1928年11月15日，“青岛观象台海洋科”（以下简称“海洋科”）宣告成立。这是“中国第一个海洋水文气象和海洋生物观测研究机构”。

“海洋科”的成立，只是筹建“中国海洋研究所”的第一步，所以，宋春舫在主持“海洋科”工作的同时，也在为创建“中国海洋研究所”做工作。1930年秋，他们请蔡元培先生到青岛与胡若愚市长商谈此事，得到市长的支持，并很快成立了“中国海洋研究所筹备委员会”，又推举胡若愚、蒋丙然、宋春舫三位先生为常务委员。经过资金筹集、选址、设计（其设计思想基本是宋先生从摩纳哥海洋博物馆借鉴而来的），于1931年动工。经过一年的建设和室内布置（大多是宋先生指导或亲自设计），1932年5月8日举行了开幕典礼。本来宋春舫先生是要建中国的海洋研究所，耐何经费不足，在友人的支持下，决定从先建水族馆开始，一边建设一边筹集其余的资金。这就是为什么在青岛水族馆内有“中国海洋研究所”的名字的原因所在。

虽然“中国海洋研究所”尚未建成，但是，海洋科学研究的工作已经开始抓紧进行。1935年，当时的北平动物研究院派其动物研究所所长张玺，到青岛与市政府协商共同合作进行“青岛胶州湾海洋动物调查”工作。得到青岛市政府的同意和大力支持，并决定青岛观象台为青岛市的主要参加单位。双方还商定由北平研究院负责科学技术人员和调查用的仪器设备，组织领导调查，并成立了由张玺任团长的“胶州湾海生动物采集团”，其团员有马绣同等；青岛市政府负责安排北平研究院来青工作人员的食宿问题，安排调查使用的船只，以及由青岛观象台负责接待工作和派人参加“采集团”和协助海上调查等工作，宋春舫负责的“海洋科”，派出朱祖佑等参加海上调查工作。青岛市从青岛港务局调用“赵村”号轮船作为承担这项海上调查工作的船只。

1935年4月，开始了第一次海上调查采集工作，前后一共进行了四次海上正规调查，每次调查约30天，总计125天，一共调查了495个站次，采集了各种生物标本4000余种。调查的范围是胶州湾及其邻近海域。调查项目包括：水深、底质、水温（表层、中层、底层）、透明度、水色、海水含盐度（不每站取样），还进行了采泥和底拖网、浮游生物拖网采集等。在此次调查中第一次发现了黄岛柱头虫和青岛文昌鱼，在海洋生物学的研究工作上起到了较大的推动作用。

这次调查后，编辑出版了《胶州湾海洋动物采集调查报告》，共出版了4期，前3期在1937年7月之前出版，后由于日本侵华战争爆发，出版受到直接影响，所以，第4期是在1949年才得以出版。还发表学术论文11篇和专著一部。

在这次调查采集之后，青岛水族馆的海洋生物标本也增添了许多新的、稀有的品种，成为许多国外海洋学界的专家学者到青岛水族馆参观海洋生物标本的重要基地之一。在此期间，大家还在为建立中国海洋研究所筹划着。1936年，在莱阳路2号为青岛海滨生物研究所奠基，到1937年主建筑楼建成。进一步为青岛后来发展成为我国海洋科学研究基地打下了极为坚实、良好的基础。

由于日军的侵略，青岛陷落日本侵略者之手，中国海洋研究所的建设无法进行，宋先生积劳成疾，于1938病逝。虽然，宋春舫先生未能建成中国海洋研究所，实现他的海洋强国之梦，但是，由他倡议并努力奋斗而创建的“海洋科”和“水族馆”等等，均为中国海洋科学研究打下了坚实的基础，这是后人无论如何不可遗忘的。