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第二章 海洋生物学起源与发_图文

第二章 海洋生物学起源与发展
一 人类对海洋的认识

二 海洋生物学起源与发展
三 我国海洋生物学的发展史

四 海洋生物技术现状与前景

一 人类对海洋的认识识
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国外对海洋的认识
公元前5世纪,古代欧洲就有了海权思想的萌芽,雅

典的政治家和军事家伯里克利认为雅典的根本战略就 是发展海军,在一切可能控制的海域确立支配地位。 古希腊海洋学者狄米斯托克利就预言:“谁控制了 海洋,谁就控制了一切。”?

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美国海军将领和历史学家马汉说:“海军 的最终目的就是制海,而其必要的工具即为强 大的战斗舰队,没有任何东西可以代替它。” 马汉提出:美国首先应该控制太平洋,要夺取 夏威夷和关岛。 马汉认为国家的繁荣发展和安全都与海权具有 密切关系。"控制海洋,特别是在与国家利益 和贸易有关的主要交通线上控制海洋,是国家 强盛和繁荣的纯物质性因素中的首要因素"。

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英国的陆军元帅蒙哥马利曾说过:“自人 类开始利用海洋以来,历史上的最大教训即是 当世人自我局限于大陆战略的束缚时,其结局 必然失败。”? 已故的美国总统约翰· 肯尼迪强调:"控制 海洋意味着安全。控制海洋意味着和平。控制 海洋就能意味着胜利。有关海洋的知识,不仅 仅是一件好奇的事,我们的生存就可能决定于 它"。?

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海上力量与综合国力建设是一致的, 没有强大的综合国力,也就没有可靠的 海上力量。? ? 谁控制了海洋,谁就控制了世界贸 易;谁控制了世界贸易,谁就可以控制 世界的财富,最后也就控制了世界本身。
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美国 现有12艘航母.包括九万吨以上的核动力航母九艘,分别是“企业” 号,“呢米兹”号,“艾森豪威尔”号,“卡尔 文森”号,“林肯”号,“华盛顿” 号,“斯坦尼斯”号及“杜鲁门”号;3艘常规动力航母,分别为:“小鹰号”,“星 座号”和肯尼迪号. “里根”号核动力航母 俄罗斯 现只剩一艘重型航母,即6.5万吨;"库兹捏佐夫"号.
法国 有两艘中型航母“福煦”和“克莱蒙梭”号.另有一艘核动力航母“戴 高乐”号已经试航 英国 现有三艘二万吨以下级轻型航母,分别是"无敌"号,"卓越"号和"皇家方 舟 "号 . 意 大利 现有一艘1.3万吨级轻型航母,名叫‘’加里波第“号 印度 现有一艘航母,即1.6万吨级的"维克兰特''号. 巴西 现有一艘航母即两万吨的"米纳斯拉吉斯"号. 泰国 现有一艘航母.这艘于1997年8月从西班牙购进的1.1万吨级的"查克理 纳吕贝特''号航母,称为东南亚第一艘在役航母.泰国也因此成为亚洲第二个 拥有航母的国家.

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二 人类对海洋的认识
? ? 华夏民族对于海洋与陆地的密切关 系,在古代就有比较客观的认识,记载 中国上古代典章文献的传世古籍《尚书》 就有"四海会同"、"环九州为四海"、"江汉 朝宗于海"等记载。《尚书· 立政》就有华 夏先民"方行天下,至于海表"的记载流传 至今。

2 中国对海洋的认识

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明朝郑若曾著的《海防图论》和《筹海图编》两 书中,提出了经略海洋的思想。
魏源在其编著的《海国图志》中提出"必使中国水 师可以驶楼船于海外,可以战洋夷于海中"。倡议引进 西方先进的海军科学技术。魏源的思想理论,是振兴 中国近代海上力量,振兴中国海防的先驱。它为中国 近代海军建设作了理论准备,是中国海防思想革新的 萌发。?

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孙中山在《实业计划自序》中提到,如果海权"操 之在我则存,操之在人则亡。"这也是很有远见的。

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1840-1940年的100年中,外国从海上入侵我 国479次,规模较大的84次,入侵舰船1860 多艘,兵力47万多人,迫使清朝政府签定不 平等条约50多个。

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1959年10月,毛泽东就号召“核潜艇, 一万年也要搞出来”。十年后,即造出 了我国第一艘核潜艇。
1995年10月5日,江泽民总书记在青岛视 察海军部队时讲话:"我们一定要从战略 高度认识海洋,增强全民族的海洋意识"。

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一 人类对海洋的认识
纵观漫长的历史过程,人类对海洋及其价值的 认识不断深化和全面
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15世纪以前,海洋有鱼盐之利和舟楫之便; 15世纪至20世纪初期,海洋是世界交通的重要通道; 第一次世界大战以后至20世纪80年代,海洋是人类 生存的重要空间; 1992年的世界环境与发展大会认为,海洋是人类生 命支持系统的重要组成部分,可持续发展的宝贵财 富。

海洋的价值
海洋经济价值(海洋资源价值), ? 海洋军事价值, ? 海洋科研价值, ? 海洋生态价值。?
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二 海洋生物学起源与发展
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海洋生物学是研究海洋中生命现象、过程及其规律 的科学,是海洋科学的一个主要学科,也是生命科 学的一个重要分支。 海洋生物学主要研究海洋里生命的起源和演化, 生物的分类和分布、发育和生长、生理、生化和遗 传,特别是海洋生态。其目的是阐明生命的本质, 海洋生物的特点和习性,及其与海洋环境间的相互 关系,海洋中发生的各种生物学现象及其变化规律, 进而利用这些规律为人类生活和生产服务。

二 海洋生物学起源与发展
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公元前四世纪,古希腊科学家亚里士多德在《动物志》中 记述了170多种海洋生物,按现代分类包括有海绵动物、腔 肠动物、蠕虫、软体动物、节肢动物、棘皮动物、原索动 物、鱼类、爬行类、海鸟、海兽等十多个主要动物类群, 其中海洋鱼类即有110多种。 公元前三世纪左右刊行的中国《黄帝内经》中,已有用墨 鱼和鲍治病的记录。 公元前一世纪前的《尔雅》,不但记载有海洋动物,而且 还有海洋藻类。 公元初古罗马普利尼乌斯的《自然历史志》,记录了170多 种海洋生物。 中国明朝屠本睃的《闽中海错疏》,记载有200多种海产生 物。

二 海洋生物学起源与发展
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自然科学和航运事业的发展,海洋生物学进入到科学的研究阶段。 1674年,荷兰列文虎克最先发现海洋原生动物; 1777年,丹麦米勒开始应用显微镜观察北海的浮游生物; 19世纪前期,爱伦贝格在海洋中发现硅鞭藻类; 英国达尔文对他在1831~1836年“贝格尔”号航海中采集的蔓足类 和珊瑚类,进行了出色研究; 德国米勒于1845年使用浮游生物网,采集和研究海洋浮游生物。 英国福布斯在19世纪中期先后提出海洋生物垂直分布的分带现象, 按深度将爱琴海分成九个带,并发表《英国海产生物分布图》; 德国亨森于1887年提出浮游生物的概念,并对海洋浮游生物开展了 定量研究; 1891年,德国哈克尔提出游泳动物和底栖生物两个概念; 1908~1913年,丹麦彼得松奠定了海洋底栖生物定量研究的基础; 1946年,美国佐贝尔的《海洋微生物学》奠定了海洋微生物,主要 是海洋细菌的研究基础。

二 海洋生物学起源与发展
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最古老的海洋生物研究机构——意大利那不勒斯海洋生物研究所, 成立于1872年,1874年正式开放。 1888年,英国海洋生物学会成立了普利茅斯海洋研究所。 美国于1888年在伍兹霍尔建立海洋生物研究所; 20世纪60、70年代以来,由于电了计算机、信息论、控制论和微量 化学元素测定等数理化新成就、新技术的应用,海洋生物学的研究 发展到新的阶段。如英、日学者利用生物工程技术研制出控制海洋 鱼苗性别的方法;美国发射海洋卫星调查海洋鱼群的数量和种类变 化等。 中国对海洋生物科学研究始于20世纪20年代,30年代初在厦门组织 了全国性的“中华海产生物学会”,30年代中期海洋生物研究中心 逐渐转移到青岛。 50年代以后,在中国科学院、国家水产局和海洋局系统及部分省市, 先后建立了海洋生物的研究机构,开展了全国性的海洋调查、渔场 调查、海洋水产养殖和栽培,以及实验生物学和海洋生物学基础理 论的研究,取得了许多较高水平的成果。

三 我国海洋生物学的发展史
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(一) 发展史 古代中国海洋生物学发展史 从远古——明清时代 近现代中国海洋生物学发展史 从1840——现在

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三 我国海洋生物学的发展史
(二) 研究进展 1 分类区系研究; 2 生态研究; 3 实验生物学研究; 4 海洋渔业资源学的研究

四 海洋生物技术现状与前景
1 国际海洋竞争日趋激烈
海洋是人类存在与发展的资源宝库和最 后空间。美国指出:海洋是地球上“最后的开 辟疆域”,未来50年要从外层空间转向海洋; 加拿大提出:发展海洋产业,提高贡献,扩大 就业,占领国际市场;日本利用科技加速海洋 开发和提高国际竞争能力;英国把发展海洋科 学作为迎接跨世纪的一次革命;澳大利亚在今 后10~15年要强化海洋基础知识普及,加强海 洋资源可持续利用与开发。

21世纪海洋科学发展纲领
2002年9月18日,在日本海洋科技中心成立30周年之际,来自世界 14所主要海洋研究机构的代表相聚横须贺,签署了21世纪发展海

洋科学的纲领性文件——横须贺宣言。
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宣言指出:有关全球环境变化的严重问题,诸如 全球变暖和海洋资源尤其是生物资源的耗损,现在对 地球构成了威胁。我们必须采取有效措施来缓解上述 问题的恶化并使之可持续发展。而占地球表面71%的 海洋,将在维持全球环境平衡中起到关键的作用。

目前,国际上海洋高技术发展有以下五个 重点领域:
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海洋生物技术 海洋生态系统模拟技术 海洋油气资源高效勘探开发技术 海洋环境观测和监测技术 海底勘测和深潜技术

海洋科学研究、海洋高技术开发已上升到各国最高层 次的决策范畴,并进行了战略性规划安排。

1996年海洋高技术作为第八个领域列入国家高 技术研究开发计划(863计划)
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到1998年,我国海洋高技术产业的产值实现 500多亿元。我国的海洋高技术主要包括海洋 油气勘探开发技术及其产业、海洋生物技术 和海水养殖业、海洋监测技术及海洋仪器制 造业、海水淡化和海水直接利用技术、海洋 能开发技术、海洋信息技术等。

2 国际海洋科学技术的发展形势:大 科学,高技术
1997年世界海洋委员会在一份报告中把当前海洋 科学技术发展面临的课题归结为四类: 科学文化进步,包括揭示生命起源、宇宙起源、人类 起源(海洋人类学)的研究; 探索和开发海洋财富,包括生物资源开发(主要是 渔业)、油气资源开发、海洋运输、能源利用、空间 利用和旅游、海洋环境净化容量等; 生命支持系统研究和保护,包括海洋与气候、生物 多样性、健康和废物清除、防灾减灾等; 其他类,包括海洋管理、海洋经济学、伦理学、海岸科 学、培训和教育。

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“海洋大科学”(ocean megasciences)

为了解决全球性的重大科学问题,出现 了全球性的海洋研究,包括全球海洋观 测,海洋科学钻探 ,热液海洋过程及其 生态系统 ,海洋生物多样性,海岸带综 合管理学等五个领域。

2)高技术
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(1)海洋资源勘测与开发技术有新的发展,用于探索新的可开 发资源,包括深海多金属结核、钴结壳、多金属硫化物等矿产资 源,深海生物基因资源,海洋能资源,深海天然气水合物资源等; (2)发展新的海洋开发技术,包括海水养殖技术、海洋农牧化 技术、海洋生物深加工技术、海洋医药技术,海水利用技术,海 水淡化技术,海洋能利用技术等。例如,最近在海绵、海兔、珊 瑚等发现毒素经变换后可制成抗癌药; (3)海洋生命支持系统研究与保护技术的发展,包括海洋观测 技术、预报技术、防灾减灾技术、海洋信息技术,海洋污染监测 技术、海洋生态恢复治理技术等。

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3 21世纪初中国海洋科技发展 目标前瞻
?极地资源与环境的关键科学 ?南沙群岛及其邻近海区研究 ?深海资源勘探与开发技术 ?海底探查技术 ?海洋资源的综合利用技术 ?海洋生物资源持续开发利用技术 ?海洋生物技术 ?海洋环境保护与生态环境修复技术 ?海洋信息技术 ?海洋环境预报技术

南沙群岛及其邻近海区研究
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南沙群岛热带岛礁区海洋资源、环境与 生态过程。为加强我国在南沙群岛海区的开 发提供实用性的研究成果,服务于经济建设 等方面迫切的和长远的需求。

海洋环境保护与生态环境修复技术
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在海洋生态环境应用基础性研究领域有突破性进展; 在海洋环境污染预防和控制技术、海洋环境污染的生 物修复技术、入海污染物处置工程技术等方面的高技 术及关键技术实现新突破; 在海洋环境容量及其利用技术和生态系统行为与环境 影响等方面研究取得较大进展;

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建立2~3个海洋环境保护与生态环境修复示范区,建 立我国海洋生态环境基础信息系统、物种资源信息系 统、环境质量和生态健康标准体系; 在对新的海洋生态环境问题的调查与研究中,建立中 长期发展的基础。

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优先关注的海洋生态环境问题是近岸海域环 境污染加速扩展、大规模富营养化和赤潮灾害、 近岸海域生态环境破坏、污染物来源及海洋生态 环境效应问题。
优先关注的科学技术问题包括污染损害的环 境变异和生态系统演替过程、海域自净与容纳能 力、海洋生态环境可持续利用能力、容量总量控 制技术、污染的生物修复技术、生态环境修复工 程技术、赤潮等环境灾害的应急处置技术、入海 污染物的处置工程技术、海洋生态环境管理技术 等问题。

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4 中国海洋生物技术发展现状
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中国海洋生物技术经过近年来科研人员 的努力以及组织部门的有效协调和管理,取 得了显著的成果。海洋生物资源的开发利用 已形成比较系统的技术体系,已经具备一定 的技术基础。海洋生物技术主要在以下几个 方面进行了研究:

(1)海水养殖物种优良种苗的培育和保存。 主要包括组织培育及细胞工程育苗研究, 虾、贝类三倍体育种技术的研究,海洋生物基 因工程育种研究;海水养殖动物雌核发育和性 别控制研究。通过三年的研究建立了大型海藻 良种克隆纯培养及保存技术、海藻生物反应器 育苗技术、对虾、牡蛎、扇贝、珠母贝等的多 倍体诱导培育技术等,已建成国家级紫菜种质 和国家科技兴海宁波转移中心,及其下属的南 北3个紫菜种苗生产基地。另外,对虾性控技 术、全雌牙鲆种苗培育、名贵的石斑鱼性控研 究方面也取得重要进展。

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(2)海洋生物活性物质的研究与开发。 主要包括海洋药物开发;海洋生物制剂及 制品开发。经过多年努力,一些项目取得了可 喜的成效,新型抗艾滋病海洋药物911的研究 开发,己获准进入Ⅱ期临床试验,成为我国具 有自主知识识产权的第一个进入临床试验的抗 艾滋病药物。抗肿瘤新药K-001也已完成全部 临床前的研究,并建立了专门的原料养殖基地。 甲壳质衍生物“916”抗动脉粥样硬化新药也申 报了临床研究。海洋碱性蛋白酶和溶菌酶的研 究,已获得产酶菌最佳培养条件、液体浓缩酶 的制备工艺和最佳稳定剂配方,构建了基因库 等等。

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(3)海洋生物基因资源的研究与开发。 主要包括海洋生物功能基因组研究;芋螺 毒素的基因工程和药物研究;对虾病毒的分子 生物学研究。其中,对虾病毒的分子生物学研 究,在国际上率先完成了严重危害我国对虾养 殖业的对虾白斑杆状病毒基因组全序列测定工 作,目前已分别构建了正常和病变的对虾组织 cDNA文库,测定了近百个病毒表达序列标记 (EST)及近千个对虾表达序列标记,另外还 开发了实用的对虾白斑杆状病毒快速检测的 PCR试剂盒,使我国对虾病毒的分子生物学研 究处于国际领先水平。

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问题。海洋生物技术力量分散,长期以来海洋 生物产业结构和布局不尽合理,海洋开发总体 科技水平不高,特别是海洋生物资源的开发一 直处于粗放式状态,严重阻碍了中国海洋生物 产业的发展。在海水养殖业也存在着养殖产业 结构单一、种质退化、对病害和环境胁迫的防 御能力下降等问题,严重制约海水养殖业的健 康发展。为此,应该培养一批具有创新能力的 学术带头人,造就一支高水平的科研队伍,形 成我国海洋生物高技术创新体系,使我国海洋 生物技术再上一个新台阶。

5. 发展海洋生物技术,实现产业 化的对策
1)发展海洋生物技术是增加海产品的附加值,促进 海洋经济发展的有效途径 ? 海洋生物活性物质的开发,使原来没有利用价值 的生物资源(甲壳质等)通过科技形成高附加值的 产品,出现了一批有市场前景的海洋生化制品和海 洋药物。同时,促进了海洋经济的发展,使海洋产 品向多元化发展,为进一步调整海洋产业结构奠定 了一定的基础。

2) 产、学、研相结合是加快科技成果转化的必 由之路 推动产、学、研结合,鼓励科研院所,高 等学校的科技力量以多种形式进入企业或企业 集团,参与企业的技术改造和技术开发,以及 合作建设中试基地,加快科技成果在企业中的 转化推广和应用。按照市场经济规律,最后以 企业推动科技成果的转化。

3)与科技兴海相结合,建设中试基地是加速科 技成果转化,推动产业发展的重要途径 建立示范基地,加速科技成果转化,推动 产业发展,是科技兴海的一个重要发展模式。 每个基地都制定了各自的规划和实施方案。有 些基地利用海洋生物技术成果中试和产业化, 有些与科研院所结合,利用高新技术改造传统 产业,不仅起到了试验和示范的作用,而且使 科技成果得到转化,形成一批新型的科技企业, 从而带动了地方海洋产业的发展。

4)加强国际交流合作是促进海洋生物技术研究 与开发的重要途径 ? 国际社会在海洋生物技术领域取得了很多好 的经验和成果,值得中国科学家、企业家和政 府管理人员认真借鉴和吸取。国家863计划海 洋生物技术主题共20多项研究课题在相关的研 究领域进行了国际合作,取得了好的成效。要 充分抓住全球重视海洋生物技术开发的有利时 机,围绕全球关心的问题,大力开展国际合作, 在资金和技术方面取得有效的支持,相互交流, 寻求合作机会,促进中国海洋生物技术的发展, 同时为全球海洋生物技术的发展作出更大贡献。

6 海洋生物资源持续开发利用技术
1)海水养殖优良品种选育和苗种繁育技术 2)海水规模化健康养殖关键技术 3)海洋生物资源的安全保障技术 4)海洋渔业资源可持续开发及增殖技术 5)远洋渔业资源开发装备和重大技术研究 6)海洋生物资源的精深利用与水产品安全质量保证 技术

主要授课内容

第一章 海洋生物学概述
第二章 海洋生物学起源与发展 第三章 海洋生物多样性 第四章 海洋生态 第五章 实验海洋生物学与海洋生物技术

第六章 人类活动对海洋生物的影响和作用