水處理廠碳中和路徑，為行業提供清晰技術路線。
構築海岸工程智慧韌性體系
災害防控與環境治理，離不開海岸工程的韌性支撐。但此類工程長期服役於惡劣環境，面臨地下不確定性突出、災害防控難度大等挑戰，傳統運維依賴經驗，難以適應智慧化發展需求。澳大科技學院教授、土木及環境工程系主任周萬歡帶領團隊，以「光纖多元感知技術」和「數據-物理融合」的前沿理念，為複雜的海岸帶地下空間打造一個高度模擬的數字孿生體，以解決海岸工程結構複雜變形精細化預測與安全評估，實現災害防控的主動預警。
周萬歡教授指出：「我們研究建立一套知識—多源數據融合的動態建模體系，讓模型隨地質數據即時演進，來破解地下空間數據稀疏和高不確定性的難題；發展海岸工程『土—水—結構』的光纖多元感知系統與多模態融合的變形預測和安全預警方法，目的是變被動為主動，提前預判工程結構的健康狀態。」
團隊先後攻克三大核心難題：融合隨機場理論與貝葉斯推斷，構建知識—多源數據融合的概率建模框架，實現地質模型從靜態到動態演化；自主研發高靈敏度光纖傳感系統及配套物聯網平台，首次發現了海底隧道隨季節、海水溫度、潮汐、荷載等參數的長期複雜變形特征；創建海岸工程多模態融合的的時空變形預測與安全評估體系，推動風險管理範式變革。
相關技術已落地多項重大工程：首個三維變形無耦合測量的光纖光柵監測系統應用於港珠澳大橋沉管隧道，實現毫米級長期監測；多元立體感知系統保障澳門輕軌東線盾構隧道施工安全；澳琴地質地理資訊系統，為區域規劃與災害評估提供支撐。
周萬歡教授的下一個目標城市的生命線工程以及文化遺產建築保護問題，計劃構建澳門歷史城區數字孿生底座，能實時反饋「地層—管網—建築」之間的協同作用。建立城市生命線工程和建築遺產的安全運維體系，實現對城市關鍵要素及周邊工程風險的早期診斷與智慧預報。
匯科研之力助灣區海洋可持續發展
澳大區域海洋研究以問題為導向、以技術為核心、以應用為目標，精準對接粵港澳大灣區海洋生態保護、資源利用、防災減災的核心需求，構建起災害防控、環境治理、工程韌性等協同支撐體系，形成服務區域海洋可持續發展的科研合力。
