进入21世纪，我国极地考察事业也进入新阶段。极地工作者根据中国极地事业发展需要和国家发展战略，酝酿、讨论提出了在“十五”期间乃至更长一段时间，我国极地事业能力建设的若干方面。经过集思广益，国家海洋局将中国极地考察“十五”能力建设项目凝练为4项内容：建立北极黄河站、南极两站基础设施与设备更新能力建设、“雪龙”号极区航行安全和作业能力建设及极地考察国内基地能力建设。2001年5月23日，《中国极地考察“十五”能力建设项目建议书》上报国家发展和改革委员会。2003年8月8日，国家发展和改革委员会下发《印发国家发展改革委关于审批中国极地考察‘十五’能力建设项目建议书的请示的通知》（发改投资〔2003〕908号），标志着极地考察“十五”能力建设项目正式启动。^[57]

2003年和2004年，中国北极黄河站获得了重点建设并被启用。到了2005年，在中国北极黄河站的建设及其配备装备全面完成的情况下，其他3项能力建设项目全面启动，按计划完成了南极两站基础设施与设备更新能力建设、“雪龙”号极区航行安全和作业能力建设及极地考察国内基地能力建设的初步设计工作。10月，在北京和上海先后召开了南极考察站更新改造、“雪龙”号更新改造、极地考察国内基地建设项目初步设计评审会。11月，向国家发展和改革委员会上报了中国极地考察“十五”能力建设项目初步设计文件。

2006年，我国极地考察“十五”能力建设项目进入到全面实施阶段。7月24日，国家发展和改革委员会（发改投资〔2006〕1449号）正式批复同意《中国极地考察“十五”能力建设项目初步设计方案和投资概算》，核定项目总投资为52 189万元。^[58]8月9日，极地考察“十五”能力建设项目实施领导小组第10次会议在上海召开，会议传达了国家发展和改革委员会批复的极地考察“十五”能力建设项目初步设计文件，明确了项目投资额度和建设内容以及项目负责人，标志着极地考察“十五”能力建设项目进入到全面实施阶段。^[59](www.daowen.com)

2007年是我国极地考察“十五”能力建设项目全面实施的关键年。2007年，中国极地考察“十五”能力建设项目主要包括3个方面的建设内容：南极长城站和中山站基础设施与设备的更新改造、“雪龙”号的更新改造、极地考察国内基地建设。南极长城站和中山站的改造不仅仅完善了自身的能力建设，同时中山站的改造建设还将为我国在南极内陆建立考察站打下基础。“雪龙”号更新改造后也将能够担当更加繁忙的任务，新建的极地考察国内基地将会发挥后勤保障和科研保障等多方面的综合作用。本次“十五”能力建设项目完成后，中国极地考察的保障体系将更加完善，支撑水平、安全运行能力将有很大的提高，为我国极地考察事业的发展奠定物质基础。^[60]

2008年，我国极地考察“十五”能力建设初显成效。中国第24次南极考察队在长城站、中山站顺利完成了基础设施改造工程，使两站保障能力得到进一步提高。更新改造后“雪龙”号的自动化、信息化程度达到世界先进水平，实验室能力和海上调查手段也大幅提高，并在第24次南极考察和第3次北极科学考察中经受住了坚冰和暴风的考验。中国极地考察国内专用码头的建成启用，为极地考察平台的系统化和集成化建设打下了良好的基础。