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2018年10月，研究院与自然资源部第二海洋研究所共建海洋学院。研究院承担国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目，建有极地生态与气候变化教育部重点实验室等科研平台，在《自然》等期刊发表研究成果。

2013年4月22日，上海交通大学通过决议成立海洋研究院，为校级直属二级单位，挂靠船舶海洋与建筑工程学院。海洋研究院于2013年7月25日正式揭牌成立，同时任命周朦为海洋研究院首任院长，连琏、周岱、傅崐成（原）和肖湘为副院长，苏纪兰院士为战略咨询委员会主任。海洋研究院下设海洋战略研究、物理海洋、化学海洋、生物海洋以及海洋技术等研究方向，致力于探索、认识和预测海洋物理、化学、生物及生态现象和过程，发展海洋探查、观测、作业和取样技术，研究与海洋环境保护、资源可持续利用、海洋权益相关的战略和政策等，服务于国家海洋资源开发、生态环境保护、海洋安全、海洋防灾减灾的需求。

海洋研究院学科发展方向为海洋科学，包括物理、化学和生物海洋学过程，海洋技术。

物理海洋：全球-海盆-中尺度及亚中尺度物理量和过程的观测、研究和预测，以及这些物理过程对环境、生化、生态、工程、军事和人类的影响。

化学海洋：海洋化学和生物地球化学量分布、海洋营养盐输送和循环过程、固碳过程、海洋酸化和全球变化的观测、研究和预测，以及生物地球化学和人类影响的相互作用。

生物海洋：海洋生物分布、习性、生态结构及生物和生态过程的观测、研究和预测，探索和理解海洋生命过程。

海洋技术：发展海洋探查、观测、作业和取样技术，形成深海技术与装备的研发和应用能力，支撑海洋科学研究。