1.人类的“海底龙宫”
为了突破人类传统的居住环境，到海洋中去生活，美国前飞行员爱德华·林克曾到海底探险。就在林克跃跃欲试准备尝试遨游海底时，传来了美国海军军医乔治·邦德创立的“饱和潜水理论”。
该理论认为，只要深度不变，潜水员在高压环境下经过24小时后，机体内吸收的中性气体就达到了饱和，而一旦达到饱和，人不管在水中停留多长时间，气体的总量就不会改变，出水后的减压时间也不会增加。饱和潜水理论的诞生，使林克极为震惊和欣喜，他的脑海中立时萌发了“海中人计划”的设想。
1962年8月27日，在地中海沿岸的维尔佛朗什，林克乘水密电梯下到了水深18米处的“水下住房”，在里面呆了8个小时，一切正常。不久，林克又一次下到“水下住房”，呼吸着283.71千帕（2.8个大气压）的氦氧混合气体，还在那里用了餐，依然没有不舒服的感觉。但水面上的人却抱怨林克在水下说话太快，而且尖声细气的。后来才明白，这是混合气体中的氦气在作怪，这次林克在水下待了14个小时。
1962年9月6日上午9时55分，斯特尼顺利潜到地中海水下60米深的“水下住房”里，这座“水下住房”直径1米，高3米，房内四周安装了各种仪表后，所剩空间极为狭小，斯特尼只能坐在折叠椅上睡觉。他在“水下住房”里休息一会儿，又走出来到水中游泳，考察海底，再回到“水下住房”内吃饭。天黑以后，“水下住房”越来越冷，斯特尼连忙穿上毛衣，打开房内的电热器。他成为人类迎来海底之夜的第一人，一直躺到夜里10点多钟才进入梦乡。翌日早晨8时，斯特尼已经顺利地在海底度过了20个小时了。
通过以上实验，“海中人计划”看来确实可行。
2.海底采矿技术
开采海底矿产资源所使用的方法、装备和设施种类繁多，状态各异，分布广阔，埋深悬殊，开采的方法和使用的装备也不尽相同。
海底采矿技术一般分表层矿开采和基岩矿开采两大类。
表层矿大都呈散粒状或结核状存在于海底各类松散沉积层中，例如分布在海滨的磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、锡砂、锆石、金红石、独居石、金、铂、金刚石等重砂矿和砂、砾石等；分布在近海底的磷灰石、海绿石、硫酸钡结核、钙质贝壳和砂、砾石等；分布在深海底的锰结核、多金属软泥、钙质软泥、硅质软泥、红粘土等。
基岩矿是指存在于海底岩层和基岩中的矿产，如非固态的石油、天然气和固态的硫磺、岩盐、钾盐、煤、铁、铜、镍、锡、重晶石等。
在开采海底矿产之前，须查明所采矿床的分布范围、面积、埋深、储量、品位以及当地自然条件和海陆运输能力等。在此基础上，根据矿产的形态选择合适的开采方法、装备和设施。
海底表层矿开采由于深海与浅海采矿技术的难度不同，因而分为两种。
露出水面的海滨砂矿通常采用露天开采方法。陆地上使用的挖掘机械，如拉杆电铲、钢索电铲、推土机等都可用于海滨砂矿的开采作业。
水面以下砂矿床的开采，目前作业水深大多在30～40米范围内，使用的采矿工具有4种：链斗式采矿船、吸扬式采矿船、抓斗式采矿船和空气提升式采矿船。前3种的构造和工作原理与挖泥船类似。空气提升式采矿装置由气管、气泵和吸砂管等部分组成，气管与吸砂管的中部或下端相连通，作业时将吸砂管下端靠近砂矿床，启动气泵，压缩空气使吸砂管内产生向上流动的掺气水柱，从而带进砂矿固体颗粒，连续压气就可达到采矿的目的。这种装置的缺点是作业水深增加时，压缩空气的成本费呈指数倍增长。
此外，近年来还发展了一种海底爬行式采掘机，可以载人潜到海底作业，所需空气和动力由海面船只供应。如意大利制造的C-23型潜水挖砂机的作业水深达70米，能在海底挖掘宽5米、深2.5米的沟，每小时前进140米，挖砂230立方米。
在深海矿开采方面，目前最具开采前景的深海底表层矿是多金属软泥。
深海锰结核已被公认为是一种具有商业开采价值的矿产资源，因此人们近20年来一直在研制低成本、高效率的采矿装置。
由于锰结核松散地分布于深海大洋底表层，关键问题是需要找到一种合适的垂直提升装置。目前公认最有希望的有3种：链斗式采矿装置、水泵式采矿装置和气压式采矿装置。
链斗式采矿装置是在高强度的聚丙二醇脂绳上每隔25～50米安装一个采矿戽斗，开采时船首的牵引机带动绳索，使戽斗不断在海底拖过，挖取锰结核并提升到船上。1970年8月日本已在太平洋水深4000米处成功地进行了试验。
气压式采矿装置是将集矿头置于洋底，开动船上的高压气泵，高压空气沿输气管道向下，从输矿管的深、中、浅三个部分注入，在输矿管中产生高速上升的固、液、气三相混合流，将经过筛滤系统选择过的结核提升至采矿船内，提升效率约30%～35%。
水泵式采矿装置是将高效的离心泵放在输送管道中间的浮筒内，浮筒内充以高压空气，支撑离心泵和管道浮在水中。由于高效离心泵的作用而产生高速上升的水流，使锰结核和水一起沿管道提升至采矿船内。
多金属软泥也是一种具有开采价值的深海底矿产资源。德国已研制成功一种开采红海多金属软泥的装备，即在采矿船下拖曳一根2000米长的钢管柱，柱的末端有一个抽吸装置。装置内的电控摆筛能搅动象牙膏状的软泥，通过真空抽吸装置、吸矿管，把含有海水的金属软泥吸到采矿船上来，然后经过处理并除去水分，最后即可获得含有32%锌、5%铜和0.074%银的浓缩金属混合物。
海底基岩矿开采。
非固态的石油和天然气开采使用的开采工程设施主要为固定式平台，在平台上钻井采集到油（气）后，通过运输系统送往岸上；水深较浅处也有用填筑人工岛进行钻井采油（气）的；而在水深较大的海域，多应用浮式平台或海底采油（气）装置进行开采。
固态的煤、铁、锡等基岩矿开采：一般都从岸上打竖井，通过海底巷道开采。也有利用天然岛屿和人工岛凿井开采的，使作业巷道与海水隔绝，从而与开采陆地同类矿藏的方法基本相似，所用机械设备也完全一样。不同之处是海底硐、坑采掘多采用非爆破掘进法，因此影响采矿速度。但自20世纪70年代后，非爆破掘进速度已提高到每小时4.6米，这些采矿业有可能向远离海岸的海区发展。
海底硫磺矿开采：通常采用井下加热熔融提取法，先把加热的海水用泵从边导管注入硫磺矿层，使融化的硫磺液从内套管上升至一定高度，然后用空气提升法采收。
海底钾盐矿和岩盐矿开采：由于钾盐和岩盐也是可溶性矿物，也可用溶解采矿法。其技术原理与开采硫磺矿相同，但一般都采取竖井开采。
海底重晶石矿开采：正在开采的美国阿拉斯加卡斯尔海滨矿离海岸1.6千米，矿脉在海底表土下15.2米。由于覆盖层较薄，所以采取了水下裸露开采法，进行水下爆破，然后用采矿船采集炸碎的岩石。
海底采矿发展概况
海底采矿已有一段历史，如英国从1620年起就开始了海底采煤，但在20世纪60年代以前，海底采矿的规模小、范围窄、离岸近。
21世纪以来，受到了人们的重视，特别是海底石油和天然气的开发有了较快发展，深海锰结核和热液矿床的开发也有迅速发展的趋势。
目前，全世界从海底开采出来的矿物产值以石油和天然气占首位，达总产值的90%以上；其次是煤，占3%～5%，砂砾和重砂矿占2%左右。
中国目前正在开采的海底矿物有建筑用的砂砾和钛铁矿、锆石、独居石、磷钇矿等重砂矿以及石油和天然气等，从太平洋底取得了一定数量的锰结核。
3.海洋科学
海洋科学是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律以及对开发利用海洋有关的知识体系。
它的研究对象是占地球表面71%的海洋，包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、海洋中的生物、海底沉积和海底岩石圈以及海面上的大气边界层和河口海岸带等。
海洋物理学是以物理学的理论、技术和方法，研究海洋中的物理现象及其变化规律，并研究海洋水体与大气圈、岩圈和生物圈的相互作用的科学。
它是海洋科学的一个重要分支，与大气科学、海洋化学、海洋地质学、海洋生物学有密切的关系，在海洋运输、资源开发、环境保护、军事活动、海岸设施和海底工程等方面有重要的应用。
海洋生物学是研究海洋中生命现象、过程及其规律的科学，是海洋科学的一个主要学科，也是生命科学的一个重要分支。
海洋生物学主要研究海洋里生命的起源和演化，生物的分类和分布、发育和生长、生理、生化和遗传，特别是海洋生态。其目的是阐明生命的本质，海洋生物的特点和习性及其与海洋环境间的相互关系，海洋中发生的各种生物学现象及其变化规律，进而利用这些规律为人类生活和生产服务。
海洋地质学是研究地壳被海水淹没部分的物质组成、地质构造和演化规律的学科。研究内容涉及海岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源。
它是地质学的一部分，又与海洋学有密切联系，是地质学与海洋学的交叉科学。
海洋化学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程以及海洋化学资源在开发利用中的化学问题的科学。
海洋化学是海洋科学的一个分支，和海洋生物学、海洋地质学、海洋物理学等有密切的关系。它是用化学原理和化学技术，研究海洋中物质的性质和它们的化学作用的一门科学。
化学海洋学研究的范围，涉及一个庞大而复杂的领域—世界海洋。化学海洋学的发展方向，仍然是海洋界面化学过程的研究，研究的重点和前沿是与全球变化有关的海洋生物地球化学过程。
海洋生态学是研究海洋生物与海洋环境之间相互关系的科学，它是生态学的一个分支，也是海洋生物学的主要组成部分。
它通过研究海洋生物在海洋环境中的繁殖、生长、分布和数量变化，以及生物与环境相互作用，阐明生物海洋学的规律，为海洋生物资源的开发、利用、管理和养殖，保护海洋环境和生态平衡等，提供十分宝贵科学依据。
