海洋科学进展范文

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中图分类号：F124 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0159-02

随着国家海洋经济战略的确立，港口对经济的推动作用越来越明显。2013年9月，天津市获批国家级海洋经济科学发展示范区，明确提出“一核、两带、六区”的天津海洋经济总体发展格局。作为重点建设内容之一的天津港如何推进绿色循环低碳发展，促进生产空间集约高效利用，是实现国家级海洋经济科学发展示范区发展战略、实现海洋生态文明建设与经济可持续发展的重要组成部分。

1 天津港生态经济建设现状

天津港是建设中国北方国际航运中心和国际物流中心的核心载体，中国北方最大的综合性港口，连接东北亚与中西亚的纽带。天津港是世界等级最高的人工深水港，目前主航道水深已达21.0 m，30万t级船舶可乘潮进出港。

天津港现有水陆域面积336 km2，陆域面积131 km2，拥有各类泊位总数159个，其中万吨级以上泊位102个。2013年天津港货物吞吐量突破5亿t，集装箱吞吐量突破1300万标准箱，成为中国北方第一个5亿t港口。同世界上180多个国家和地区的500多个港口有贸易往来，腹地面积近500万km2，占全国总面积的52%。

天津港是最早重视生态经济建设工作并付诸实施的港口之一。废气、废水、废渣的治理及噪音的环境监测。改革开放以来，不断吸收采纳国外的先进理念，通过统筹规划，大力推广新技术、新工艺的使用，对生产生活的采暖等煤粉、废气产生量较多的设备和生产线进行了改造升级，对不能改造和升级的设备与生产线坚决予以淘汰。同时完善港区的生产生活环境，进行港区煤尘专项治理、垃圾治理，加快港区绿化建设步伐等等，使得天津港的生态环境得以明显改善，空气质量、水质量、土壤质量均得到了大幅提升。

2 天津港生态经济建设存在的问题

虽然天津港生态经济建设已经取得了一定的成绩并达到了一定的功效，但关于港口的生态化发展在理论、实践、指导、监督等等方面还存在一定的问题，主要表现在以下几点。

2.1 港口生态经济建设理论体系不完善

完善的生态经济理论可以为港口生态化建设提供科学依据。目前我国的生态经济建设理论研究基础还很薄弱，对港口的建设与海洋资源的合理开发相结合的平衡点缺乏具体的计算依据，港口的生态承载力计算也缺乏专门的理论体系，港口生态经济建设指标体系还不健全，需要政府主导下的“产学研”结合，港口企业和高校合作，形成港口生态经济建设理论体系。

2.2 港口生态经济建设宣传教育和培训机制没有形成

港口生态经济建设是政府和港口企业的任务，同时与人民生活密切相关，目前关于港口生态经济建设教育内容明显短缺，教育体系不健全，港口生态经济建设理念没有深入到企业和民众的内心深处，需要加大力度，形成一套教育、培训体制，做好各种宣传活动，扩大影响面，与其他生态经济建设宣传相结合，深化可持续发展理念。

2.3 港口生态经济建设过程中缺乏全程监督，政府职能缺位

港口生态经济建设的相关政策法规体系的不完善，相关的激励机制和监管机制不健全，造成了港口建设的无序现象。政府在港口生态经济建设中发挥的职能薄弱与相关技术力量薄弱、专项治理预防资金不足等原因密切相关。加上注重GDP数据，追求经济的增长而忽略了对生态环境建设。另外，政府对港口生态经济建设的认识不足，认为港口生态经济建设就是港口绿化或港区卫生清洁，没有意识到港口生态经济建设的核心理念是可持续发展，既包括清洁生产又包括对环境、资源等的保护与协调，实现港口的生态建设和经济建设同步，形成绿色经济。

2.4 港口生态经济建设标准管理体系有待建立

港口生态经济建设管理体系标准未落实到位。标准管理体系不能局限于港口或是港口的某一特定范围内，其管理体系的组成需要融合海洋环境监控、空气质量监控、污水排放监控、近远海生物生存状况监控等，形成一套完整的体系。港口生态经济建设标准管理体系的建立有利于树立可持续发展理念，有利于推动资源和能源的节约实现合理利用。

2.5 港口生态经济建设技术创新不足

在港口生态经济建设创新能力方面，天津港在国内有明显的优势，但与国外发达国家还有相当大的差距。如立体生态化海洋利用技术的研发尚未突破瓶颈。现有生态技术仅仅是对原有技术的升级，难以称为绿色生态化技术。一方面由于资金投入不足造成设备升级改造难以进行，另一方面港口生态经济建设理念淡薄，一味追求眼前利益、短期利益，没有将生态保护和自身长期规划结合。

3 港口生态经济建设对策

港口生态经济建设不仅符合经济的发展需要，也符合生态环境的需求，所以是天津港口建设的必然选择和必由之路。

3.1 多层次参与，树立港口生态经济建设理念

以环境为代价的“灰色经济”并不能形成港口的可持续发展，要求我们提高港口生态经济建设意识，树立港口生态经济建设发展理念成为必然。提高港口生态经济建设意识、树立港口生态经济建设理念需要政府引导、企业实施、民众参与。在港口生态经济建设上，国家宏观控制、调节尤其是地方政府的区域政策、调控仍然起到关键性的作用，政府的港口生态经济建设意识、对港口生态经济建设具有政策引导、支持作用，对参与企业、民众具有教育作用。企业是港口生态经济建设的具体实施者和责任承担者，从港口设计、排污、物流及对海水和海洋生物影响等方面植入港口生态经济建设理念，有利于港口的可持续发展的实现。普通群众成为港口生态经济建设的积极参与者，对港口建设、运营积极参与监督。使港口生态经济建设成为可能。

3.2 多渠道投入，支撑港口生态经济建设

港口生态经济建设是事关区域经济效益、社会效益、生态效益能否同步发展和可持续发展的一项重要工作，政府的引导非常重要。在港口生态经济建设理念培养、教育培训、相应配套机构建立、配套设施供应等方面需要相应的资金。港口生态经济建设离不开技术改造、设备更新、人才引进等，政府在政策、金融税收和专项资金等方面予以适当支持，减轻了港口企业经济、资金负担，有利于引导其走向可持续发展的生态化道路。

3.3 多技术集成，提高港口生态经济建设技术创新能力

通过提高港口和产业的技术创新能力，形成可持续技术创新，实现技术创新的常态化。使港口生态经济建设技术创新既能给企业、社会带来经济效益，又能带来生态效益。

3.4 多元化评价，制定港口生态经济建设标准体系

港口生态经济建设和发展需要一套切实可行的标准体系。包括港口生态经济建设工艺流程标准、设计标准、评价标准、环境监测标准等。包括规划、施工、运营等方面的指标体系、运用定性和定量分析的方法，从多角度、多层次对港口生态经济建设进行综合评价，提出相应对策。并在实际操作中不断摸索与改进、修正。标准体系的建立使得港口生态经济建设和发展有据可依，也意味着天津港口生态经济建设的长期发展意识和发展思路的形成。

3.5 多方面交流，开展港口生态经济建设国际交流合作

在港口生态经济建设方面与先进国家通力合作，广泛交流。包括信息共享、技术互通。学习先进国家的港口生态经济建设理念有利于天津市乃至全国港口生态经济建设理论的发展与完善，有利于加速港口生态经济建设技术创新进程，有利于港口生态经济建设标准制定。

4 结语

天津港在港口生态经济建设方面取得显著成就，但港口生态经济建设不是港口自身的孤立建设，而是融合在整个区域或城市生态经济建设中的一环，目前还存在港口生态经济建设基础理论体系不完善，政府监管不到位、标准体系和指标体系不健全、技术创新能力不足和生态经济意识不强等问题，需要多层次参与、多渠道投入、多技术集成、多元化评价和多方面交流。

参考文献

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【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）6-0100-02

海洋科学专业的学生主要学习海洋科学相关的基本理论和基本知识，进行海洋科学研究方面的基本训练，培养他们具有从事海洋科学研究的基本能力[1， 2]。细胞生物学课程是海洋科学专业学生的必修课程之一。细胞生物学是研究细胞的结构、功能及其基本生命活动规律的学科，是现代生命科学的重要基础学科[3]。如何能让学生在掌握细胞生物学基础理论知识的同时又能将学到理论知识应用于海洋科学研究，独立开展研究工作，并做出创新性成果，是我们在教学实践中需要思考的问题。所以如何根据学生专业开展有效地教学，让学生在学习基本理论的同时激发起他们对所学专业的兴趣并增强从事海洋科学研究的能力，需要我们教育工作者在教学实践过程中对各种教学方式的不断尝试。

一、基础理论与海洋科学专业相结合

细胞生物学的理论性很强，研究对象多在一个看不见摸不着的微观层次，信息量大，又缺乏直观性，如果单纯的讲解课本中的理论知识，学生印象不深，甚至难以理解，导致学习效果不佳[4]。如果将细胞生物学课程中涉及的理论知识与学生所了解的专业知识相结合，引导学生根据所学的理论知识去解释一些海洋生物学现象，即可以增强学生对细胞生物学理论知识的理解也可以加深学生对海洋生物的认识。如在讲到主动运输时，可以先让学生回顾一个基本的海洋生物学现象，即海藻细胞内碘的浓度比海水中高30万倍，再引导学生思考导致这种现象的原因，进而引入主动运输这种小分子物质跨膜运输方式的介绍，让学生了解正是由于主动运输方式的存在才使海藻细胞能够不断的从环境中吸取碘。这种讲授方式使学生在教师帮助下进行主动思考与探索，可以让学生主动地投入学习，提高学生学习的主动性和自主性，使学生从被灌输知识者转变成为获取知识而积极主动的思考者，从而达到提高学习效果的目的。为了达到这一教学效果，教师在备课时要有针对性的设计教学方案，精细设计启发式的专业问题，并在合适的时机提出来。

由于海洋生物相关的细胞生物学基础理论研究的欠缺，并不是所有的细胞生物学理论知识都能找到理想的海洋生物教学模型，这时教师可以引导学生课下查阅文献了解海洋生物学方面的研究进展。如在讲信号转导时，我们通常以肾上腺素调节糖原分解的级联反应来介绍G蛋白偶联受体所介导的cAMP-PKA的信号转导过程，在模式生物中该信号通路已研究的较为详细，那么在海洋类非模式生物中是否也存在这种调控方式呢？在课堂上，老师可以引导学生去思考并作为作业让学生课下查阅文献来去求证。这样既可以增强学生对细胞生物学知识的理解，又可以学生使了解对细胞生物学在海洋科学专业的研究进展。

二、理论知识与科研能力培养相结合

大学教育是培养高层次人才的重要阶段，想要培养大学生在本学科或相关领域独立地去从事研究，并做出创新性成果的能力，高校教师需要在进行理论讲解的同时加强对学生科研和动手能力的培养。科研研究能够让学生充分发挥他们的潜能，通过研究容易产生新的观点，并做出创新性成果，美国教育家梅兹就提出：大学不仅要传授知识，还要传授研究[5]。美国教育家杜威提出让学生成为研究者的思想[6]。所以，高校教师应具备较强的科研能力和意识。在教学过程中，教学内容不应仅仅局限于细胞生物学教材的基础理论，更为重要的是激发学生从事科学研究的兴趣，并进一步指导他们做研究工作[7]。如在讲授主动运输时，书本中对主动运输的三个特征（逆浓度转运物质，需要载体，需要能量）有了很详细的描述，但关于如何设计实验来验证主动运输的这三个特征并没有说明，此时，教师可以引导学生以研究者的身份来思考和探究，从而增强他们的研究意识，培养和提高他们的研究思维。

除此之外，还要鼓励学生有意识的提高科研动手能力。为达到这一效果，除了安排细胞生物学实验课课时内的实验内容，尽可能多的让学生接触到目前海洋科学专业老师和研究生们的研究课题以及实验内容，安排他们分组跟随本专业的硕士生进行实验学习，在学习实验技能的同时也能培养他们的科研兴趣。这种以科研促进教学的教学方式为学生今后从事相关研究和工作打下良好的实验基础，并提高了学生对基础知识学习的兴趣，极大的提高教学效果。

三、教师教授与学生主题汇报相结合

老师在台上讲，学生在台下听，是我们比较传统也是主要的教学模式，这种教学模式传授的知识量大，但容易使学生养成学习的依赖性，且不能培养学生自主学习的能力[8]。细胞生物学是一门综合的课程，所涉及的理论与实验技术都在不断更新，鼓励学生参加大大小小的科研论坛，去了解科研发展的前沿。并指导学生根据课堂上讲的理论知识，选择感兴趣的话题，自拟题目和查阅文献，并以主题汇报的方式在课堂上讲述。在准备主题汇报的过程中，学生自己查阅科研动态及最新科研研究进展，所以该种教学方式可以让学生自主掌握最新的知识，了解前沿科研信息，同时还可以提高学生学习的兴趣，激发学习热情。另外，准备主题汇报时，可以以小组为单位，从而在准备的过程中，可以培养学生沟通合作的能力，更有利于培养学生的参与意识和团队的合作能力。

当然，主题汇报能否成功，关键在于主题内容的选择，在选择主题汇报内容的过程中，教师要正确引导学生真正找到感兴趣的命题，引导学生充分利用图书馆以及网络平台等可利用资源。在汇报后，教师要及时总结并对学生做出的努力做出肯定，同时对于汇报过程中出现的问题也要及时指出并给出相应的意见。这种教学方式可以充分体现以学生为主体的理念。

总之，在教学过程中，将理论知识与专业知识相结合，激发学生的学习和科研的兴趣，培养学生的创新精神是海洋科学专业细胞生物学课程教学的首要任务。作为教师，我们在教学过程中应该以学生为中心，针对不同的教学内容，采用适当的方法来达到优良的教学效果。

参考文献：

[1]李洪武， 刘志媛， 刘均玲. 海洋科学特色专业建设思路[J].内江科技2011：1-2.

[2]廖永岩. 进行海洋科学专业（本科）课程改革，提高毕业生就业率[J]. 新课程 2012：30-31.

[3]黄芳， 李拴明. 提高细胞生物学教学质量的思考[J]. 山西大同大学学报（自然科学版） 2007：91-93.

[4]张晶， 陈江宁， 华子春. 谈细胞生物学教学方法的改进[J]. 高校生物学教学研究（电子版） 2013：4-6.

[5]夏锦文， 程晓樵. 研究性教学的理论内涵与实践要求. 中国大学教学2009：25-28.

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中图分类号：G423.07 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）04-0235-03

海洋科学是一个多系统、多学科交叉的综合性学科体系。一个多世纪以来，对海洋资源的开发利用带动了海洋科学的发展。随着对海洋重要性认识的逐步提高，人类对海洋科学的发展产生了重大而深远的影响。勿庸置疑的是，海洋将成为21世纪科学发展和技术开发研究的重要领域之一，21世纪将是“海洋的世纪”。《全国海洋经济发展规划纲要》也指出，我国是海洋大国，管辖海域广阔，海洋资源可开发利用的潜力很大。然而，由于海洋长期以来在我国不受重视，我国海洋科学发展一直比较缓慢，设立海洋学科的学校比较少。当然，由于海洋事业发展缓慢的限制，人才需求增长也比较缓慢。随着政府对海洋学科（例如海洋地质）的投入加大，我国的海洋科学研究和教育与国家、社会、经济和科学技术的发展紧密地联系在一起，海洋科学高等教育成为了我国高等教育的一个重要组成部分。然而，我国与国外还有着很大差距。幸运的是，海洋热潮的出现，对海洋科学类专业的发展提供了广阔的社会背景，给高等教育带来了难得的历史机遇。与此同时，中国石油大学（华东）海洋学科的建设也正在起步。我校东营校区面向渤海，黄岛校区面向黄海，海洋学科的发展应该具有独特的优势，然而目前来讲，基础却较为薄弱。目前，学校和学院进行了大量工作以推动海洋学科建设。

一、整合资源、寻求支持，推进海洋学科建设

实验室建设方面。2008年11月，中国石油大学（华东）与国家海洋局第一海洋研究所共建了海洋信息技术实验室，为海洋石油与海域管理的和谐发展提供了科技支撑。

1.联合培养、科研合作方面。2009年9月至2010年1月，地学院院长、书记等领导一行连续走访了国家海洋局第一海洋研究所、中国科学院海洋研究所、国土资源部青岛海洋地质研究所、中国海洋大学海洋地球科学学院等单位，与几家驻青高校和科研院所建立了合作关系，以期借助各涉海单位的力量发展我院海洋地质、第四纪地质学两个二级学科和地质灾害与环境保护方向等。2010年4月，中科院海洋所副所长李铁刚研究员等一行赴中国石油大学（华东）探讨了交流合作事宜。

2.学术交流方面。2009年6月，中国科学院院士、中国科学院海洋研究所研究员秦蕴珊应中国石油大学（华东）研究生院邀请来校，为师生作了题为《海洋地质科学的进展与国家需求》的学术报告。2010年3月至11月，来自国土资源部青岛海洋地质研究所和中国科学院海洋研究所的几位研究员，专程来校做了相关学术报告。

可以看出，学校和学院进行了大量工作以推动海洋学科建设。然而，不得不承认的是最基本的课程建设明显不足。下面以《海洋地质学》课程建设为例进行浅显的探讨。

二、依托特色、加快《海洋地质学》课程建设

1.《海洋地质学》课程联合授课。2011年6月份，笔者承担了学院安排的研究生课程《海洋地质学》，明显感觉力所不及。经过长时间思索与联系，联系了涉及到中国科学院海洋研究所、中国科学院南海海洋研究所、国土资源部青岛海洋地质研究所、国家海洋局第一海洋研究所以及中国石油大学（华东）的部分青年研究人员，专程来校授课、报告。实际上，这些研究人员除了以上提及的单位，其学术思想和经历还涉及到中国海洋大学、同济大学、南京大学、吉林大学、美国和德国等的高校与研究单位。研究海域从极地到日本海―渤海―黄海―东海―南海，从浅水中国陆架―陆坡―西太平洋―东南太平洋；研究方向从海水―海气―海陆作用，涉及沉积学、古生物学、地球化学、构造地质学、古地磁学、大洋铁锰结核、可燃冰、洋中脊岩浆作用及与地幔柱相互作用等；涉及的尺度从秒―天―季―年一直到亿年，从地质尺度到实时观测，从海面以上数十千米到海底以下数千米。研究生课程的此番进行，使得课程内容更加丰富，课程质量得到了提升。实际上，课程仍然存在问题，其最大的问题就是没有适合我校特色的《海洋地质学》教材。

2.教材编写。《海洋地质学》是地质学专业海洋地质方向的必修课程。针对目前国际海洋科学发展态势和我国国家海洋发展战略需求，考虑到我校东营校区面向渤海，黄岛校区面向黄海的独特优势，我们应该将海洋地质学课程定位为地质学专业的必修专业基础课程。目前我们已经开设了《地球科学概论》、《普通地质学》两门相关的课程，另外还应增加一门《海洋科学导论》课程，这些课程都是学习《海洋地质学》课程的基础预备课程。

不可否认的是，随着国际地球科学的迅速发展，海洋地质学科的发展也面临着新的挑战和机遇。面对国际海洋科学的发展特点和我国海洋战略需求，我们（以及未来的）的教学队伍应当吸取国内主要教材的一些特色内容，吸收国际海洋地质发展的最新动态，尽快结合我校特色制定出适合我们的《海洋地质学》课程教学框架，完成《海洋地质学》教材的建设，为同学们将来从事海洋地质及相关研究工作打下坚实基础。

3.教师队伍建设。因为海洋地质学科包容性非常强，目前关于海洋方向教师队伍的严重不足。能够参与到教学中来的教师人员严重不足，在学术研究背景方面势单力薄，在课程教学中无法完成分工合作、优势互补，甚至连基本的教学任务的完成也难以保证，教学质量更是不可保障。值得高兴的是，海洋地质方向的人才引进工作得到了学院、系领导的关注。

4.实践教学。地球科学本身就是一门实践性非常强的科学。海洋地质学虽然是一门以基础理论教学为主要特点的专业课程，但是实践教学也是非常重要的组成部分。然而，由于客观条件的限制难以组织学生进行实际得海上地质调查工作和实习。我们可以将海洋地质学的部分教学内容与普通地质认识实习和综合地质认识实习相结合，利用陆上的河北秦皇岛、安徽巢湖、鲁东等实践教学基地，针对一些海相地层的发育特征，现场进行海洋地质学的基础内容教学。另外，可以组织学生到学校周边如金沙滩、银沙滩、唐岛湾、灵山岛等地开展海洋地质考察和现场教学，这样的教学方式应该会得到学生的欢迎。2011年9月，地学院地质系在灵山岛开展了一堂生动的野外地质现场教学公开课，吕洪波教授担任主讲，授课对象主要是来自地球科学与技术学院的100余名本科生、硕士研究生和博士研究生。这种现场教学不但开拓了视野，激发了灵感，还提高了专业素养，取得了课堂教学不可替代的良好效果。当然，海洋地质研究终究离不开海上的科学考察，虽然该课程不可能安排学生到船上出海实习，但是青岛港口内断断续续停靠着非常多的科考船，比如科学三号、向阳红09号，“东方红”号等科学考察船，可以考虑组织学生到这些海洋调查船上进行参观考察，和船上的科学家直接进行交流学习。通过与涉海单位的加强沟通，这或许可行。

三、海洋学科发展的主要设想

2011年10月，山东省委、省政府召开蓝黄两大发展战略实施情况督促检查工作总结会议，提出“振奋精神，再接再厉，努力开创蓝黄两区建设新局面”。中国石油大学的中期发展目标是，到2020年，建成国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学。为了与学校的中期发展目标一致，海洋学科的发展以及海洋类专业的设置应该体现我校的办学特色，海洋类专业与传统石油类专业的结合是必然的选择。

综上所述，要加强与涉海单位的合作交流，需要组织力量，编写一本适合我校特色专业的海洋地质教材，加强海洋方向人才的引进力度。实践教学方面，必须将海洋地质学的相关教学内容与普通地质认识实习和综合地质认识实习相结合，组织学生到学校周边地区进行现场教学，组织学生到相关单位的海洋调查船上进行直接的参观考察，我校的海洋（地质）学科建设将会不断完善。

参考文献：

[1]冯士，王修林，高艳.适应新形势加快海洋科学教育的发展[J].中国大学教学，2002，（3）：23-25.

[2]中华人民共和国国务院.全国海洋经济发展规划纲要[Z].北京，2003.

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目前初露端倪的“新一轮蓝色圈地、新一轮资源开发、新一轮海洋探索”，在“十二五”期间会愈演愈烈，而且高精度、深层次的海洋调查勘探支撑蓝色圈地，引领资源开发。根据新世纪10年的发展积淀分析，未来5年海洋科技将围绕着如下几个全球性的重大命题在世界沿海大国掀起新一轮科技竞争。

“蓝色圈地”成为科技竞争热点

进入新世纪，新一轮“蓝色圈地”在世界舞台上愈演愈烈，“十二五”期间有可能会掀起一个小。首先是海洋大国抢占国际公共海底。俄罗斯在4500多米深的北冰洋海底率先插上一面钛合金国旗，暗示该区域归俄罗斯所有，各发达国家纷纷效尤，引发了新一轮国际公共海底的争夺战。如果说过去的5年还处于准备窥视阶段的话，未来5年可能会付诸实施。二是抢占“外大陆架”海洋国土。澳大利亚率先获得了250万平方公里的外大陆架，引发世界各国争相申报，争相宣称自己拥有宽广的外大陆架，导致了一系列难以调和的海域之争。三是海域划界矛盾重重。过去可以搁置争议、共同开发的海域，因为国际上的蓝色圈地而使海域划界变成“白热化”的竞争，甚至有可能使“睦邻友好”演变成“拔刀相向”。蓝色圈地说到底是一种国防实力的竞争、科研水平的竞争、保障技术的竞争、调查手段的竞争。

深海探测成为海洋调点

广袤的海洋，平均水深接近4000米，推想可知，深度4000米左右的“深海洋盆”占据了绝大多数海洋面积。而这些深海洋盆的绝大多数又是国际公共海底。美国、加拿大率先推出深海探测体系(001)计划，在面积近5万平方公里、深度4000米左右的深海洋底布设_个庞大的、网络化的、实时的、连续的、多学科的海底观测系统。沿海发达国家积极回应，纷纷围绕各自的深海目标，建立各具特色的深海观测系统，目的是通过海底装备的先进性来显示科学数据的先进性，表明科学认识的超前性。同时通过深海资料的占有和积累显示海洋强国的作用和地位，以期在未来战略资源划分上取得优先权。

战略性资源开发成为海洋科技亮点

国际公共海底蕴藏着储量巨大的、全人类共有的未来战略性资源。譬如深海油气藏、海底可燃冰、热液硫化物矿床、大洋多金属矿产、深海生物基因资源，相对于捉襟见肘的陆地资源，特别是油气、煤炭等化石燃料资源来说，相对于目前人类的年消耗量来说，可以说是储量丰富、增速极快。对其调查勘探、先期开发是当前海洋科技发展的动力和竞争热点，谁科技实力雄厚，谁率先勘探开发，谁就率先取得了掠夺全人类未来战略性资源的钥匙。

全球气候变化成为海洋科学研究热点

地球系统科学的新概念、新理论，成为“十二五”海洋研究的重要方面。大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的相互作用，“海气相互作用”以及“海地相互作用”等重要机理研究使人们在一个地球综合系统的新视野内重新认识海洋，最终落脚在全球环境变化上。

海洋生态系统研究迅速发展

未来5年，从分类学的海洋生物多样性到海洋极端环境的生态系统；从分子水平的海洋生物技术到生态系统水平的海水养殖；从海洋生物资源修复技术到海洋生态灾害防治，在一个大生态系统的框架下成为一个既古老又崭新的重要的海洋科学研究领域。关于生态系统的研究将跳出单纯的海洋生物学范畴，形成一个包括环境、地质、化学、水动力在内的大的综合科学系统。

蓝色经济成为沿海各国的重要目标

依靠海洋科技进步和创新来引领支撑海洋经济发展变成了沿海国家的发展主脉络。海岸经济逐渐向海床经济延伸，沿海经济逐渐向涉海经济发展。以基础性、公益性为主的海洋调查研究逐渐转为面向产业发展的核心技术研发。

我国海洋科技的发展趋势

我国的海洋科技事业在未来5年内一定会以前所未有的速度创造不凡的业绩。概括起来，发展的焦点集中在提高“五大能力”。

控制能力如何保证和提高我国海洋国防安全的控制能力，国家海洋权益的保障能力，对中国有特别重要的意义。

认知能力人类虽然经历了几百年的探海历程，有了海量的知识积淀和数据积累，但对茫茫海洋来说，人们的认识还很肤浅，甚至还很陌生。探索海洋、认识深海、了解深海，特别是探索远离大陆的深海洋盆依然是我国海洋调查研究的重要方向。

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多糖类物质是广泛存在于动物、植物和微生物细胞壁的天然大分子物质，是生命有机体的主要组成部分，并在控制细胞分裂和分化、调节细胞生长和衰老以及维持生命有机体正常代谢等方面具有重要作用。近年来对植物、真菌多糖的研究较多，并证明许多植物和真菌多糖具有广泛的生物活性，如香菇多糖具有抗肿瘤的作用，地黄多糖是一种免疫抑瘤的活性成分，并能增强机体的免疫功能 〔1〕 。海藻多糖是重要的多糖类物质，种类多、来源丰富，它不仅能提高机体免疫功能，而且具有抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、降血脂及抗凝血等多种生物活性 〔2〕 。随着多糖的进一步开发和海洋药物的日益重视，对海洋生物多糖的研究也日益增多。目前研究较多的海洋生物多糖主要是海藻多糖和海洋动物多糖，主要有琼胶、卡拉胶、褐藻胶、褐藻琼胶、螺旋藻多糖和甲壳素。这些多糖是由多个相同的或不同的单糖通过糖苷键形成的高分子碳水化合物，它们与植物、动物、微生物多糖一样也具有多种生理活性。本文对海洋生物多糖在医学上的应用加以综述，并对海洋生物的开发提出研究对策，为今后海洋生物的综合开发利用提供一定的参考。

1 海洋生物多糖在医学中的应用

1.1 提高机体免疫力，增强抗癌作用

海藻多糖能增强哺乳动物特异性免疫功能和非特异性免疫功能，增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力及对细胞免疫和体液免疫的功能 〔3〕 。海带Laminaria japonica的热溶多糖提取物能促进小鼠脾细胞DNA的合成活性，并对小鼠的抗金黄色葡萄球菌的吞噬细胞的消化活性具有促进作用，对脾细胞多克隆抗体（lgM和lgG）的生成也有促进作 用 〔4〕 。

海藻多糖的免疫调节性质对补体系统也有影响。高分子量的硫酸盐多糖对补体活化有作用 〔5〕 ，而补体活化直接参与AS形成过程，因此其研究为AS的防治提供了新的策略 〔6〕 。

海洋活性多糖能诱导白细胞介素-1（IL-1）和肿瘤坏死因子（TNF）的生成，从而发挥免疫调节作用。从皱纹盘鲍中提取鲍鱼多糖能够明显增加吞噬细胞的吞噬能力，增强迟发超敏反应，这种免疫增强作用可能是其抗癌作用的机理 〔7〕 。羊栖菜多糖对荷瘤小鼠的红细胞免疫功能有促进作用，红细胞的免疫功能主要是通过红细胞膜上所含的C36受体（CR1）介导来实现的 〔8〕 ;紫菜多糖具有促进免疫功能活性而具抗癌的作用 〔9〕 。

褐藻多糖具有抗肿瘤的活性。鼠尾藻Sargas-sum thunbergii的热水抽出物，用乙醇沉淀，Stphadex-G-100柱层析，分离的抗肿瘤多糖，主要含有岩藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、甘露糖的硫酸杂多糖，对接种艾氏腹水瘤20天的小鼠具有明显的抑瘤作用 〔10〕 。

螺旋藻多糖蛋白提取物对体外癌细胞生长有抑制作用，可显著抑制小鼠体内腹水肝癌细胞的增殖。螺旋藻多糖以0.3～0.5g/L对B37乳腺癌细胞的抑制率最高，可达68%，对K652白血病细胞抑制率为46% 〔11〕 。

1.2 抗病毒作用

从海藻Gelidum cartilagenium提取出的多糖和卡拉胶具有抗流感B病毒和腮腺炎病毒的作用。红藻多糖（RP1，RP2）对牛免疫缺陷病毒（BIV）的生长具有明显的抑制作用，其抑制率分别为85.96%和88.65%，与临床批准使用的抗AIDS药物叠脱氧胸腺嘧啶（89.52%）近似 〔11〕 。Gonzale报道 〔12〕 从海藻中提取得到的原卡拉胶族的多糖硫酸酯体外实验证明，对正常细胞无不良影响，但能阻断病毒对细胞的吸附，以及抑制人类免疫缺陷病毒（HIV）的逆转录酶，这样对病毒所引起的疾病治疗将是一大突破。从微红藻中提取的多糖可以阻止病毒在寄主细胞中的复制，并可有效地防止病毒侵入正常细胞 〔13〕 。

Beress等研究表明，海藻多糖具有抗HIV等多种药物作用。Ca2SP能够抑制少数有包膜病毒的复制。这些病毒包括单纯疱疹病毒I型、人巨细胞病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流行性感冒病毒和HIV 2 。Ca2SP能选择性抑制病毒在宿主细胞中的复制与传播。其中，形成钙离子螯合物和硫酸根是Ca2SP抗病毒效果所必需的 〔14〕 。红藻多糖对BIV的复制具有明显的抑制作用，其抑制率分别为85.96%和88.65% 〔15〕 。太平洋裂膜藻Schizyminia pacifica中的硫酸多糖是HIV病毒逆转录酶的特异性抑制剂。其浓度为2000IU/ml时，对病毒逆转录酶活性的抑制率高达92%，而对宿主细胞DNA和RNA的合成无影响。这一物质不仅可抑制HIV逆转录酶，而且对其他病毒的逆转录酶也有抑制作用 〔16〕 。从鹿角藻Pelvetia fastigiata及墨角藻Fucus disticus提纯的硫酸多糖可以在体外与肝病毒（HBV）抗衡 〔17〕 。

1.3 调节人体新陈代谢，提高机体解毒能力

褐藻酸酯能加快食物通过肠道的速度，缩短了营养成分的吸收过程，由此减少脂肪、糖和胆盐的吸收，降低血清胆固醇、血中甘油三酯和血糖的作用，可预防高血压、糖尿病、肥胖症等。同时褐藻糖胶和褐藻胶可络合Sr、Pb、Cu、Ba等金属离子，因此具有解毒和清肠作用 〔18〕 。

1.4 抗辐射作用

紫球藻胞外多糖（polysaccharide of por-phyidum sp，PSP）能显著提高小鼠NK细胞杀伤活性和IL-2活性，提高小鼠免疫功能，还可以提高辐射后机体NK细胞杀伤活性，增强其抗辐射能力 〔19〕 。用钝顶螺旋藻多糖处理的小鼠其抗辐射能力大大提高，在受到致死剂量 60 Coγ射线照射后的小鼠存活率比对照组提高33%，表明螺旋藻多糖能促进照射后小鼠造血功能的恢复 〔20〕 ，说明海洋多糖具有很强的抗辐射能力。

1.5抗氧化作用

生物自由基损伤与肿瘤、衰老、心血管等重大疾病均有密切关系，海洋多糖可以清除自由基对生物体的伤害。海藻硫酸多糖（SPS）具有清除活性氧的作用，是有效的自由基清除剂。低浓度的SPS（1g/L和5g/L）对多形核白细胞（PMN）呼吸爆发产生的活性O 2- 的作用是直接清除，高浓度的SPS（10g/L）除直接清除PMN和呼吸爆发产生的O 2- 外，尚能部分抑制PMN的活性，阻止O 2- 的生成 〔21〕 。季宇彬等 〔22〕 研究表明，羊栖菜多糖能提高白血病L 615 小鼠SOD和CAT的活性，减少脂质过氧化物（LPO）的含量，进而抑制红细胞膜蛋白与收缩蛋白的交联高聚物（HMP）的形成。壳多糖对氧自由基导致的人脐静脉内皮细胞损伤具有一定的保护作用，其机理可能是由于壳多糖在内皮细胞膜表面形成一层糖屏障，保护膜结构的完整性，从而防止受到氧阴离子自由基的损伤，也可能是它直接抑制氧自由基的产生 〔23〕 。因此，海洋生物多糖作为人体的抗氧化剂具有抗衰老与防止疾病的作用。

1.6 海洋生物多糖的其他作用

海洋生物多糖除了以上的主要作用外，还具有抗菌消炎作用，莼菜提取物加其他的辅料制成的糖果、口香糖对口腔咽部有抗菌消炎作用。同时还具有防基因突变、抗疲劳作用。

2 海洋生物药物综合开发及研究对策

利用海洋生物多糖开发海洋药物有许多途径，海洋生物来源丰富，可直接提取、分离、纯化而得到纯天然药物。但随着资源的不断开发以及人类掠夺式开发，再加上自然灾害的影响，可能引起资源的严重匮乏，并引起水质的严重污染，严重威胁着人类的生存，更为严重的是影响了海洋生物的可持续开发和海洋经济的发展。为避免以上不利因素，可以采取以下对策，开发海洋生物多糖和海洋其他药物。

2.1 利用细胞工程原理

利用细胞工程主要是对海洋生物通过细胞培养、原生质融合杂交技术以及组织培养技术来进行大规模培养，并对培养物进行活性物质提取。首先对海洋生物进行采集、分离，然后采取一定的培养基进行培养，通过反复离心，加入抗生素等方法除菌，进行反复培养，可筛选出含有高活性成分的品系。或者利用植物细胞的全能性，采用组织培养技术对海洋藻类的原生质体进行培养。紫菜叶状体的细胞和组织培养取得了成功 〔18〕 。

2.2 利用基因工程原理

对海洋生物的染色体DNA分离、纯化，并用适当的限制性内切酶酶切，然后在连接酶的作用下和适当的载体连接起来，导入合适的受体细胞中进行复制表达，并对重组DNA进行鉴定、筛选，筛选出高表达的克隆，通过发酵进行大规模培养;或者可用分子生物学手段对目的基因进行改造，使之更适合人体的需要;如在不影响正常功能的前提下，对基因进行突变改造，尽量减少其毒副作用，对某些非蛋白的活性物质如多糖也可以通过基因重组技术改变其代谢途径，经过转基因技术得到大量的活性物质，螺旋藻的基因工程研究取得了一些成果。范晓等 〔18〕 从螺旋藻中分离出藻蓝蛋白（all-phycocyanin）基因，首次从螺旋藻中分离到质粒，并证明质粒与藻丝体形态有一定的关系。因此利用基因工程原理培养海洋生物良种前景十分乐观。

2.3 对现有的海洋生物多糖进行结构改造，以提高生物活性

为提高多糖的生物活性，多糖的分子修饰和结构改造具有重要意义。主要是利用现有多糖残基上的羟基、羧基、氨基等基团运用化学方法进行衍生化，可能会提高多糖的活性，降低毒副作用。褐藻硫酸酯多糖其抗凝血活性比肝素强 〔24〕 ，低分子量的右旋硫酸酯具有抗凝血作用，并作为抗血栓药已应用于临床，它的抗病毒作用在艾滋病治疗上得到证实。羧甲基化为多糖增加了溶解度和电负性，能给多糖增强新的活性或带来新的活性。半纤维素是一种杂多糖，经羧甲基化能显著增加巨噬细胞的吞噬功能，能促进巨噬细胞酸性磷酸酯酶的合成，对巨噬细胞有直接激活作用 〔2〕 。动物多糖在结构上有氨基和糖醛酸构成的重复单元，如糖原、甲壳素、透明质酸等都具有抗肿瘤、抗凝血、可以促进巨噬细胞造血等多种功能。同时这些多糖应用在药物辅料方面，如赋型剂、包衣材料、化妆品基质、包埋剂和药物传递系统的载体，临床上还用于防止手术后粘连，促使创口愈合 〔7〕 。

总之，浩瀚的海洋蕴涵的生物种类繁多，但所含的活性物质甚微，且具有较强的药理作用，因此开发海洋药物具有重要意义。以海洋生物的可持续发展为战略，综合利用，合理开发，通过细胞工程、基因工程，以现有多糖为分子模型进行化学修饰，多渠道寻找高效活性物质是今后海洋药物以及其他天然药物的研究方向。

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