海洋资源的综合利用

1、海洋生物科技漫谈,金 刚 博士、副研究员 （深圳职业技术学院生物应用工程系） 2002年10月,演讲者简介,一、学历 1986年: 在华中农业大学水产系获农学学士学位 1989年: 在中国科学院水生生物研究所获硕士学位 2001年: 在中国科学院水生生物研究所获博士学位 二、工作简历 1989-2001年：研究实习员、助理研究员、副研究员， 中国科学院水生生物研究所 2001-至今 ：副研究员，深圳职业技术学院 从事水域生态学和水产养殖技术研究与教学，在国内外学术刊物发表论文20篇。,内容提要,人类对海洋的认识 海洋科技与经济发展动态 海洋生物技术现状与前景 发展深圳海洋水产生物技术的建议,从

2、太空看地球,地球上有多少海和洋,在地球四大洋中归属的海和湾共60个，它们是：属于太平洋的渤海、黄海、东海、南海、杭州湾、北部湾、白令海、鄂霍次克海、日本海、濑户内海、菲律宾海、爪哇海、苏禄海、苏拉威西海、塔斯曼海、马鲁古海、斯兰海、阿蒙森海、别林斯商普海，共26个；属于大西洋的有”波罗的海、加勒比海、地中海、北海、黑海、里海、亚速海、马尔马拉海、威德尔海、墨西哥湾、哈德逊湾、比斯开湾、几内亚湾、巴芬湾，共15个；属于印度洋的有：红海、阿拉伯海、安达曼海、萨武海、帝汶海、阿拉弗拉海、波斯湾、孟加拉湾、大澳大利亚湾，共10个；属于北冰洋的有：格陵兰海、挪威海、巴伦支海、白海、喀拉海、拉普捷夫海、波

3、弗特海等，共9个。,中国地图,地球表面积约为5.1亿km2，其中陆地表面积为1.48亿km2 ，占总面积29%；海洋达3.62亿km2 ，占总面积71% 我国陆地面积960万km2 ，中国渤海、黄海、东海与南海的面积共计472万km2。,海洋被誉为生命的摇篮，风雨的故乡，五洲的通道，资源的宝库。 海洋学家由于发现海洋蕴藏着巨量资源和能源而把海洋称为世界第六大洲。,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。”,美国海

4、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。,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

5、能决定于它。,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。,目前，全球共有10个国家的26艘航母在服役，其中美国有12艘，印度、阿根廷、巴西、泰国等发展中国家也都有自己的航母。日本也于1998年下水了首艘被称为“准航母”的大型舰船。,政治原因是中国目前不造航母的最主要的原因，一些西方国家看到中国实力不断强大，抛出中国威胁论，想要遏制中国的发展。周边一些国家也对中国的国防力量存有戒备之心，而稳定的周边环境又对中国非常重要，发展经济才是中国现在最主要的任务。从这个意

6、义上讲，不造航母是中国现阶段一个正确的选择。,美国军队“尼米兹”号航空母舰,中国对海洋的认识, 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。,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。 孙中山在实

7、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。,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。,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。这就大长了中国人民的志气，振奋了民族精神。 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。,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,15世纪以前，海洋有鱼盐之利和舟楫之便； 15世纪至20世

8、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。,20世纪以来，海洋的政治地理格局发生了重大变化,海洋国土：沿岸海域成为沿海国家的领海、大陆架和专属经济区(1.09亿km2)。 国际海底区域：各国管辖海域之外的海底部分(2.517亿km2)。有特殊的法律制度管辖，由专门成立的国际海底管理局管理，这个区域及其资源是“人类共同继承的遗产” 。 公海：国际海底区域的上覆水域。公海也有一系列国际法律制度。,海洋的价值,海洋经济价值(海洋资源价值)， 海洋

9、军事价值， 海洋科研价值， 海洋生态价值。,沿海地区：黄金地带, 世界上多数沿海地区由于濒临海洋而形成优越的地理环境，气候温暖适宜，适合人类居住，适合经济和社会发展，成为发达地区。全世界经济、社会和文化最发达的区域多位于沿海地区，世界60%的人口居住在距海岸100km的沿海地区内。,海洋对中国东部地区尤其是沿海地区也有巨大的作用。自黑龙江省黑河市到云南省腾冲县一线以东的东部地区，约占全部国土的一半，因受海洋影响雨量较多，气候较好，成为比西部自然条件优越的国土区域，全国90%的人口、粮食产量、工农业总产值集中在这一地区，西部只占10%。 沿海省、自治区、直辖市的陆地面积只占国土陆地总面积的15%

10、，人口占全国的40%以上，社会总产值却占60%左右。,沿海地区的港口和城市是带动沿海地区繁荣和发展的龙头。沿海经济的进一步发展必然带动沿海地区的城市化进程。 中国沿海有中等以上城市25个，平均720km一个，小城市也比较少。达到中等发达水平以后，在18000km海岸线上可能有500个左右不同规模的城市和港口，形成城市化的经济、社会和文化发达的地带。,海洋资源价值,海洋资源天然价值 人类发现海洋资源投入的劳动产生的价值 人工增殖海洋资源(人工放流海洋生物等)产生的价值,海洋：现代重大科学发现的摇篮, 有史以来，海洋始终是人类考察研究的对象，并且已经成为许多现代科学发现的重要场所，有极大的科学研究

11、价值。当代人类面临的地球变暖、气候变化、生命起源等重大科学问题的解决，都有赖于海洋科学研究。,为了解决当代人类面临的各种重大科学问题，许多国家和国际组织正在深入进行海洋考察和科学研究,1深海钻探。深入研究海底地质构造、海底沉积、海底矿物形成等，进一步了解板块生成过程、热循环和物质循环等，为进一步了解地球提供科学根据，同时，揭示古气候的变化规律等。目前，深海钻探已经进行80多次，发现了导致恐龙灭绝的陨石撞击地球的记录，找到了厄尔尼诺现象的古代记录，验证了海洋岩石圈大陆底部俯冲的过程，发现了深海区的天然气水合物。,2海底热液区调查及物质采样分析。获取深部地幔的信息，分析地球内部动态、地幔的物质构成

12、，以及地幔活动对地球磁场的影响、板块物质的特性等。,3重要物质交换与循环的研究。海洋控制着地球上水的循环和二氧化碳气体的流动，通过对大气和海洋之间的物质交换的研究、生物活动与物质循环的研究、深海物质交换过程及古海洋环境的研究等，弄清地球变暖与物质循环规律，揭示全球气候变化规律，促进气象科学的发展。,4海洋生态系统及其环境研究。生命起源于海洋。海洋中生存着近20万种生物，有极为宝贵的生物多样性资源。通过调查和观测，了解从海洋表层到深海底的海洋生态系统的动态，研究大洋表层生态系统、深海生态系统、上升流生态系统等，进一步了解海洋生态系统在物质循环中的作用，以及对环境变化的影响。,海洋对人类的生态服务

13、价值,海洋：生态系统的调节器 全球海洋对人类的生态服务价值类别包括气体调节、干扰调节、营养盐循环、废物处理、生物控制、生境、食物产量、原材料、娱乐和文化形态等。 计算结果是全球海洋生态系统价值为每年461220亿美元，每平方公里的海洋平均每年给人类提供的生态服务价值大约为57700美元。,世界海洋生态类型,大洋 海、湾 河口 海草海藻床 珊瑚礁 大陆架 潮滩、红树林 沼泽,“海洋世纪”的到来,近10年来，海洋科技突飞猛进，新的可开发利用的海洋资源不断发现，海洋已成为巨量财富源泉，为解决困扰人类生存和可持续发展的资源与环境两大问题展现了新的曙光。 多学科联动的海洋科学发展，使新的海洋资源不断被发

14、现，由此，引发了世界范围的以全面开发利用海洋、保护海洋为基本特征的海洋世纪的到来。,21世纪是人类挑战海洋的新世纪。2001年，联合国正式文件中首次提出了21世纪是海洋世纪。今后10年甚至50年内，国际海洋形势将发生较大的变化。海洋将成为国际竞争的主要领域，包括高新技术引导下的经济竞争。发达国家的目光将从外太空转向海洋，人口趋海移动趋势将加速，海洋经济正在并将继续成为全球经济新的增长点。,世界海洋经济发展前景看好,全球现代海洋产业总产值达1万亿美元，占世界GDP总值23万亿美元的4%。世界四大海洋支柱产业已经形成 海洋石油工业。全球海上石油的探明储量为200亿吨以上，天然气储量80万亿立方米。

15、100多个国家和地区从事海上石油勘探与开发，投入开发的经费每年达850亿美元。2000年海上石油产量约13亿吨，占世界油气总产量40%，产值约3000亿美元。21世纪中叶海洋油气产量将超过陆地油气产量。 滨海旅游业。据世界旅游组织统计：滨海旅游业收入占全球旅游业总收入的12，约为2500亿美元。1998年全世界40大旅游目的地中有37个是沿海国家或地区；沿海37个国家的旅游总收入达3572.8亿美元，占全球旅游总收入的81%。 现代海洋渔业。传统的海洋捕捞业已发展为捕捞与加工并举的工业化渔业生产。近10年来，全世界海洋渔获量每年达8500多万吨，产值约2000亿美元。 海洋交通运输业。全世界较

16、大海港2000多个，国际货运的90%以上通过海上运输完成，1998年世界海运收入1500亿美元。,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1015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

17、了21世纪发展海洋科学的纲领性文件横须贺宣言。 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：,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）,到1

18、998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。,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

19、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。,1 “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,（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

20、，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。,21世纪初中国海洋科技发展目标前瞻,v极地资源与环境的关键科学 v南沙群岛及其邻近海区研究 v深海资源勘探与开发技术 v海底探查技术 v海洋资源的综合利用技术 v海洋生物资源持续开发利用技术 v海洋生物技术 v海洋环境保护与生态环境修复技术 v海洋信息技术 v海洋环境预报技术,南沙群岛及其邻近海区研究,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

21、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,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；建立23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。,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

22、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。,中国海洋生物技术发展现状,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

23、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。,（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，己获准进入期临床

24、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K001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。,（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

25、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。,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。,发展

26、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

27、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

28、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。,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 我国海水鱼类育苗成功的种类有余种，如大黄鱼育苗量超过亿尾；梭鱼、真鲷、眼斑拟石首鱼、花鲈、状黄姑鱼的育苗量超过千万尾；牙鲆、黑鲷、尖吻鲈、断斑石鲈、斜带髭鲷等育苗量有数百万尾，但许多鱼类尚不能达到批量化生产，如广东放养的石斑鱼类、笛鲷科鱼类、石鲈科鱼类等的苗种，

29、来自捕捞的野生鱼苗，依靠从台湾、泰国等地进口人工鱼苗，不仅耗费大量外汇，质量也不保证，而且带来病害，而大量捕捞天然鱼苗，对自然资源将不断造成破坏。,2.海水规模化健康养殖关键技术 在近海深水水域进行养殖，近岸浅海水域进行增殖。大力发展深水养殖技术，将现在近岸养殖外移到深水水域，高效利用海洋天然饵料资源；促进我国养殖器材加工工艺和技术的发展；恢复近岸水域的生态环境，进行增殖，促进抗风浪网箱、筏式养殖技术的发展。开发新的饲料蛋白源(比如单细胞蛋白，植物蛋白等)和研究植物蛋白的有效利用。加强养殖系统生态学研究，根据鱼虾贝藻各种经济生物的生物学特性，置于同一个养殖生态系中，综合地、多层次、反复利用养殖

30、中输入的物质和能量，达到养殖生态系统结构与功能的优化。,3.海洋生物资源的安全保障技术 逐步开展区域性的海洋渔业水域环境保护的研究，提出以点带线，以线带面的环境治理计划；建立一系列灵敏的病原检测手段、宿主健康生理检验技术和关键性生态环境因子监测技术；开展病害防治疫苗及新型药物的药理学和临床试验研究；研究病害的宏观生态控制和综合防治技术；健全病害预警预报与防疫体系的信息服务网络和技术服务系统。,4.海洋渔业资源可持续开发及增殖技术 定期进行我国专属经济区生物资源评估调查，研究渔业资源的补充机制及动态变化规律，评估主要生物资源最低生物学可接受生物量、总允许可捕量，为我国专属经济区海洋生物资源持续利用和管理以及国际共享资源的利用和管理提供科学依据。,5.远洋渔业资源开发装备和重大技术研究 针对我国创汇渔业进行资源、渔场和渔场形成条件进行调查。开展新型3000马力5000马力拖网加工船、1000马力1500马力