推動主題特色研究
主題1.全球變遷對海洋環境生態之衝擊與生物調適
海洋酸化研究：目前有非常多的證據顯示，海洋中鈣質生物的生長會受到海洋酸化不利的影響，這其中有許多都是初級生產者和造礁者，對海洋生態系的健康運轉扮演了關鍵性角色。在大氣二氧化碳濃度增加和優養化作用雙重的影響下，沿岸海域可能是最易受海洋酸化負面影響的高風險區域之一。本校將持續推動海洋酸化的相關研究，其主要目的是長期監測臺灣週遭海域海水酸化的情形及其對海洋生態及漁業資源的影響，同時提供政府擬定因應海洋酸化相關政策時所需之科學基礎。
海洋生態研究：本校自2000年迄今，在科技部專題研究計畫及教育部五年五百億頂尖大學計畫的經費支持下，由本校所帶領的跨校、跨學科團隊(由5所不同大學共17位專任教師所組成)共同執行了「東海長期觀測與研究」整合計畫。東海整合計畫的推動，不但成功地整合了大氣、海洋生地化、生態以及模式等之不同次領域的研究人員，透過群體研究所獲致之成果受到國內外矚目，深具國際社會影響力，也讓臺灣的海洋研究受到國際矚目，並在國際研究組織裡扮演關鍵性的角色。本校將持續推動「東海長期觀測與研究」計畫，主要目的為持續全球變遷對臺灣海域海洋生地化循環與生態系統運轉的影響程度。
海洋動物的生理調適機制：由於天然災害以及人為破壞使得珊瑚礁日益減少，保育及復育珊瑚成為現在重要的議題。本校的生殖生理研究團隊，發現珊瑚每年春天同步大量產卵之重要激素，未來將透過珊瑚功能性基因庫之建立，發展石珊瑚人工全養殖系統。此外，透過組織學與分泌學及分子遺傳，瞭解黑鯛性別分化及性轉變之機制，進而調控魚類的性別與性轉變，改善傳統選種方式，強化遺傳模式。而從魚類多變的性別決定/生殖腺分化方式來建立生殖腺分化的模式(生殖體細胞與生殖細胞的自身性別定義與兩者的交互作用)，將有助於開發有效的魚類性別控制技術。
海洋生物資源評估（海洋生物生態、海洋生物資源、海洋生物調適）：臺灣位於熱帶與溫帶交接之亞熱帶地區，不同的海流會將不同的海洋生物，帶至臺灣周邊水域的各個生態系中，使得臺灣周邊沿近海域擁有約有2,500種魚類、600種海藻、250種珊瑚、2,500種軟體動物、1,000種蝦蟹、150種棘皮動物，以及許許多多來不及研究、登錄的小型生物、深海生物、熱泉附近之生物，是海洋生物多樣性豐富的水域之一。但近年來，由於全球氣候變遷的加劇，已使得全球海洋環境產生極大的變化，此一變化勢必使臺灣沿近海域之海洋生態系隨之發生結構性變動，也必定對臺灣沿近海漁業(如旗魚、鯖魚、鮪魚等)帶來嚴重的衝擊。由於氣候變遷導致探究極端氣候(如暴雨、颱風、寒害等)發生的頻率增加，極端氣候亦造成短期海洋環境變化，進而對臺灣沿近海漁業之影響。因此，整合各項研究結果，深入分析並探討氣候變遷對臺灣沿近海漁業資源結構之衝擊影響，以期能做為未來臺灣因應氣候變遷決策之重要參考依據。
主題2.以龜山島為極端環境作為全球環境變遷之模式基地
探討龜山島熱泉生物多樣性：宜蘭龜山島具有世界少有的深淺海熱泉，自15公尺水深的地區延伸至300多公尺海域，而深淺海熱泉的優勢生物都為特有的烏龜怪方蟹。研究比較這個極端環境和鄰近一般海域的生態，可深入了解氣候變遷如溫度上昇、海洋酸化、壓力、毒性及重金屬汙染等對海洋生物多樣性及生態的影響，以致海洋生物在極端環境中的演化適應機制。
以龜山島為基礎研究臺灣及亞洲地區的海洋生物分類及多樣性：以龜山島的豐富海洋生物多樣性為基礎，擴展海洋中的主要經濟生物如大型甲殼類、魚類和大型藻類的標本蒐藏和遺傳序列資料庫。本校在主要經濟水產生物的魚、蝦、貝中前二項已樹立分類鑑定的權威，同時建立最完整的分子遺傳生物條碼 (DNA Barcode) 資料庫，亦可進行水產生物成品 (如新鮮魚肉、蝦仁) 的種類鑑定。
強化生物多樣性實作教學：本校自2006年開始設立有跨系所之海洋生物多樣性學程於生命科學院，本計畫擬擴大辦理與中央研究院綠島海洋研究站、國立海洋科技博物館、國立海洋生物博物館和行政院農委會水產試驗所等合作強化生命科學院的海洋生物多樣性學程的實作教學內容。並積極吸引鄰近東南亞具有高海洋生物多樣性的國家學生來本校進行海洋生物多樣性的相關研究。
主題3.促進藻類科技與永續利用
投入海洋天然資源之研究：新建的「海洋生物培育館」及「臺灣藻類資源應用研發中心」主要用以整合全校海藻研發能量，將臺灣北海岸及東北角海岸線（海域及潮間帶），當作海藻研究之廊帶，進行藻類培育與利用。
主題4.強化海洋生物生理生態保育研究
致力於海洋生物基礎生物研究與海洋生物多樣性之調查：本校並與新北市政府合作在本校貢寮「水生生物暨保育中心」進行東北角當地物種的復育，包括花枝、花蟹、軟絲和蝦蛄拍仔等，從2016年開始在新北市卯澳灣進行放流，復育當地物種資源。此外，在2017年與連江縣政府合作，將對於當地已枯竭的龍蝦資源進行復育，如此放流與復育工作，兼具保育與海洋教育功能外，也對於臺灣發展新的養殖技術、維持國際產業競爭力具有重要的意義。
探討珊瑚的生殖生理以推動人工復育，釐清環境因子或條件對珊瑚的影響：並研究珊瑚所需的營養物質(人工飼料) 以及生理現象(生殖、共生藻、體內細菌及鈣化)，並建立全基因體(genome)和轉錄體(transcriptome)資料庫，探討其在演化上所扮演的角色，藉由移植及幼蟲的放流等對策推動珊瑚物種的復育工作，發展珊瑚牧場。
設置臺灣北部海龜救傷單位，專門照護傷病的海龜：本校在人力及技術均十分健全的條件下，海龜的救傷及相關的工作均能達到專業的水準，其工作績效，也受到國內媒體及相關研究人員十分的重視。2018年海龜救傷單位移至校區內「海洋生物培育館」，以利就近照顧受傷海龜。
主題5.海洋工程與新能源及國際認證風場維運人才培育
有效降低洪災損失：建立高效能計算的防洪預警系統，力求提供即時災防預警資訊，並針對流域上游、中游，以及下游地區進行全面性整合的工作。
發展人工智慧於離岸風電與河海災防之應用：將應用人工智慧方法在離岸風力發電之規劃設計運維及河海防災議題。
海洋能源與河海災防議題之應用：離岸風電與河海災防數值模擬之基礎研究，透過低矩陣的條件數，加速線性代數方程的求解。
強化本土海洋產業之創新與提升：如風機基礎液化監測、動力分析與防護工法、地形變遷、友善空間規劃與生態復育與風機運維新技術開發與應用。