增强海洋意识 重视海洋生物技术

增强海洋意识重视海洋生物技术林锦湖（国家科委中国生物工程开发中心）海洋是人类赖以生存和发展的资料宝库。海洋面积占地球表面的７１％,海水总体积地占球总水量的９７％,浩瀚海洋中生活着２０万余种生物,每年可为人类转化为３０亿吨水产食品。丰富多彩的海洋生物资源具有广阔的开发前景。海洋农业,将是为人类供应蛋白质的主要产地;海洋生物天然产物,将为人类提供治疗疑难病的特效药物和特殊功用的生化产品;海洋作为地球最大的生态系统,将对维护地球生存环境起举足轻重的作用。     

海洋生物活性物质研究的若干进展

众所周知,海洋生物资源及其丰富,种类繁多,数量庞大,呈现原始性和多样性特点。由于特殊的生态环境,海洋生物富含结构新颖、功能独特的高生物活性药用成分,可为新药研制开发提供相应的生物活性物质及重要先导化合物。海洋生物活性物质已成为人类医药宝库的重要来源。 海洋生物活性物质主要包括生物信息物质、生理活性物质、海洋生物毒素及生物功能材料等。目前,从海洋生物中已相继发现3000余种新型化合物,结构新     

卷首语

<正>海洋,约占地球表面积的71%,蕴藏着巨大的资源与财富。在我国,海洋国土面积有300万平方公里,约占陆地国土面积的三分之一。海洋是生物多样性最丰富的地区,地球上80%的生物生存于海洋中,开发利用与保护海洋生物资源是解决21世纪人类资源匮乏的重要途径,海洋生物技术(marine biotechnology)作为有效利用与保护海洋生物资源的关键技术应运而生,海     

海洋硅藻附着研究进展

随着人类对海洋资源的进一步开发和利用,越来越多的人工设备用于水下操作,而海洋生物污损在很大程度上制约了这些设备的应用,给人类带来重大的经济损失。因此,海洋生物污损的形成机制与防治成为当前研究的一个热点。海洋硅藻是海洋生物污损过程中形成生物膜的主要物种,其在水下固相表面的附着可诱导大型污损生物的附着,从而影响生物污损群落的形成。本文综述了硅藻在固相表面的附着机理、固相表面性质对硅藻附着的影响及具有应用前景的广谱抗污损高分子材料的研究进展,并展望海洋硅藻附着研究前景。     

海洋药物的抗病毒研究

海洋由于其特殊的生态环境,包含着极其丰富的生物来源的天然产物。自本世纪七十年代以来,已经从海藻类、海绵类、海鞘类、海星类、腹足动物、棘皮动物、腔肠动物、软体动物、珊瑚及海洋微生物等海洋生物中分离出一系列有抗病毒作用的天然化合物,其中有些结构类型已成为抗病毒药物研究的导向化合物。基于现代分离和分析技术的发展、新的实验模型的建立和在病毒学方面分子生物学研究的进展,从海洋生物中寻找新的抗病毒药物已步入一个新的时代。     

海洋药物的抗病毒研究

海洋由于其特殊的生态环境,包含着极丰富的生物来源的天然产物。自本世纪七十年代以来,已经从海藻类、海绵类、海鞘类、海星类、腹足动物、棘皮动物、腔肠动物、软体动物、珊瑚及海洋微生物等海洋生物中分离出一系列有抗病毒作用的天然化合物,其中有些结构类型已成为抗病毒药物研究的导向化合物。基本现代分离和分析技术的发展、新的实验模型的建立和在病毒学方面分子生物学研究的进展,从海洋生物中寻找新的抗病毒药物已步入一个     

中国海洋生物多样性的保护和管理对策

本文全面介绍了中国海洋物种多样性的现状,并分析其受到的人类影响和主要威胁。详细阐述了国家海洋局及其下属部门在海洋生物多样性保护管理中制定的有关政策、法规及行动计划,以及海洋生物多样性的科学调查研究及海洋生态环境监测体系建设,海洋自然保护区的建设与管理,海洋生物多样性可持续利用等方面的工作和进展。同时,在生物多样性管理现状的基础上,提出了包括预警系统与事故处理能力建设、将生物多样性保护管理纳入区域经济社会发展计划、建设生物多样性管理机构及法规之间的协调机制以及基于生态系统的生物多样性管理和公众参与等若干针对性的管理对策。     

海洋生物技术

海洋占地球表面的７１％,海洋中蕴藏着丰富的生物资源,栖息有数千万种各类动植物。然而,由于浩瀚的海水的阻隔,几千年来,人类对海洋中的生物除了进行大量的捕捞以外,在研究和开发上一直处在比较落后的状态,还有许多空白有待于人们去探索和了解,当前,生物技术迅速发展,引用生物高技术来开发海洋生物资源已成为各国经济发展的战略重点之一。美国,法国、丹麦,日本等国家纷纷成立了海洋生物技术研究中心,其它国家也都制定了各自的发展战略和对策,大量增加研究经费以鼓励海洋生物技术的研究。我国是海洋大国,渔场面积约２２亿亩,占世界浅海渔场面积的四分之一,然而近年来,由于污染和过度捕捞,沿海渔业资源已接近枯竭,因此,如何发展海洋生物技术,如何用高新技术来开发和利用海洋生物资源,把传统的海洋养殖业转到用高新技术指导的现代养殖业上来已成为当前急待解决的重大课题。本文将从以下三个方面对海洋生物技术的研究现状,问题和展望作一些概述。     

海洋生物毒素的损伤机制

海洋生物毒素来源于有毒海洋生物，是一类具有高活性的特殊代谢成分。独特新颖的化学结构造就了其对生物体特殊的损伤机制和剧烈的毒性效应。目前，海洋生物毒素损伤机制的研究特别是靶向离子通道方面已经取得了一定的成果，但仍有许多机制尚不清楚。因此，进一步探索海洋生物毒素的损伤机制十分必要，既有助于防治海洋毒素中毒，又有望将其转化为新型“海洋药物”。本文综述了目前已有报道的海洋生物毒素对生物的损伤机制，包括直接影响细胞膜各类离子通道活性、干扰胞内蛋白磷酸化过程、扰乱线粒体功能、诱发炎症免疫反应，甚至造成细胞死亡等，为后续深入研究海洋生物毒素的其他损伤机制提供参考。     

海洋生物礁类型、生态功能及其生态修复

海洋生物礁是由具有造礁能力的海洋生物聚集而成的一种三维礁体结构,其形成改变了海底地貌、增加了不同尺度上的地形复杂性,为其他海洋生物提供了栖息地并维持了生物多样性。近年来,由于自然因素和人为因素影响,海洋生物礁受到了严重威胁,已成为海洋生态保护和修复领域的重要研究对象。综述了海洋生物礁的类型、生态功能及其生态修复的研究进展。根据形成海洋生物礁的优势造礁生物种类,将海洋生物礁分为海藻礁、海绵礁、刺胞动物礁、贝类礁和多毛类礁,其优势造礁生物分别是珊瑚藻和仙掌藻、钙质海绵和硅质海绵、造礁珊瑚、牡蛎、龙介虫。目前国内对海洋生物礁的全面了解相对较少,主要集中在珊瑚礁和牡蛎礁。海洋生物礁的生态功能主要有海岸防护、提供栖息地、净化水体、固碳作用和能量耦合等。全球变暖和海洋酸化等全球气候变化以及海洋污染、破坏性渔业捕捞、海岸工程、水产养殖和敌害生物等自然和人为因素对海洋生物礁构成了严重威胁。海洋生物礁的生态修复方法分为两类：在退化生物礁区投放造礁生物逐渐成礁,投放人工礁体补充造礁生物逐渐成礁。针对海洋生物礁保护和修复的需要,提出下一步应加强海洋造礁生物生态特征、海洋造礁生物种群丧失因素和海洋生物礁保护与...     

中国外来海洋生物及其影响

到目前为止,我国已从国外引进了鱼类10种、虾类2种、贝类9种、棘皮动物1种、藻类4种进行海水养殖;引进了抗盐植物2种进行盐碱地栽培;海洋水族馆业的发展,引进了数百种观赏性海洋生物;航运业中的船体附着及压舱水排放,无意中带入了几百种外来海洋生物。首先,外来海洋入侵生物与土著海洋生物争夺生存空间与食物,危害我国土著海洋生物的生存。其次,海洋外来生物通过与亲缘关系接近的物种进行杂交,降低我国海洋土著生物的遗传质量,造成遗传污染。再次,外来海洋生物可能带来病原生物,对海洋生态环境造成巨大的危害。此外,近些年来,我国沿海赤潮越来越严重,其重要原因之一是外来生存能力较强的赤潮生物的危害。     

海洋生物防污作用机制及应用前景

海洋污损生物的附着会对人类活动产生不利影响。栖息于海洋环境中的动植物在长期的进化过程中针对污损生物的附着形成了忍耐、躲避与物理、化学等自我保护和防御机制以保持自身体表的洁净。本文从以上方面综述了海洋生物的天然防污作用机制,并对其应用前景进行了展望。了解和掌握海洋生物天然防污作用机制,有利于新型环保防污技术的研制和开发,进而从根本上解决海洋污损生物的危害难题。     

人类最大可持续海洋足迹的模拟

在William Rees ＆ Mathis Wackernagel最初提出的生态足迹模型理论所划分的六类基本生态生产性土地面积中,海洋以其能为人类提供鱼类等海产品而被单独列为水域一项。海洋生物资源是一种典型的可再生资源,人类只有采取合理的开发策略方可保证海洋生物资源最大的可持续生产量。借用生态足迹、生物承载力概念的内涵,提出海洋足迹、海洋承载力两个新概念;运用非线性科学理论在海洋足迹与海洋承载力呈二次非线性关系的假设下,建立海洋承载力二次非线性开发的动力模式,并运用稳定性分析理论对其求解、分析。结果表明：（1）海洋承载力与其增长率呈正相关关系,与海洋足迹增长率呈负相关关系;（2）为保证海洋生物资源的可持续利用,人类必须控制最大海洋足迹增长率为r/xm（r为海洋承载力增长率,xm为最大海洋承载力）,方可获得可持续的最大海洋足迹为rxm/4,此时海洋承载力可以维持在稳定的平衡态（为其最大承载力的一半）。     

海藻生物技术发展战略构想

前言海洋是生命的摇篮,也是人类21世纪赖以生存和发展的生物资源宝库。海洋生物技术作为继蛋白质工程、染色体工程和生物电子学之后又一个新的生物技术领域,其开发海洋生物资源的巨大潜力正在为越来越多的人所认识。美、日等国政府一再追加投资,组织优秀科学家队伍,在许多领域展开激烈竞争。生活在海洋中的一万余种海藻,不仅营养成份全面、丰富,而且含有各种生物活性物质,堪称食品和医药宝库。几千年以前,我国人民就     

保护人类共同的海洋鱼类资源

浩翰无垠的海洋为地球生命提供了最大的生存与发展空间,同时也是全球生命支持系统的基本组分和实现人类社会可持续发展的重要基础。＂全球海洋生物普查＂2010年报告称,海洋生物种类可能在200万种以上,而目前我们已知的海洋大型生物却只有20万种左右。陆地上比较大的动物门类几乎都有代表生活在海洋中,还有一些种类是海洋所特有的。     

海洋酸化和全球变暖对贝类生理生态的影响研究进展

研究表明海洋酸化和全球变暖已严重威胁到海洋生态系统稳的定性及生物多样性。由于人类活动,大气中不断增加的CO2不仅造成全球气候异常,而且大量的CO2被海洋吸收,造成了海水中H+浓度增加,即海洋酸化(Ocean Acidification)。海洋酸化严重影响海洋生物的生存和繁衍,尤其是有壳类生物,如贝类,甲壳类,棘皮类等。主要影响方面包括生物的产卵受精,孵化,早期发育,钙化,酸碱调节,免疫功能,蛋白质合成,基因表达,摄食及能量代谢等一系列和生理相关的机能,进而对个体行为学,种群结构和海洋生态系统造成严重危害。目前,已有大量海洋酸化对海洋贝类的生理生态影响的报道,与此同时,全球变暖导致海洋温度升高伴随着海洋酸化同步发生。因此,为了更加准确地预测海洋生物应对全球气候变化的生理生态应答,越来越多的学者开始致力于研究温度和海洋酸化的复合胁迫对海洋生物交互影响作用。综述了近年来海洋酸化对贝类生理生态的影响,主要从个体早期发育、钙化、免疫、繁殖等方面做了系统的阐述,还对酸化和温度对贝类的复合环境胁迫效应也做了综合分析,以期为今后的海洋酸化研究提供基础理论。     

新书介绍

《海洋生物技术原理和应用》海洋是生命的摇篮,是全球生命支持系统的重要组成部分。它约占地球表面积７１％,其中蕴藏着种类繁多数量巨大的生物资源。海洋生物资源是人类生存和发展的宝贵财富。目前世界各沿海国家都十分重视海洋生物资源的研究、开发和利用。海洋生物资...     

《生物多样性公约》海洋生物多样性议题的 谈判焦点、影响及我国对策

海洋和沿海生物多样性保护和可持续利用等问题是《生物多样性公约》谈判的重要领域。本文梳理了历次缔约方大会的谈判进程, 认为主要焦点议题包括: (1)应对人类活动和全球气候变化对海洋和沿海生物多样性的影响; (2)海洋和沿海生物多样性保护和可持续利用的工具; (3)海洋保护区及具有重要生态或生物学意义的海域。这些议题的讨论将影响包括全球海洋保护区建设在内的海洋生物多样性保护进程, 也将影响全球海洋生物多样性保护国际制度的建设, 以及沿海国家的社会经济。我国应加强履约谈判的技术支持, 加快涉海相关问题研究, 积极参与相关国际谈判, 并大力宣传我国经验。     

医药领域中的处女地——红树植物

与陆生生物一样,海洋生物也是现代新型药物的重要来源。但与之不同的是,由于海洋生物生活的环境十分独特,从而使它们的次生代谢产物的生物合成途径和酶反应系统也与众不同,并拥有结构新颖、活性显著的海洋先导化合物。因此,许多国家的科研人员已经将医药研究的重点逐渐转向海洋,希望从海洋中开发出新型药物,来治疗那些危害人类健康的病症。目前,     

专家论海洋生物基因资源的研究与利用

21世纪是海洋的世纪,海洋生物基因资源的研究与利用,是海洋生物资源可持续利用的核心。在225次香山科学会议“海洋生物基因资源的研究与利用”上,专家围绕海水养殖核心种质基因组学、海洋极端环境基因资源、水生生物基因资源的应用等关键问题,进行了深入探讨。