自然资源部第三海洋研究所是我国最早参与大洋矿产勘探开发环境、大洋生物资源的勘探与开发利用相关研究的单位，1992年起开始参与大洋多金属结核资源勘探开发相关环境生物生态调查研究工作。多年来，本所有一批科研人员常年坚持在大洋考察第一线，陆续参加了近30个大洋航次的现场考察。2017年、2018年我所牵头组织实施了中国大洋45航次、50航次，林辉研究员、黄浩副研究员分别担任首席科学家:中国大洋45航次为我国首个海洋环境全要素综合考察，取得多项大洋科考历史性突破;中国大洋50航次是我国两个国际海底矿区承包者(中国大洋协会、中国五矿集团)首次开展的东太平洋联合调查。

在深海生物资源勘探方面，“十二·五”期间，我所作为深海生物资源调查首席科学家单位，参加大洋调查航次调查航迹遍布印度洋、大西洋、太平洋。截至2018年，依托我所建立了世界库藏量最大和种类数最多的海洋微生物资源库——中国大洋样品馆（生物）/中国海洋微生物菌种保藏管理中心。目前库里保藏了大洋2570份的生物样品、2.3万株深海菌种，面向全国开展了充分的共享，已对高等院校、科研单位、检验检疫部门及企业共享菌株11000余株次。