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海洋环境的特殊性精选(九篇)

海洋环境的特殊性

第1篇:海洋环境的特殊性范文

邵宗泽,国家海洋局第三海洋研究所研究员,国家海洋局海洋生物遗传资源重点实验室主任。国家百千万人才工程人选,国http://家政府特殊津贴专家,中国大洋协会重大项目首席科学家,中国大洋有突出贡献专家。建立了我国第一个规范化的海洋微生物资源保藏管理中心。

深海是地球表面生物多样性最丰富的地区,对深海生物系统及生物资源的研究,对于生物起源和进化、生物对环境的适应性以及医药卫生、生物技术、轻化工等方面的研究,都能够起到重要的推动作用。近年来,国际上对深海生物资源,尤其是深海生物基因资源的勘探和研究越来越关注,邵宗泽研究员为我们介绍了国内外深海生物资源的勘探和研究现状,并对我国这方面存在的问题与不足提出了自己的看法与建议。

记者:请您为我们介绍一下深海生态系统调查研究的意义与动态情况。

邵宗泽:深海水体、深海沉积物、深海平原、海山、海沟、冷泉等各种生境构成了深海特殊的生态系统。深海生态系统是地球上最大的生态系统,复杂独特、生境多样,蕴藏着巨大的基因资源,已引起国际社会高度关注。

与地球上其他生态系统相比,对深海生态系统的调查研究还很少。虽然早在1977年,美国“阿尔文”号深潜器就发现了深海热液区,但目前对深海热液生态系统的认识还比较肤浅。不同地质背景的热液成分及生物群落组成具有独特性,目前对各大洋的热液生态系统的分布与生物种群特征还没有全面的了解。对古菌、细菌以及噬菌体等在深海生态系统的形成与维持过程中的作用,还有很多问题等待解答,热液活动在地球生命起源中的作用仍是一个谜。

记者:深海微生物是深海生态系统的重要成员,请您介绍一下国际上深海微生物调查研究的情况。

邵宗泽:微生物是深海生态系统中的重要组成部分,与其他海洋生物形成了密切的共附生关系。深海极端高温、低温、有氧、无氧等各种各样的环境条件选择出了多种多样的微生物。营养贫乏的大洋环境造就了寡营养的海洋微生物,寡营养微生物以其精简的基因组和特殊的代谢机制适应了特殊的深海环境。总的来说,各种古菌、细菌、噬菌体广泛分布于整个海洋环境,构成了独特的“深部生物圈”,它们在地球生物化学循环中起着重要作用。

其中,深海化能自养微生物对热液及海底冷泉生态系统的形成至关重要。用时8年的化能自养生态系统计划(chess project)对南大西洋、南太平洋等四个海区的深海化能自养生态系统进行了调查。在位于南太平洋开曼海槽(cayman trough)的超慢速扩张洋中脊,发现了水深最深热液口(6800米),生态环境独一无二;在南大西洋中脊发现了最热的热液口,还在新西兰附近发现了巨大的深海冷泉区,在北极的摩恩(mohns ridge)发现了大量的硫氧化菌席。

深海沉积物也是一个巨大的、天然的dna资源库,仅位于深海沉积物顶部的10厘米空间,据估算约含有4.5亿吨脱氧核糖核酸(dna)。已经证实,海底1626米以下的沉积物中也有微生物活动。深海中蕴藏着地球上最为丰富的物种多样性和最大的生物量,被公认是未来重要的基因资源来源地,具有巨大的应用开发潜力。

随着环境基因组、宏蛋白组等组学分析技术的进步,对海洋微生物的认识取得了重大进展。美国克雷格?文特尔研究小组开展的海洋微生物环境基因组系列调查发现,仅在表层海水就有大量的微生物新物种、新基因、新蛋白、新途径。这些微生物新物种、新蛋白家族、新代谢过程的科学价值、环境作用和资源价值目前难以估量。

记者:目前,深海生物基因资源已成为各国在国际海底竞相角逐的战略资源,能不能介绍一下国际社

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会的看法与态度?

邵宗泽:人类对海洋生物基因资源知识产权的拥有量每年在以12%的速度快速增长,目前有超过18000个天然产物和4900个专利与海洋生物基因有关,说明它不再只是个应用远景,而是一类现实的可商业利用的重要生物资源。基因组测序技术与生物信息技术的发展,大大加速了海洋微生物基因资源的发现与发掘速度。

目前,公海海洋生物基因资源的保护与可持续利用,以及知识产权归属已经成为联合国国际海底会议的重要议题。从2004年起,联合国会员大会成立了“国家管辖以外海域的海洋生物多样性工作组”,每两年召开正式会议磋商,我国每次由外交、管理人员和学术专家应邀组团参加,目前还没有被国际社会广泛接受的法律框架来保护和规范海洋生物基因资源的开发。

发达国家与发展中国家因各自的经济实力、深海调查能力的差异,对海底遗传资源生物勘探所持的态度也不一致。发达国家坚持先入为主、自由采探,主张知识产权的保护。相反,发展中国家主张“人类共同遗产”原则,坚持利益共享,不支持公海海洋生物基因资源知识产权的申请保护。

记者:我国近年来在我国大洋深海生物基因资源勘探方面的研究进展与现状如何?

邵宗泽:我国在“十五”期间就启动了深海生物及其基因资源的相关研究,并依托国家海洋局第三海洋研究所建立了中国大洋生物基因研发基地。在深海微生物研究装备的研制、深海微生物基础科学研究以及资源开发应用方面取得了重要进展。从2003年起,初步建立了我国第一个深海微生物资源库。2005年起,在国家自然科技资源共享平台的支持下,在深海微生物资源库的基础上建立了中国海洋微生物菌种保藏管理中心。经过六年积累,分离了大量新的大洋微生物资源,并通过资源的标准化、规范化整理,建立了资源共享平台。

“十一五”期间,在大洋协会洋中脊项目支持下,发表深海微生物研究论文200多篇,其中147篇sci文章发表在美国科学院院刊等重要学术刊物上。在极端微生物资源获取、极端酶研究、活性物质筛选以及微生物多样性分析等方面取得了重要进展,初步形成了集大洋生物基因资源勘探及大洋科学研究于一体的优秀团队。

“十二五”期间,在深海生物调查技术能力、深海(微)生物勘探与资源潜力评估以及微生物资源开发方面,已经得到了在科技部、海洋局、大洋协会等各 类项目大力支持,有望获得更大的进展。

记者:在深海生物基因资源勘探方面,我国还存在哪些不足?您认为应该如何提高我们的研究水平来缩短差距?

邵宗泽:通过近十年http://的努力,我国在深海生物基因资源方面有了一定的积累,但相比发达国家,在采样技术等方面还有较大差距。我们在深海调查与样品采集方面技术手段还有待加强。虽然我们也有了载人深潜器和水下机器人,但观测与采样工具还比较欠缺,深海作业的经验也很缺乏。在生物资源研发方面也存在较大差距,需要继续加强在深海极端生命过程、工业酶、先导化合物筛选、深海微生物环境作用等方面的研究。深海生物资源的开发、产业的形成一方面需要国家政策的扶持,也需要企业的积极参与。

第2篇:海洋环境的特殊性范文

生态旅游景区是一系列生态旅游点组合而成的、具有生态美学特征的、具有较为明确的主题和功能的一个旅游地域系统[(杨桂华,2004)。按照现阶段人们开展海洋旅游活动的区域,海洋旅游基本可以分为海岸带旅游(coastaltourism)、海岛旅游(island tom'ism)、远海和深海旅游(oceantourism)(潘海颖,2007)。海洋生态旅游景区可以定义为:以海岸带、海岛、远海和深海等海洋空间区域为依托,具有鲜明生态特征,注重亲近自然、保护自然,具有一定景观和界域的旅游地域系统。其中包含具有观赏和保护价值的海洋动植物、海洋地质构造、海域等自然资源,也包括一些相关的人工要素。

开发是一个经济学的概念,其本质是将资源转变为产业的社会劳动过程。旅游开发往往强调因地制宜,有着鲜明的地域性。海洋生态旅游景区开发既是海洋生态旅游资源的开发,又是海洋生态旅游市场的开发,资源是推力,市场是拉力;调查、规划、建设、经营、评估贯穿着开发的始终。

二、生态旅游景区开发研究回顾

国内外最早和最为系统的生态旅游景区是通过自然保护区或国家公园来开发的。生态景区的理论研究晚于实际生态景区的开发。

20世纪90年代以来,国外对海洋生态旅游景区的研究较多。岛屿以及小岛国最具代表意义的3s度假胜地受到较大关注,研究方向有物种特有性、生态系统独特性、地方人文感觉(sense nfplace)、旅游业依赖性、近海珊瑚礁开发、岛屿脆弱性等(David Weaver,2001)。

瑞士学者以西班牙东部巴利阿里群岛(BalembicIslands)等4个地中海岛屿的生态开发为研究对象,在生态旅游需求量、旅游者结构、当地居民生存方式,生态措施(当地政府政策保证、ISOl4000论证、生态标签)等方面做了详尽分析,提出了海洋旅游生态景区的九项评估指标(Dimitrios Diamantis,2000)。在《海洋生态旅游:议题与实践》专著中,作者一方面概括了海滩、海面、海岸带的生态旅游规划、管理和调控理论;另一方面,用6个案例来考察海洋生态旅游景区的实践,比如马来西亚Sipadan小岛的潜水旅游、爱尔兰Shannon Estuary海滨的观鲸活动等(B.Garrod,B.Wilson and J.Wilson,2003)。

在我国,针对区域海洋旅游开发的研究,大多提到开发中的环境保护和生态原则。2002年,朱龙研究了蓬莱旅游度假区的再开发,提出蓬莱、长岛的生态旅游开发;周国忠等在2004年度浙江省哲学社会科学规划课题中,发表了系列论文,如《海洋旅游产品调整优化研究――以浙江为例》(2006)等。但涉及具体海洋生态旅游景区开发的论著,较为鲜见。

三、海洋生态旅游景区开发范式

海洋生态旅游景区开发中需要贯彻的核心思想是:旅游景区开发原理与区域环境影响评价技术的结合,在旅游景区开发中注重事前预防、超前定位、动态监控、系统管理,其实质是合理开发海洋旅游资源,将其转化为经济优势,同时避免旅游资源开发导致环境恶化。

(一)景区开发条件分析阶段

在海洋生态旅游景区的开发中,除了旅游资源分析和市场分析(本文对此两项分析,不再展开)以外,首先要考虑景区环境质量,其直接影响景区的开发和可持续发展。景区开发项目的环境调查范围至少应是景区半径的1.2~1.5倍,通常需要确定景区环境调查的指标体系。

第一,景区生态环境调查。完整的景区生态环境调查包括社会、自然、经济三个亚系统,其中自然亚系统是环境调查的重点;既包括现状调查,也包括历史变迁的调查。主要的调查内容有:海岸带和海岛地理地质、海水、动植物、气候、土壤及土地资源、区域生态环境问题(自然灾害、污染危害)等等,重点是海岸与海洋资源状况、利用状况与利用潜力,特殊环境(如:河口、海湾、盐沼、红树林、珊瑚礁、海藻床等)环境特点与问题。

第二,景区生态系统分析与评价。包括景区生态系统分析、资源态势分析和综合分析。景区生态系统分析着重景区生态结构分析(即生态系统类型、空间分布、各生态系统的组成及特点)、过程分析(分析生态运行过程,各系统间的相互联系与相互作用,景区内外生态系统相互关联和作用)和功能分析(分析景区生态系统的资源生产功能和环境服务功能,分析生态环境功能需求以及评价生态系统对这种需求的满足程度)。资源态势分析着重景区的资源种类分析和资源利用合理性分析等,尤其是要分析景区特有的旅游资源和海洋资源优势;考虑资源的稀有性和特殊用途,保护稀缺资源,做到用养结合、采补平衡。综合分析的重点是景区生态环境承载力分析,如淡水资源的供应量和利用量,海洋物种的保有量,海水污染承载能力;其次是生态环境与资源的相关性分析:明确景区生态系统特点和可以利用的生态资源,分析景观资源开发对环境保护的依赖程度和保护要求。

(二)景区生态功能区划阶段

在景区生态调查和分析的基础上,需要提炼出景区生态特征、确立景区的生态保护原则、明确景区生态保护对象。具体海洋生态旅游景区的生态特征和保护对象各不相同。比如河北昌黎黄金海岸自然保护区,沙质海岸分布有40余列沙丘,最高处达44米,为我国海岸沙丘的最高峰,构成了国内独有的海洋大漠风光;其主要保护对象为:沙丘、沙堤、泻湖、林带和海洋生物等构成的沙质海岸自然景观及所在海区生态环境和自然资源。浙江南麂列岛海洋自然保护区是我国海域重要的贝藻类基因库,是我国建立的第一个海岛海域生态自然保护区;其保护对象是岛屿及海域生态系统、贝藻类。

景区功能区划分一般以土地合理利用为最终表达形式。海洋是景区开发的主体资源,海水是起决定性作用的生态因子,旅游是其主体产业。常见的海洋旅游景区的功能区有:自然保护区、特殊环境、风景旅游区、公园、特殊保护地、特产地、居住区等。生态功能区有明确的界域和明确的功能目标或指标。景区总是处在不断发展与变动之中,其功能区划也必须具有一定的可调整性,以适应不断发生的变化。

(三)景区市场运作阶段

虽然海洋是生物圈中最庞大的生态系统,但现阶段,海洋生态旅游景区往往依托于一些海洋保护区和珊瑚礁生境。在坚持景区生态可持续发展的前提下,经济、社会的可持续也能有效地实现生态环境的总体平衡。遵循旅游开发的原理,进行景区的合理定位、设计和建设,进行品牌建设,有助于实现保护与发展的平衡。广东省南澳岛于2005年成为中国首个国家4A级海岛生态旅游景区。该岛海上生态游、渔区风情游、风车阵浏览、国际候鸟天堂岛屿观鸟游、搜猎海洋奇观、观看南粤第一道曙光等20多项海上生态游乐项目备受游客青睐,形成独特的南国海岛生态旅游品牌。

2005年,浙江省普陀山风景区以优秀的生态资源、优越的人居环境被联合国国际交流与合作委员会(CCC/UN)授予了“全球优秀生态旅游景区”光荣称号,结合宗教旅游资源优势,推进“世界佛教圣地、国际旅游胜地”的建设。

(四)景区动态生态环境影响评价阶段

景区环境影响评价的基本内容包括景区水环境影响评价、景区空气环境影响评价、景区土壤环境影响评价、景区动植物影响评价、景区景观环境影响评价(石强等,2007)。而海洋生态旅游景区所依托的海洋生态系统,是一个可以称谓而又很难准确描述的术语。根据海洋生态系统的环境特点,除潮间带外,一般可以分为浅海带或叫沿岸带和外海带两类生态系统(毛永文,2003)。在现阶段,海洋生态旅游景区多位于浅海带生态系统,即自海岸线起到水深200米以内的全部大陆架,其湾、红树林、沼泽地带等区域较为重要;一些海洋生物的观赏,比如观鲸,需要考虑到远洋海区的生态状况。

第一,景区水体影响评价。其指导依据主要有海水水质标准GB309q、《中国人民共和国海洋环境保护法》,以及海洋监测规范HY003.1-HY/T003.10等。

第二,景区物种影响评价。主要关注海洋动物习性改变、生境变化、物种迁移和繁殖能力变化等方面,主要指标有物种数量、多度、性比、年龄比。

第三,景区景观影响评价。斑块、廊道和基质是其主要对象,景区开发项目与风景资源背景之间景观相融性可以用来进行景观影响评价。主要有形态、线形、色彩和质感等。

四、结论

第3篇:海洋环境的特殊性范文

我国海洋环境问题及指标体系研究进展

海洋经济的涵义包括两个方面:一是以海洋空间为活动场所的经济活动;二是以海洋资源的利用为对象的经济活动。按照海洋与经济活动的关联程度不同,海洋经济可以分为三个层面:(1)狭义的海洋经济,是指包括开发和利用海洋的丰富资源、海洋的广袤水体以及海洋的广阔空间的经济活动的总称;(2)广义的海洋经济,是狭义海洋经济的延伸,指为开发和利用海洋而产生的相关产业;(3)泛义的海洋经济,不仅包括上述两个层面,还包括海岛陆域的经济活动(海岛经济)、海岸带的陆域经济活动和河海体系中的内河经济(沿海经济)。

(一)海洋环境问题

关于海洋环境问题的研究,我国经历了起步阶段、初步形成阶段和逐步完善阶段。

1.起步阶段。改革开放后,经济快速发展,海洋生态环境也遭受到了严重破坏。一方面,陆地的农业和工业生产排放出大量的污染物,尤其是工业废水的处理手段还非常欠缺,直接排放到海洋中,给海洋造成严重污染;另一方面,海水养殖、海洋石油开采等形成的污染,造成海水水质恶化,近海生物资源受到严重破坏。为此,海洋的环境保护问题引起了我国海洋管理部门和学者们的广泛关注。此时关于海洋环境保护问题的研究主要集中在:全球海平面上升的影响、海洋环境污染的来源和治理措施、海洋环境保护和评估、海洋自然保护区建设等方面。如孟伟和张淑珍以水环境中的深圳湾为例,提出了开发海洋物理环境容量的意义,指出有机污染物(主要指COD)的物理环境容量主要受海域水动力条件的制约[2];倪轩认为,世界各国沿岸海域遭受日益严重的污染,最主要的原因是沿海工业和海洋事业的发展带来的海洋污染物的增多,这不仅使得海洋的自净能力几乎丧失,给海洋生物资源带来巨大灾难,而且更严重的是人类的健康也面临极大威胁[3]。

2.初步形成阶段。由于海洋环境问题日益严重,海洋环境的研究成果显着增多,主要的研究方向有:渔业环境污染治理和保护、海平面变化及影响、海洋灾害的危害和防治、海洋环境保护和治理对策、海洋自然保护区建设等。研究成果包括:巴登在分析海洋领域研究方法的基础上,评述了海洋污染的现状和未来走势,运用生物地球化学行为和生态毒理学方法研究了海洋污染问题[4](P45-103);陈亚瞿认为,渔业的发展受到了我国经济快速发展所带来的污染物排放加剧的危害,造成很多江、河、湖、海的渔业水域遭污染,对人类健康造成巨大威胁[5];王伟洁和吴长江认为,山东省渔业资源丰富,品种繁多,但是由于污染源的大量增加,渔业发展的水域环境质量显着下降,渔业生态环境污染严重,渔业生产受到了挑战[6];国家海洋局海洋发展战略研究所的杜碧兰等提出了海平面上升的恶果,认为如果海平面上升30厘米,长江三角洲及江苏和浙江沿岸大概5万多平方公里土地将被淹没[7](P5-20);翁盛深以汕头作为研究对象,提出了要充分利用海洋资源,实施可持续发展战略,不断加大对海洋资源和海洋环境的保护力度[8]。

3.逐步完善阶段。21世纪以来,随着环境问题的日益严峻,海洋生态环境问题受到了学者们的更广泛关注,主要的研究领域有:海洋环境监测、海洋环境质量评价、海洋可持续发展的环境对策、海洋生物多样性保护、海洋特殊生物品种及区域的分类保护。主要研究成果有:王斌提出了我国海洋及海岸生物多样性保护的重要性,肯定了国家相关部门在管理国家海洋事务、监督海洋环境保护方面做出的重要工作[9];徐祥民和马英杰认为,海洋特殊区域是海洋环境和资源保护的一个重要方面,包括海洋自然保护区、海洋特别保护区、渔业水域、重点海域、海滨风景名胜区、海洋生态示范区等,并建立了一整套海洋特殊区域的保护体系,对特殊海域进行分类、集中整治和保护[10];韩永伟、高吉喜等以珠江三角洲为研究对象,在分析其生态环境的脆弱性和敏感性的过程中,提出了合理开发和利用海洋资源、改变珠江三角洲生态环境恶化现状、保护渔业资源和濒危珍稀野生动植物的具体措施[11];高振会提出在未来的海洋经济发展中,海洋技术和海洋环境监测工作的重要性[12];王美珍以环杭州湾为研究对象,认为环杭州湾产业带的发展对海洋环境的影响非常大,应该抓住环杭州湾沿海经济发展的机遇,进行可持续的海洋经济发展[13]。

(二)海洋经济的环境评价指标体系

对海洋经济的环境评价方面的定量分析成为了学术研究的热点。在这些研究中,主要采用的方法是海洋经济可持续发展指标体系评价,其中有代表性的研究有:陈可文在《中国海洋经济学》一书中建立了海洋经济的评价指标体系。该体系包括3个子系统:经济子系统、社会子系统和资源环境子系统。其中,关注海洋经济的资源环境的发展是该指标体系研究的重要内容,其资源环境系统包含的变量有:自然资源存量、海洋污染排放、海洋污染带来的损失、海洋灾害带来的损失等指标[14](P59-138)。张德贤等在《海洋经济可持续发展理论研究》中建立了海洋经济的指标体系。该指标体系包括5个子系统:海洋经济子系统、海洋资源子系统、海洋环境子系统、海洋可持续发展能力子系统、社会发展子系统。其中,海洋资源与环境子系统主要包括海洋生物多样性、工业污水达标排放率、海洋污染面积比重、海岸倾倒数量等指标[15](P12-60)。韩增林和刘桂春在《海洋经济可持续发展的定量分析》中建立了海洋经济评价指标体系。该体系包含4个子系统,分别为海洋资源承载能力、海洋资源发展能力、海洋环境承载力和保护能力以及智力支持系统。该指标体系采用主成分分析法和层次分析法建立模型,共包括5个层次共48个指标。其中,海洋环境承载力和保护能力子系统包括的指标变量为:单位海域面积废水排放强度、单位海域面积固体废弃物倾倒强度、滨海海域的水质质量指数、赤潮发生的年频率、海域内年原油泄漏量、海洋环境灾害造成的直接经济损失、海洋水体环境质量标准、海洋水体污染物背景值、人均海洋环保费用、海域污染治理投资占GDP比例、入海废水排放达标率、海洋环境保护法规数目、省级以上海洋保护区数目等[16]。

冯晓波等在《沿海地区海洋经济可持续发展能力实证研究》一文中建立的指标体系包含4个子系统:海洋产业发展能力、海洋科技综合能力、海洋资源利用能力和海洋环境承载保护能力。该体系共包括4层16个指标,其中重点考虑了海洋环境承载力对海洋经济发展的制约,海洋环境承载保护能力包括的指标变量有:工业废水处理、工业固体废弃物处理、海洋自然保护区个数、滨海观测台站等指标[17]。狄乾斌和韩增 林在《海洋经济可持续发展评价指标体系探讨》一文中建立了包含海洋资源环境子系统、海洋经济子系统和社会发展子系统的指标体系。其中海洋资源环境子系统中包括资源总量、环境污染和环境治理三个方面;海洋经济子系统中包括经济增长和经济质量两个方面;社会发展子系统中包括人口增长、生活质量、科技潜力三个方面。该指标体系共包括28个指标[18]。从目前的研究情况看,关于海洋经济可持续发展指标体系的研究处于起步阶段,而针对海洋经济与环境的协调发展问题,建立海洋经济的环境评价指标体系的研究还有待深化。因此,本文将充分吸收已有的研究成果,并改进目前研究的不足,建立一套我国海洋经济的环境评价指标体系。希望通过该体系的设计,使该指标体系具有实用性、科学性和可操作性,并能够具体用于指导我国海洋经济的环境改善,用于政府在海洋经济发展方面的环境政策制定和实施。

我国海洋经济环境评价指标体系的建立

环境污染与海洋经济的发展之间存在紧密的联系。忽视环境保护的过快海洋经济增长,必然会带来高污染和高消耗的粗放型经济增长问题,这样不仅会大大削弱我国海洋经济的中长期可持续发展能力,还将面临不断加大的经济和社会风险。海洋经济增长不应该以牺牲资源和环境为代价,必须在海洋资源与环境可承受的范围与约束下进行,即海洋经济发展与环境保护密不可分。本文将海洋生态环境因素作为衡量海洋经济可持续发展水平的重要标志,建立我国海洋经济环境评价指标体系。海洋经济环境评价指标体系的层次结构由目标层、因素层和指标层组成,共包含4个因素层和18个指标,具体的指标见表1。 海洋经济环境评价指标体系的目标层T由4个因素层组成,分别为:海洋污染程度(E1)、海洋环境治理(E2)、海洋经济损失(E3)、海洋可持续发展能力(E4)。海洋污染程度因素层描述的是海洋受到的各种污染和侵蚀,包含8个指标,分别为:(1)海洋污染面积比重I1,考察海洋受污染的面积占整个海洋面积的比重;(2)海洋主要污染的超标程度I2,考察海洋受污染程度的严重性;(3)水质质量指数I3,考察海洋海水的水质情况;(4)单位海域面积废水排放量I4,考察废水这种主要海洋污染物的单位面积的排放量;(5)工业污水未达标排放率I5,考察排放的工业废水的污染强度;(6)单位海域面积固体废弃物倾倒量I6,考察固体废弃物这种海洋污染物的单位面积的排放量;(7)海洋生物多样性I7,考察海洋中生物的品种多少,是否受到了污染;(8)海岸侵蚀比重I8,即海岸侵蚀的面积占总海岸面积的比重,考察海岸作为不可再生资源而遭受的破坏程度。

海洋环境治理因素层描述的是人们在改善海洋环境和治理环境污染方面做的努力,包含4个指标,分别为:(1)单位海域面积污染治理费I9,考察单位面积的用于治理污染的经济投入;(2)污水处理率I10,考察废水作为主要污染源在排放之前的无害化处理比例;(3)污染治理投资占GDP比重I11,考察用于海洋污染处理的投资在GDP中所占的份额;(4)减灾防灾投入I12,考察为避免和防治海洋灾害而投入的成本。海洋经济损失因素层描述的是由于海洋环境的恶化导致的海洋面临的直接的或间接的成本损失,包含2个指标,分别为:(1)海洋污染直接损失I13,考察海洋污染带来的直接经济损失;(2)海洋环境灾害损失I14,考察由于海洋生态破坏而导致的海洋灾害所带来的经济损失。海洋可持续发展能力因素层描述的是海洋经济在后续发展中可能的能力大小,包含4个指标,分别为:(1)人均海洋环保费用I15,考察用于海洋环境保护费用的人均值,反映未来环保发展的经济支持;(2)海洋科研人员占海洋从业人员比重I16,考察致力于海洋环境保护科技研发的研发人员的多少,反映未来在研发上有多少人力资源可以利用;(3)海洋科研支出占GDP比重I17,考察致力于海洋环境保护科技研发的支出比重,反映未来科技经费的投入;(4)公众的海洋环保意识I18,考察公众对于海洋环境保护的认识。

评价方法选择

在学者们对于指标体系的研究中,较常见的评价方法有多种,包括投入产出法、模糊评价法、层次分析法、专家咨询法等。由于本文构建的海洋经济环境评价指标体系是一个包含多层次的多指标综合模型,其评价方法的选择必须具有实用性、可操作性和简便性,因此,本文采用层次分析法对指标体系进行评价。层次分析法(the analytic hierarchy pricess,AHP)于20世纪70年代提出后,在经济决策等领域得到广泛应用。该方法由美国匹兹堡大学的萨第(Saaty)教授提出,它是一种“无结构决策问题的建模”,对于海洋经济环境评价指标体系的评价具有可行性。本文采取指标处理、指数权重赋值及海洋经济环境评价指数计算三个步骤来完成海洋经济环境评价指标体系的评价过程。1.指标处理。由于本文构建的指标体系中的18个具体指标具有量纲不同的特点,所以必须经过指标的标准化处理之后,变换成无量纲的指数化数值,再进行计算和加总,即无量纲化处理。本文采取阈值法作为无量纲化处理的方法。2.指标权重赋值。指标权重赋值是层次分析法运用的核心,也是影响一个指标体系的合理性和科学性的最重要步骤。运用层次分析法计算海洋经济环境评价指标体系的权重,首先需要将每个层次的各个因素进行比较和赋值,构造模型各层的相对重要度判断矩阵。

第4篇:海洋环境的特殊性范文

《企业文明》:十报告首次旗帜鲜明地提出要“提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国”。其中拥有强大的海运业是发展海洋经济、建设海洋强国的关键。发展海洋经济、建设“海洋强国”对我国可持续发展具有哪些重要的战略意义?

李绍德:21世纪是海洋的世纪,谁拥有了海洋,谁就拥有了未来。由于陆上资源约束的日益严重,海洋正在成为支撑经济社会可持续发展的战略要点,各国都纷纷将视线转向海洋。就我国来说,一方面,我国经济是高度融入全球经济的外向型经济,对海洋资源、海洋空间的依赖程度大幅提高。另一方面,近年来我国的海洋权益也受到空前的挑战,需要采取切实措施加强保障,以提升我国的海洋综合实力及国际竞争力。发展海洋经济,建设海洋强国,事关国家的可持续发展。

《企业文明》:人们说建设“海运强国”是建设“海洋强国”的重要组成部分,是这样吗?

李绍德:是这样的。海洋经济产业群主要包括海洋渔业、海洋船舶工业、海洋油气业、海洋盐业和化工业等传统产业,海洋工程装备制造业、海洋药物和生物制品业、海洋可再生能源业、海水利用业等新兴产业,海洋交通运输业(包括港口物流和海运)、海洋旅游业、海洋文化业、涉海金融服务业、海洋公共服务业等服务产业。而海运业是海洋经济的基础和重要组成部分,是海洋权益的重要组成部分。从近代历史来看,“强国离不开航权”,由于海运业承担了2/3以上的国际货物贸易运输量,葡、西、荷、英、法、德、美、日等世界强国的先后崛起,都离不开海运业的支撑。尤其是在全球化趋势不可逆转的今天,海运业更是具有不可替代的重要作用。

对于我国来说,海运业承担了90%以上的外贸货物运输量,对国民经济的安全运行具有不可替代的重要作用。尤其是在我国原油对外依存度超过56%、铁矿石对外依存度超过60%的情况下,海运业的重要性更为突出,是关系到国家安全和国民经济命脉的不可或缺的战略产业。强大的海运船队在和平时期可以从事贸易运输,促进国民经济发展;在战争期间,可以作为后勤和后备役船队,服务国家军事安全,对保障国家安全具有十分重要的战略意义。

《企业文明》:在发展海洋经济、建设海洋强国方面您具体有哪些建议?

李绍德:一是上海国际航运中心是建设海洋强国的重要平台,应采取特殊的政策支持。

2009年国务院了《关于推进上海加快发展现代服务业和先进制造业建设国际金融中心和国际航运中心的意见》,把上海国际航运中心建设纳入国家战略,对发展我国海洋经济、增强可持续发展能力起到了积极的推动作用。但由于海运是国际竞争的产业,各国(地区)都高度重视本国海运业的发展,扶持本国有条件的港口城市争当国际航运中心。上海国际航运中心的建设除了要与传统的伦敦、新加坡和中国香港航运中心竞争外,还要面临以韩国釜山为代表的周边港口城市的激烈竞争,要完成“到2020年基本建成航运资源高度集聚、航运服务功能健全、航运市场环境优良、现代物流服务高效,具有全球航运资源配置能力的国际航运中心”的任务依然任重道远。上海国际航运中心建设不是上海市的地方或区域战略,而是国家战略,对发展海洋经济具有重要意义,应该将其作为建设海洋强国的重要平台加快推进,国家应给予特殊的政策支持,并充分整合江浙的资源。

二是建议成立国家海洋监管总局。加强对海洋经济的科学规划与综合管理,统筹海洋产业的结构优化与布局,理顺海洋的管理体制,由专业化的分散管理逐步向集中管理过渡。

三是建议国家在上海试行自由港。把上海国际航运中心、国际贸易中心和国际金融中心建设结合起来,大力推进政策创新,批准上海设立自由贸易园区,真正实现“境内关外”,以促进海洋经济的发展。同时,实施区港联动,将洋山港区和外高桥港区建设成为自由港区。

四是支持海运企业的发展,扩大中国船东承运国货比例。明确规定国家战略储备物资、政府采购物资、军事物资、对外援助物资以及国家政策性银行提供信贷项目的物资均由国轮承运,并采取切实有效措施鼓励中国货主企业对关系国家经济运行安全的进口大宗物资,如矿、油、煤、粮等在对外贸易中最大限度地保障我国海运权益,以逐步提高中国船东承运国货的比例。

五是出台相关政策,鼓励国有骨干企业调整船队结构,加大财政税收对提前淘汰老旧船舶的支持力度,提高船队技术水平,促进节能减排。

《企业文明》:没有稳定的海员队伍,建设“海运强国”就成了“无源之水,无本之木”,建设“海洋强国”就更无从谈起了。那么,有关提高海员社会地位的提案建议是怎样的呢?

李绍德:改革开放以来,我国的海运事业取得了迅猛发展,对国民经济和对外贸易的安全运行发挥了重要的支撑和保障作用,广大海员为此作出了巨大的贡献,但海员的社会地位和相对收入却在下降,导致职业吸引力明显下降,海员、尤其是高级海员流失严重。海员队伍是建设海洋强国的基础力量,是具有战略意义的第一资源。因此,我建议国家出台切实措施,提高海员的社会地位。

《企业文明》:海员是国际公认的、国际性流动的高危、高风险职业。那么,海员工作的特殊性又是什么呢?

李绍德:第一,海员工作的特殊性体现在工作的艰辛性。海员长期在海上工作,经常面临海上恶劣天气的威胁,必须时刻保持高度紧张的工作状态和精神状态,而且远离家人,需要一种与众不同的奉献和牺牲精神。由于常年离家,长期工作生活在封闭、单调的环境,海员的心理普遍处于亚健康状态。

第二,海员工作的特殊性体现在工作的危险性。除了恶劣天气外,海员还经常面临海盗的威胁。据不完全统计,2008—2012年的五年间,全球共发生海盗袭击事件1 880起,劫持船舶221艘次,人质4 507人。仅索马里海盗就袭击船舶859起,劫持船舶180艘次,人质2 333人,其中遇害或者失踪52人。

第三,海员工作的特殊性体现在工作责任的重大。海员是一个小众群体,根据有关统计,我国海员约65万人,从事国际运输的仅约30万人,但海运承担了我国85%的外贸运输任务。一艘1.4万标准箱以上的集装箱船舶只配备20多名海员,但船舶造价高达10亿元人民币,所承载的货物价值更是超过10亿元人民币。海员,尤其是以船长、政委、轮机长、大副、大管轮为代表的高级海员承担着非常重大的经济责任,对于保证国家财产安全具有非常重要的作用。

第四,海员工作的特殊性也体现在海员是一种高技术职业。不同于煤矿井下岗位,从事国际运输的海员不但要精通相关技术,还要精通英语。尤其是三副以上的高级海员普遍都有大学以上学历,船长则需要十年以上、五级职务的海上工作经验,并要通过相应的培训和国家考试才能担任。

第五,海员工作的特殊性还体现在较少享受社会公共服务。海员们常说:“团聚时的温馨、家的安稳都不属于我们。在船上一年少说做8个月,如果在船上干30年,与家人在一起的时间不超过10年。”由于长期在船上工作,海员使用文化、医疗、娱乐、公共交通等社会公众服务的机会明显少于其他人群。

海员作为一个世界性的特殊职业,向来备受国际劳工组织的关注,也是该组织专门制订最低工资标准的唯一职业。于2013年8月生效的《2006年国际海事劳工公约》其根本内涵就是让海员体面工作,其中一项重要内容就是保障船员的工资收入。世界上多数海运发达国家都对本国海员实行较大幅度的个人所得税减免优惠政策。据了解,瑞典对在船上工作获得的收入可享受特殊扣除额以及税收抵免;新加坡、菲律宾等国完全免征海员所得税;英国对年度内离开本国在外航行超过183天的海员,免征个人所得税;日本只对海员在陆地取得的收入计征个人所得税,海上发放的补贴不予征税;荷兰对境内设立常设机构的船公司,减免其所属海员应征税额的38%;香港地区规定海员年度内在本地停留时间累计不足60天的,免征个人所得税。

《企业文明》:对此,您具体有哪些建议呢?

李绍德:具体有三点建议。一是建议加大对海员群体的宣传和培训力度,关心海员的心理健康。在中央主流媒体开辟《海洋》《海员》等专栏,促进全社会尤其是青少年关注海洋,了解海员对国家发展所作出的贡献,树立海员良好的社会形象,增强海员的从业自豪感。设立专项基金,鼓励企业、大中院校和社会培训机构加大对海员的培训力度。由国家有关部门出面,建立完善的海员心理测试、评估、治疗和康复系统。

二是建议参照国际惯例,免除海员个人所得税或将海员个人所得税减除费用标准提升到17 500元/月,维持2005年12月以前船员所得税减除费用标准与普通人群5倍的倍率关系。

三是如第2项建议有难度,则建议国家对船长、政委、轮机长、大副、大管轮等高级船员和其他技术业务骨干发放政府特殊津贴。

《企业文明》:最后,《关于从严从重从快加强食品安全、取信于民的提案》具体有何建议?

李绍德:政府有关部门应积极响应党中央关于作风建设“八项规定”的要求,以党风带民风,建设“幸福中国”从抓放心食品开始,进一步加强食品安全法律体系、标准体系、信用体系、监管体系的建设,加大对食品安全事故的处罚力度,切实改进我国食品安全管理。

一、建议组建成立更具权威的食品监管部门,授予监管处置权力,纳入向全国人大述职范围,将食品安全监管由分散监管转为集中监管。在完成监管体制改革前,建议大力强化食品安全办公室牵头负责的作用,赋予其更多的权力和责任,统筹食品安全领域相关监管工作,在多部门协调过程中发挥主导作用,并进一步理顺各部门食品安全的监管责任,做到不重复,不缺失。

二、建议以《食品安全法》为核心,加强相关配套法律法规的建设,清理、修订现有规章制度,不断完善食品安全法律体系。同时,参考国际食品法典委员会(CAC)的标准,尽快修订、提高我国的食品安全标准,规范食品质量和生产、加工、销售过程。

第5篇:海洋环境的特殊性范文

摘要本文根据近期的文献资料,分析研究了目前国际海洋生物技术研究发展特点。重点领域及最新研究进展,展望对世纪海洋生物技术研究的发展趋势,并就我国海洋生物技术发展提出相应的建说。关键词海洋生物技术发展展望近10年来,由于海洋在沿海国家可持续发展中的战略地位日益突出,以及人类对海洋环境特殊性和海洋生物多样性特征的认识不断深入,海洋生物资源多层面的开发利用极大地促进了海洋生物技术研究与应用的迅速发展。1989年首届国际海洋生物技术大会(以下简称MPS大会)在日本召开时仅有几十人参加,而1997年第四届IMBC大会在意大利召开时参加入数达1000多人。现在IMBC会议已成为全球海洋生物技术发展的重要标志,出现了火红的局面。《IMBC2000》在澳大利亚刚刚开过,《IMBC2003》的筹备工作在日本已经开始,以色列为了举办们《IMBC2006》早早作了宣传,并争到了举办权。每3年一届的IMBC不仅吸引了众多高水平的专家学者前往展示与交流研究成果,探讨新的研究发展方向,同时也极大地推动了区域海洋生物技术研究的发展进程。在各大洲,先后成立了区域性学术交流组织,如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批研究中心,其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心,康州大学海洋生物技术中心,挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中心和日本海洋生物技术研究所等。这些学术组织或研究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议研究讨论富有区域特色的海洋生物技术问题。1998年在欧洲海洋生物技术学会、日本海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会的支持下,原《海洋生物技术杂志》与《分子海洋生物学和生物技术》合刊为《海洋生物技术》学报(以下简称MBT),现在它已成为一份具有权威性的国际刊物。海洋生物技术作为一个新的学科领域已明确被定义为“海洋生命的分子生物学如细胞生物学及其它的技术应用”。为了适应这种快速发展的形势,美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划,把海洋生物技术研究确定为21世纪优先发展领域。1996年,中国也不失时机地将海洋生物技术纳入国家高技术研究发展计划(863计划),为今后的发展打下了基础。不言而喻,迄今海洋生物技术不仅成为海洋科学与生物技术交叉发展起来的全新研究领域,同时,也是21世纪世界各国科学技术发展的重要内容并将显示出强劲的发展势头和巨大应用潜力。1.发展特点表1和表2列出的资料大体反映了当前海洋生物技术研究发展的主要特点。1.1加强基础生物学研究是促进海洋生物技术研究发展的重要基石海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学,乃至生物多样性和海洋生态学等广泛内容,为了使其发展有一个坚实的基础,研究者非常重视相关的基础研究。在《IMBC2000》会议期间,当本文作者询问一位资深的与会者:本次会议的主要进步是什么?他毫不犹豫的回答:分子生物学水平的研究成果增多了。事实确实如此。近期的研究成果统计表明,海洋生物技术的基础研究更侧重于分子水平的研究,如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些具有导向性的基础研究,对今后的发展将有重要影。1.2推动传统产业是海洋生物技术应用的主要方面目前,应用海洋生物技术推动海洋产业发展主要聚焦在水产养殖和海洋天然产物开发两个方面,这也是海洋生物技术研究发展势头强劲。充满活力的原因所在。在水产养殖方面,提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况,特别是在培育品种的优良性状、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的进步,如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等;在海洋天然产物开发方面,利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等,已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。MBC大会研讨的主要内容 表2近期IMBC大会和《MarineBiotechnology》学报论文统计表 1.3保证海洋环境可持续利用是海洋生物技术研究应用的另一个重要方面利用生物技术保护海洋环境、治理污染,使海洋生态系统生物生产过程更加有效是一个相对比较新的应用发展领域,因此,无论是从技术开发,还是产业发展的角度看,它都有巨大的潜力有待挖掘出来。目前已涉及到的研究主要包括生物修复(如生物降解和富集、固定有毒物质技术等)、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等。有关国家把“生物修复”作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段,美国和加拿大联合制定了海洋环境生物修复计划,推动该技术的应用与发展。1.4与海洋生物技术发展有关的海洋政策始终是公众关注的问题其中海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的安全性及控制问题、海洋生物技术与生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定与实施倍受关注。2.重点发展领域当前,国际海洋生物技术的重点研究发展领域主要包括如下几个方面:2.1发育与生殖生物学基础弄清海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理,不仅对于阐明海洋生物生长、发育与生殖的分子调控规律具有重要科学意义,而且对于应用生物技术手段,促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动,提高水产养殖的质量和产量具有重要应用价值。因此,这方面的研究是近年来海洋生物技术领域的研究重点之一。主要包括:生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达分析,以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。2.2基因组学与基因转移随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划的实施,各种生物的结构基因组和功能基因组研究成为生命科学的重点研究内容,海洋生物的基因组研究,特别是功能基因组学研究自然成为海洋生物学工作者研究的新热点。目前的研究重点是对有代表性的海洋生物(包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒)基因组进行全序列测定,同时进行特定功能基因,如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。在此基础上,基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段,已成为该领域应用技术研究发展的重点。近几年研究重点集中在目标基因筛选,如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因;大批量、高效转基因方法也是基因转移研究的重点方面,除传统的显微注射法、基因枪法和携带法外,目前已发展了逆转录病毒介导法,电穿孔法,转座子介导法及胚胎细胞介导法等。2.3病原生物学与免疫随着海洋环境逐渐恶化和海水养殖的规模化发展,病害问题已成为制约世界海水养殖业发展的瓶颈因子之一。开展病原生物(如细菌、病毒等)致病机理、传播途径及其与宿主之间相互作用的研究,是研制有效防治技术的基础;同时,开展海水养殖生物分子免疫学和免疫遗传学的研究,弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重要意义。因此,病原生物学与免疫已成为当前海洋生物技术的重点研究领域之一,重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗病相关基因的筛选、克隆,海洋无脊椎动物细胞系的建立、海洋生物免疫机制的探讨、DNA疫苗研制等。2.4生物活性及其产物海洋生物活性物质的分离与利用是当今海洋生物技术的又一研究热点。现人研究表明,各种海洋生物中都广泛存在独特的化合物,用来保护自己生存于海洋中。来自不同海洋生物的活性物质在生物医学及疾病防治上显示出巨大的应用潜力,如海绵是分离天然药物的重要资源。另外,有一些海洋微生物具有耐高温或低温、耐高压、耐高盐和财低营养的功能,研究开发利用这些具特殊功能的海洋极端生物可能获得陆地上无法得到的新的天然产物,因而,对极端生物研究也成为近年来海洋生物技术研究的重点方面。这一领域的研究重点包括抗肿瘤药物、工业酶及其它特殊用途酶类、极端微生物定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。2.5海洋环境生物技术该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛,又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其方法包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物,减少毒性或转化为无毒产品,富集和固定有毒物质(包括重金属等),大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物(水)处理等。目前,微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互利机制,抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究内容。3.前沿领域的最新研究进展3.1发育与生殖调控应用GIH(性腺抑制激素)和GSH(性腺刺激激素)等激素调控甲壳类动物成熟和繁殖的技术「1,研究了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控作用,发现甲状腺激素受体mRNA水平在大脑中最高,在肌肉中最低,而在肝、肾和鳃中表达水平中等,表明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要作用「1,对海鞘的同源框(Homeobox)基因进行了鉴定,分离到30个同源框基因「1,建立了青鳉的同源框(Homeobox)基因「1,建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉「1,建立了虹鳟原始生殖细胞培养物并分离出Vasa基因「2,进行斑节对虾生殖抑制激素的分离与鉴定「2,应用受体介导法筛选GnRH类似物,用于鱼类繁殖「2,建立了海绵细胞培养技术,用于进行药物筛选「2,建立了将海胆胚胎作为研究基因表达的模式系统「2,通过基因转移开展了海胆胚胎工程的研究「2,研究了人葡糖转移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鳟胚胎中的表达[3],建立了通过细胞周期蛋白依赖的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法「3,研究了几丁质酶基因在斑节对虾蜕皮过程中的表达[4],从海参分离出同源框基因,并进行了序列的测定「4。3.2功能基因克隆建立了牙鲆肝脏和脾脏mRNA的表达序列标志,从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子,从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因,从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因「1;将DNA微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用,构建了班节对虾遗传连锁图谱,建立了海洋红藻EST,从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基,初步表明硬骨头鱼类IGF-I原E一肽具有抗肿瘤作用「2;构建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的质粒载体,从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂,从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质,从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子,发现依赖于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记,克隆和定序了鳗鱼细胞色素P4501AcD-NA,通过基因转移方法分析了鳗细胞色素P450IAI基因的启动子区域,分离和克隆了鳗细胞色素P450IAI基因,建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性EST标记,构建了黄盖鲽EST数据库并鉴定出了一些新基因,建立了班节对虾一些组织特异的EST标志,从经HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞EST中分离出596个cDNA克隆「3;用PCR方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的ß一肌动蛋白基因,从金鲷cDNA文库中分离出多肽延伸因子EF-2CDNA克隆,在湖鳟基因组中发现了TC1样转座子元件「4;鉴定和克隆出的基因包括:南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原(allergen)基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟Vasa基因、青鳉P53基因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子5A基因、条纹鲈GtH(促性腺激素)受体cDNA、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶基因、鲤鱼视紫红质基因调节系列以及牙鲆溶菌酶基因等[1—4]。3.3基因转移分离克隆了大马哈鱼IGF基因及其启动子,并构建了大马哈鱼IGF(胰岛素样生长因子)基因表达载体「1。通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率「1,建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了安全性评价;对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导,发现三倍体转基因罗非鱼尽管生长不如转基因二倍体快,但优于未转基因的二倍体鱼,同时,转基因三倍体雌鱼是完全不育的,因而具有推广价值「2;研究了超声处理促进外源DNA与金鲷结合的技术方法,将GFP作为细胞和生物中转基因表达的指示剂;表明转基因沟鲶比对照组生长快33%,且转基因鱼逃避敌害的能力较差,因而可以释放到自然界中,而不会对生态环境造成大的危害「3;应用GFP作为遗传标记研究了斑马鱼转基因的条件优化和表达效率「3;在抗病基因工程育种方面,构建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表达载体并进行了基因转移实验「2;在转基因研究的种类上,目前已从经济养殖鱼类逐步扩展到养殖虾、贝类及某些观赏鱼类「2.3。通过基因枪法将外源基因转到虹鳟肌肉中获得了稳定表达「4。3.4分子标记技术与遗传多样性研究了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评价指标的可行性,应用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海几种海洋生物的遗传多样性「1。研究了南美白对虾消化酶基因的多态性「1;利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组DNA的间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生物的污染程度,应用18S和5.8S核糖体RNA基因之间的第一个内部间隔区(ITC—1)序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研究「2;研究了斑节对虾三个种群的线粒体DNA多态性,用PCR技术鉴定了夏威夷Gobioid苗的种类特异性。通过测定内含子序列揭示了南美白对虾的种内遗传多样性,采用同功酶、微卫星DNA及RAPD标记对褐鳟不同种群的遗传变异进行了评价,在平鱼鉴定并分离出12种微卫星DNA,在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星DNA「3;弄清了一种深水鱼类(Gonostomagracile)线粒体基因组的结构,并发现了硬骨鱼类tRNA基因重组的首个实例,测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星DNA序列,用RAPD技术在大鲮鲆和鳎鱼筛选到微卫星重复片段,从多毛环节动物上分离出高度多态性的微卫星DNA,用RAPD技术研究了泰国东部泥蟹的遗传多样性「3;用AFLP方法分析了母性遗传物质在雌核发育条纹鲈基因组中的贡献「4。3.5DNA疫苗及疾病防治构建了抗鱼类坏死病毒的DNA疫苗「1;开展了虹鳟IHNVDNA疫苗构建及防病的研究,表明用编码IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鳟,诱导了非特异性免疫保护反应,证明DNA免疫途径在鱼类上的可行性,从虹鳟细胞系中鉴定出经干扰素可诱导的蛋白激酶「2;建立了养殖对虾病毒病原检测的ELISA试剂盒,用PCR等分子生物学技术鉴定了虾类的病毒性病原,将鱼类的非特异性免疫指标用于海洋环境监控,研究了抗病基因转移提高鲷科鱼类抗病力的可行性,研究了蛤类唾液酸凝集素的抗菌防御反映「2;研究了一种海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性「3;建立了测定牡蛎病原的PCR—ELISA方法「3;研究了LatrunculinB毒素在红海绵体内的免疫定位「4。3.6生物活性物质从海藻中分离出新的抗氧化剂「1,建立了大量生产生物活性化合物的海藻细胞和组织培养技术,建立了通过海绵细胞体外培养制备抗肿瘤化合物的方法「1;从不同生物(如对虾和细菌)中鉴定分离出抗微生物肽及其基因,从鱼类水解产物中分离出可用作微生物生长底物的活性物质,海洋生物中存在的抗附着活性物质,用血管生成抑制剂作为抗受孕剂,从蟹和虾体内提取免疫激活剂,从海洋藻类和蓝细菌中纯化光细菌致死化合物,海星抽提物在小鼠上表现出批精细胞形成的作用,从海洋植物Zosteramarina分离出一种无毒的抗附着活性化合物,从海绵和海鞘抽提物分离出抗肿瘤化合物,开发了珊瑚变态天然诱导剂,从海胆中分离出一种抗氧化的新药,在海洋双鞭毛藻类植物中鉴定出长碳链高度不饱和脂肪酸(C28),表明海洋真菌是分离抗微生物肽等生物活性化合物的理想来源「2;发现海洋假单胞杆菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性,从硬壳蛤分离出谷光甘肽一S一转移酶,从鲤血清中分离出丝氨酸蛋白酶抑制剂,从海绵中分离出氨激脯氨酸二肽酶,从一种珊瑚分离出具DNA酶样活性的物质,建立了开放式海绵养殖系统,为生物活性物质的大量制备提供了充足的海绵原料「3;从虾肌水解产物中分离到抗氧化肽物质「4;从一种海洋细菌中分离纯化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脱乙酸酶「4。3.7生物修复、极端微生物及防附着研究了转重金属硫蛋白基因藻类对海水环境中重金属的吸附能力,表明明显大于野生藻类「1,研究了石油降解微生物在修复被石油污染的海水环境上的可疗性及应用潜力「1;研究了海洋磁细菌在去除和回收海水环境中重金属上的应用潜力「1;用Bacillus清除养鱼场污水中的氮,用分子技术筛选作为海水养殖饵料的微藻,开发了六价铬在生物修复上的应用潜力,分离出耐冷的癸烷降解细菌,研究了海洋环境中多芳香化烃的微生物降解技术「2;从噬盐细菌分离出渗透压调节基因,并生产了重组Ectoine(渗透压调节因子),从2650米的深海分离到一种耐高温的细菌,这种细菌可用来分离耐高温和热稳定的酶,在耐高温的archaea发现了D型氨基酸和无氧氨酸消旋酶,测定了3种海洋火球菌的基因组DNA序列,借助于CROSS/BLAST分析进行了特定功能基因的筛选,从海底沉积物、海水和北冰洋收集了1000多种噬冷细菌,并从这些细菌中分离到多种冷适应的酶「2;建立了一种测定藤壶附着诱导物质的简单方法,研究了Chlorophyta和共生细菌之间附着所必需的形态上相互作用,研究了珊瑚抗附着物质(dterpene)类似物的抗附着和麻醉作用「3;分析了海岸环境中污着的起始过程,并对沉积物和附着物的影响进行了检测「4。4.展望与建议上述研究分析表明,海洋生物技术作为一个全新的学科,已成为21世纪海洋研究开发的重要领域,并沿着三个应用方向迅速发展。一是水产养殖,其目标十分清楚就是要提升传统产业,促使水产养殖业在优良品种培育、病害防治、规模化生产等诸多方面出现跨越式的发展;二是海洋天然产物开发,其目标是探索开发高附加值的海洋新资源,促进海洋新药、高分子材料和功能特殊的海洋生物活性物质产业化开发;三是海洋环境保护,其目标是保证海洋环境的可持续利用和产业的可持续发展。令人可喜的是这个应用发展趋势与我国海洋产业的发展需求,特别是与我国海洋生物资源可持续开发利用的高技术需求相一致「5。事实上,在过去5年中我国海洋生物技术的研究应用已经取得了长足的进步,取得了一批具世界先进水平的研究成果,在推动海洋产业发展中发挥了重要作用。进入21世纪,加大海洋863的支持力度,进一步促进我国海洋生物技术快速发展的势头,不仅有现实的意义,也是具有战略价值的举措。另外,面对科技全球化的挑战,多渠道地加强国际合作与交流,促进我国海洋生物技术创新和产业化向更高层面上发展也是十分重要的。从技术应用的角度看,海洋生物技术主要是利用海洋环境特殊性和生物多样性特征,从分子和细胞水平上,即从高技术水平上多层面地开发利用海洋生物群体资源。遗传资源和天然产物资源,那么与此相关的基础研究就显得十分重要了。事实上,这也是一种国际研究发展趋势。为了弥补这方面的不足,在我国海洋生物技术发展过程中需要有多方面支持和配合,不仅要与《国家重点基础研究发展规划》、《国家自然科学基金》等相关计划沟通、衔接,还需要加强基础性建设。既需要加强中试基地和产业化基地建设,也需要加强基础设施建设,如加强开放实验室、研究基地、生物多样性资源库、种子库、信息数据库的建设。这些措施对我国海洋生物技术向更高水平发展具有深远意义.

第6篇:海洋环境的特殊性范文

关键词 海洋生物技术 发展展望

近10年来,由于海洋在沿海国家可持续发展中的战略地位日益突出,以及人类对海洋环境特殊性和海洋生物多样性特征的认识不断深入,海洋生物资源多层面的开发利用极大地促进了海洋生物技术研究与 应用 的迅速发展。1989年首届国际海洋生物技术大会(以下简称mps大会)在日本召开时仅有几十人参加,而1997年第四届imbc大会在意大利召开时参加入数达1000多人。现在imbc会议已成为全球海洋生物技术发展的重要标志,出现了火红的局面。《imbc 2000》在澳大利亚刚刚开过,《imbc 2003》的筹备工作在日本已经开始,以色列为了举办们《imbc 2006》早早作了宣传,并争到了举办权。每3年一届的imbc不仅吸引了众多高水平的专家学者前往展示与交流研究成果,探讨新的研究发展方向,同时也极大地推动了区域海洋生物技术研究的发展进程。在各大洲,先后成立了区域性学术交流组织,如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批研究中心,其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心,康州大学海洋生物技术中心,挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中心和日本海洋生物技术研究所等。这些学术组织或研究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议研究讨论富有区域特色的海洋生物技术 问题 。1998年在欧洲海洋生物技术学会、日本海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会的支持下,原《海洋生物技术杂志》与《分子海洋生物学和生物技术》合刊为《海洋生物技术》学报(以下简称mb t),现在它已成为一份具有权威性的国际刊物。海洋生物技术作为一个新的学科领域已明确被定义为“海洋生命的分子生物学如细胞生物学及其它的技术应用”。

为了适应这种快速发展的形势,美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划,把海洋生物技术研究确定为21世纪优先发展领域。1996年,

表1 近期imbc大会研讨的主要 内容

表2 近期imbc大会和《marine biotechnology》学报论文统计表

1.3保证海洋环境可持续利用是海洋生物技术 研究 应用 的另一个重要方面

利用生物技术保护海洋环境、治理污染,使海洋生态系统生物生产过程更加有效是一个相对比较新的应用 发展 领域,因此,无论是从技术开发,还是产业发展的角度看,它都有巨大的潜力有待挖掘出来。 目前 已涉及到的研究主要包括生物修复(如生物降解和富集、固定有毒物质技术等)、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等。有关国家把“生物修复”作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段,美国和加拿大联合制定了海洋环境生物修复计划,推动该技术的应用与发展。

1.4与海洋生物技术发展有关的海洋政策始终是公众关注的 问题

其中海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的安全性及控制问题、海洋生物技术与生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定与实施倍受关注。

2. 重点发展领域

当前,国际海洋生物技术的重点研究发展领域主要包括如下几个方面:

2.1发育与生殖生物学基础

弄清海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理,不仅对于阐明海洋生物生长、发育与生殖的分子调控 规律 具有重要 科学 意义,而且对于应用生物技术手段,促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动,提高水产养殖的质量和产量具有重要应用价值。因此,这方面的研究是近年来海洋生物技术领域的研究重点之一。主要包括:生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达 分析 ,以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。

2.2基因组学与基因转移

随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划的实施,各种生物的结构基因组和功能基因组研究成为生命科学的重点研究内容,海洋生物的基因组研究,特别是功能基因组学研究 自然 成为海洋生物学工作者研究的新热点。目前的研究重点是对有代表性的海洋生物(包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒)基因组进行全序列测定,同时进行特定功能基因,如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。在此基础上,基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段,已成为该领域应用技术研究发展的重点。近几年研究重点集中在目标基因筛选,如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因;大批量、高效转基因 方法 也是基因转移研究的重点方面,除传统的显微注射法、基因枪法和精子携带法外,目前已发展了逆转录病毒介导法,电穿孔法,转座子介导法及胚胎细胞介导法等。

2.3病原生物学与免疫

随着海洋环境逐渐恶化和海水养殖的规模化发展,病害问题已成为制约世界海水养殖业发展的瓶颈因子之一。开展病原生物(如细菌、病毒等)致病机理、传播途径及其与宿主之间相互作用的研究,是研制有效防治技术的基础;同时,开展海水养殖生物分子免疫学和免疫遗传学的研究,弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重要意义。因此,病原生物学与免疫已成为当前海洋生物技术的重点研究领域之一,重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗病相关基因的筛选、克隆,海洋无脊椎动物细胞系的建立、海洋生物免疫机制的探讨、dna疫苗研制等。

2.4生物活性及其产物

海洋生物活性物质的分离与利用是当今海洋生物技术的又一 研究 热点。现人研究表明,各种海洋生物中都广泛存在独特的化合物,用来保护自己生存于海洋中。来自不同海洋生物的活性物质在生物医学及疾病防治上显示出巨大的 应用 潜力,如海绵是分离天然药物的重要资源。另外,有一些海洋微生物具有耐高温或低温、耐高压、耐高盐和财低营养的功能,研究开发利用这些具特殊功能的海洋极端生物可能获得陆地上无法得到的新的天然产物,因而,对极端生物研究也成为近年来海洋生物技术研究的重点方面。这一领域的研究重点包括抗肿瘤药物、 工业 酶及其它特殊用途酶类、极端微生物中特定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。

2.5海洋环境生物技术

该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛,又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其 方法 包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物,减少毒性或转化为无毒产品,富集和固定有毒物质(包括重金属等),大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物(水)处理等。 目前 ,微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互利机制,抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究 内容 。

3.前沿领域的最新研究进展

3.1发育与生殖调控

应用gih(性腺抑制激素)和gsh(性腺刺激激素)等激素调控甲壳类动物成熟和繁殖的技术[1],研究了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控作用,发现甲状腺激素受体mrna水平在大脑中最高,在肌肉中最低,而在肝、肾和鳃中表达水平中等,表明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要作用[1],对海鞘的同源框(homeobox)基因进行了鉴定,分离到30个同源框基因[1],建立了青鳉的同源框(homeobox)基因[1],建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉[1],建立了虹鳟原始生殖细胞培养物并分离出vasa基因[2],进行斑节对虾生殖抑制激素的分离与鉴定[2],应用受体介导法筛选gnrh类似物,用于鱼类繁殖[2],建立了海绵细胞培养技术,用于进行药物筛选[2],建立了将海胆胚胎作为研究基因表达的模式系统[2],通过基因转移开展了海胆胚胎工程的研究[2],研究了人葡糖转移酶和大鼠已糖激酶cdna在虹鳟胚胎中的表达[3],建立了通过细胞周期蛋白依赖的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法[3],研究了几丁质酶基因在斑节对虾蜕皮过程中的表达[4],从海参分离出同源框基因,并进行了序列的测定[4]。

3.2功能基因克隆

建立了牙鲆肝脏和脾脏mrn a的表达序列标志,从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子,从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因,从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因[1];将dna微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用,构建了班节对虾遗传连锁图谱,建立了海洋红藻est,从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基,初步表明硬骨头鱼类igf-i原e一肽具有抗肿瘤作用[2];构建了海洋酵母de—baryomyces hansenii的质粒载体,从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂,从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质,从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子,发现依赖于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记,克隆和定序了鳗鱼细胞色素p4501a cd-na,通过基因转移方法 分析 了鳗细胞色素p450iai基因的启动子区域,分离和克隆了鳗细胞色素p450iai基因,建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性est标记,构建了黄盖鲽est数据库并鉴定出了一些新基因,建立了班节对虾一些组织特异的est标志,从经hirame rhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞 est中分离出596个 cdna克隆[3];用pcr方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的ß一肌动蛋白基因,从金鲷cdna文库中分离出多肽延伸因子ef-2cdna克隆,在湖鳟基因组中发现了tc1样转座子元件[4];鉴定和克隆出的基因包括:南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原(allergen)基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟vasa基因、青鳉p53基因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子5a基因、条纹鲈gth(促性腺激素)受体cdna、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶基因、鲤鱼视紫红质基因调节系列以及牙鲆溶菌酶基因等[1—4]。

3.3基因转移

分离克隆了大马哈鱼igf基因及其启动子,并构建了大马哈鱼igf(胰岛素样生长因子)基因表达载体[1]。通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率[1],建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了安全性评价;对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导,发现三倍体转基因罗非鱼尽管生长不如转基因二倍体快,但优于未转基因的二倍体鱼,同时,转基因三倍体雌鱼是完全不育的,因而具有推广价值[2]; 研究 了超声处理促进外源dna与金鲷精子结合的技术 方法 ,将gfp作为细胞和生物中转基因表达的指示剂;表明转基因沟鲶比对照组生长快33%,且转基因鱼逃避敌害的能力较差,因而可以释放到 自然 界中,而不会对生态环境造成大的危害[3]; 应用 gfp作为遗传标记研究了斑马鱼转基因的条件优化和表达效率[3];在抗病基因工程育种方面,构建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表达载体并进行了基因转移实验[2];在转基因研究的种类上, 目前 已从 经济 养殖鱼类逐步扩展到养殖虾、贝类及某些观赏鱼类[2.3]。通过基因枪法将外源基因转到虹鳟肌肉中获得了稳定表达[4]。

3.4分子标记技术与遗传多样性

研究了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评价指标的可行性,应用sscp和定序的方法研究了大西洋和地中海几种海洋生物的遗传多样性[1]。研究了南美白对虾消化酶基因的多态性[1];利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组dna的间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生物的污染程度,应用18s和5.8 s核糖体rna基因之间的第一个内部间隔区(itc—1)序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研究[2];研究了斑节对虾三个种群的线粒体dna多态性,用pcr技术鉴定了夏威夷gobioid苗的种类特异性。通过测定内含子序列揭示了南美白对虾的种内遗传多样性,采用同功酶、微卫星dna及rapd标记对褐鳟不同种群的遗传变异进行了评价,在平鱼鉴定并分离出12种微卫星dna,在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星dna[3];弄清了一种深水鱼类(gonostoma gracile)线粒体基因组的结构,并发现了硬骨鱼类 trna基因重组的首个实例,测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星dna序列,用rapd技术在大鲮鲆和鳎鱼筛选到微卫星重复片段,从多毛环节动物上分离出高度多态性的微卫星dna,用rapd技术研究了泰国东部泥蟹的遗传多样性[3];用aflp方法 分析 了母性遗传物质在雌核发育条纹鲈基因组中的贡献[4]。

3.5 dna疫苗及疾病防治

构建了抗鱼类坏死病毒的 dna疫苗[1];开展了虹鳟ihnv dna疫苗构建及防病的研究,表明用编码ihnv糖蛋白基因的dna疫苗免疫虹鳟,诱导了非特异性免疫保护反应,证明dna免疫途径在鱼类上的可行性,从虹鳟细胞系中鉴定出经干扰素可诱导的蛋白激酶[2];建立了养殖对虾病毒病原检测的elisa试剂盒,用pcr等分子生物学技术鉴定了虾类的病毒性病原,将鱼类的非特异性免疫指标用于海洋环境监控,研究了抗病基因转移提高鲷科鱼类抗病力的可行性,研究了蛤类唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2];研究了一种海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3];建立了测定牡蛎病原的pcr—elisa方法[3];研究了latrunculin b毒素在红海绵体内的免疫定位[4]。

3.6生物活性物质

从海藻中分离出新的抗氧化剂[1],建立了大量生产生物活性化合物的海藻细胞和组织培养技术,建立了通过海绵细胞体外培养制备抗肿瘤化合物的方法[1];从不同生物(如对虾和细菌)中鉴定分离出抗微生物肽及其基因,从鱼类水解产物中分离出可用作微生物生长底物的活性物质,海洋生物中存在的抗附着活性物质,用血管生成抑制剂作为抗受孕剂,从蟹和虾体内提取免疫激活剂,从海洋藻类和蓝细菌中纯化光细菌致死化合物,海星抽提物在小鼠上表现出批精细胞形成的作用,从海洋植物zostera marina分离出一种无毒的抗附着活性化合物,从海绵和海鞘抽提物分离出抗肿瘤化合物,开发了珊瑚变态天然诱导剂,从海胆中分离出一种抗氧化的新药,在海洋双鞭毛藻类植物中鉴定出长碳链高度不饱和脂肪酸(c28),表明海洋真菌是分离抗微生物肽等生物活性化合物的理想来源[2];发现海洋假单胞杆菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性,从硬壳蛤分离出谷光甘肽一s一转移酶,从鲤血清中分离出丝氨酸蛋白酶抑制剂,从海绵中分离出氨激脯氨酸二肽酶,从一种珊瑚分离出具dna酶样活性的物质,建立了开放式海绵养殖系统,为生物活性物质的大量制备提供了充足的海绵原料[3];从虾肌水解产物中分离到抗氧化肽物质[4];从一种海洋细菌中分离纯化出n一乙酸葡糖胺一6一磷酸脱乙酸酶[4]。

3.7生物修复、极端微生物及防附着

研究 了转重金属硫蛋白基因藻类对海水环境中重金属的吸附能力,表明明显大于野生藻类[1],研究了石油降解微生物在修复被石油污染的海水环境上的可疗性及 应用 潜力[1];研究了海洋磁细菌在去除和回收海水环境中重金属上的应用潜力[1];用bacillus清除养鱼场污水中的氮,用分子技术筛选作为海水养殖饵料的微藻,开发了六价铬在生物修复上的应用潜力,分离出耐冷的癸烷降解细菌,研究了海洋环境中多芳香化烃的微生物降解技术[2];从噬盐细菌分离出渗透压调节基因,并生产了重组ectoine(渗透压调节因子),从2650米的深海分离到一种耐高温的细菌,这种细菌可用来分离耐高温和热稳定的酶,在耐高温的archaea发现了d型氨基酸和无氧氨酸消旋酶,测定了3种海洋火球菌的基因组dna序列,借助于cross/blast 分析 进行了特定功能基因的筛选,从海底沉积物、海水和北冰洋收集了1000多种噬冷细菌,并从这些细菌中分离到多种冷适应的酶[2];建立了一种测定藤壶附着诱导物质的简单 方法 ,研究了chlorophyta和共生细菌之间附着所必需的形态上相互作用,研究了珊瑚抗附着物质(dterpene)类似物的抗附着和麻醉作用[3];分析了海岸环境中污着的起始过程,并对沉积物和附着物的 影响 进行了检测[4]。

4.展望与建议

第7篇:海洋环境的特殊性范文

关键词:露天矿;海洋经济;海水淡化;海陆一体化;辽宁近海

中图分类号:F127 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)16-0128-03

21世纪科学技术突出海洋,海洋高科技领先是未来强国标志。海洋经济进入以高新技术为支撑,以经济发展、社会进步、改善生态环境为整体内容的海陆一体的系统发展阶段[1]。

辽宁拥有岸线2 290公里,占全国的1/8。拥有管辖海域面积15.02万平方公里,处于“新东部”经济区划的最北端。2009年7月,国家原则上批准辽宁沿海规划,辽宁经济改革上升为新时期国家战略。辽宁经济发展有利条件是:临港优势明显,东北老工业基地工业基础丰厚,具备承接国际产业转移、发展先进装备制造业条件。不利因素是:陆地资源萎缩、生态环境不佳、渤海污染已尽极限;海洋传统产业比重大、新兴产业发展缓慢、整体自主创新能力不强。

突破资源环境约束,寻求海陆一体联动发展,推动海洋经济创新,对辽宁意义重大。

一、辽宁海洋经济发展现状与瓶颈

1.辽宁海洋经济呈粗放发展。“海上辽宁”战略实施以来,海洋经济持续增长,2008年全省生产总值13 461.6亿元,主要海洋产业总产值2 051.4亿元,占全省GDP的15.2%,海洋经济在区域经济中的地位不断提高。与其他沿海省份相比,辽宁海洋产业结构比较落后。海洋渔业、船舶工业等传统产业占比重大,呈粗放式发展。海洋化工、海洋生物医药、海水综合利用等新兴产业起点高、发展速度快,正成为辽宁海洋经济新的增长点。①

2.渤海污染严重。渤海是中国唯一半封闭型内海,动水势力薄弱;辽河、凌河流量减少。城市垃圾、工业废水、海洋过度开发,使得渤海无机氮、无机磷、石油等三种污染物严重超标。20世纪末环渤海污染面积达56%。2001年国务院规划投资555亿治理渤海,计划实施项目427个,然而污染继续扩大,2009年环渤海污染面积上升为60%,辽东湾是严重污染区超过60%,专家呼吁未来渤海将成为“死海”。

3.海洋新兴、未来产业受技术经济制约。海水直接利用,海水淡化是海洋经济新兴产业的重点领域。渤海含盐率低,适合做淡化海水源。辽宁规划到2015年海水淡化达到1.5亿立方米/年,海水直接利用达到107亿立方米/年。海水淡化方式含多级闪蒸、反渗透膜法等,由于淡化过程对石化能源高度依赖,成为大规模生产的障碍。

海冰淡化成本低于能源法,中国是世界上首个进行海冰淡化研究的国家。环渤海地区可开采的海冰约100亿立方米,涉及采集、运输、储存等环节,受自然条件与经济技术制约,大规模海冰淡化未进入产业化。

海洋能(流浪能、盐度差能、温差能、潮差能)、海上风能、海水农业等未来产业,处于研发阶段。海上气候、环境与海洋资源特殊性,使未来产业投资大、风险高。

二、辽宁传统矿区生态治理与经济转型

1.传统矿区生态环境破坏严重。辽宁自然资源丰富,矿山开采业占陆域比例大,受煤矿、铁矿资源枯竭困扰,地区经济发展缓慢。矿山开采对城市的地形、地貌、植被和大气环境破坏严重,地质环境诱发的各类问题日渐突出。建国初期,由于没有土地复垦及利用规划,阜新、抚顺等传统矿区产生大面积沉陷区、排土场、矸石山,面临生态治理与经济转型的双重任务。

借鉴国外经验,中国完成矿区土地复垦标准的编制。生态恢复技术主要以土壤改良、人工绿化、沉陷区蓄水重建等作为复垦目标,同时发展养殖、旅游等多种产业,使生态用水成为大的用水部门。而传统矿区多是水资源缺乏地区,中国北方持续干旱,通过大气降水、地表径流补充地下的作用效果甚微。矿区整体生态系统尤其是地区水环境,很难在环境自净和自然演替作用恢复原来的平衡[2]。2009年阜新水资源公报显示,阜新水资源总量比常年减少了44.8%,地下水资源比多年平均值减少了31.6%。煤炭企业破产后阜新成为资源枯竭型地区,面临水资源枯竭形势更为严峻。

2.资源枯竭地区经济转型。2001年阜新被列入资源枯竭型城市经济转型试点市,建立了以农业产业化为基础,二、三产业有机融合的产业布局。2006年转向风电、煤制天然气,以工业突破替代农业强市。阜新利用蒙东丰富的褐煤资源发展新型煤化工,煤与水资源均来自境外,存在不容回避的资源瓶颈和环境污染隐患。

生态经济是资源型城市转型的理论基础,经济转型应结合地区实际背景,立足于尊重自然和恢复自然生态。同是煤炭资源枯竭,德国鲁尔地理位置优越,水资源丰富。20世纪70年代以来,随着煤炭、钢铁等传统工业衰退,鲁尔区从调整产业结构入手,成功完成经济转型。阜新长期高度依赖自然资源,使其在煤炭衰退后不能摆脱困境。由于生态环境的恶化,城市吸引力降低,集聚资本、人才要素的能力弱。

辽宁传统矿区的发展优势是什么?改变煤炭单一结构,优势资源再造是资源枯竭型城市发展接续替代产业的关键。

三、辽宁海陆一体化模式选择

第8篇:海洋环境的特殊性范文

    我国园林绿化行业自2001年开始迅猛发展,发展动力主要来源于两个方面:一为内因,即我国城镇化水平不断提高,城市居住舒适感和房地产消费升级的要求刺激了园林绿化率不断上升;二为外因,国家城市规划政策和“园林城市”、“生态城市”等标准让地方政府在城市建设中重视园林的营造,使得行业呈现“井喷式”发展。

    近年来,我国城市环境基础设施建设保持快速增长,各级政府对园林环境建设的投资保持了持续增长,其中园林绿化投资占到35%以上。全国城市绿化固定资产投资额从2001年的163.20亿元增加到2009年的914.86亿元,年增长率高达21.11%。据((2011年中国国土绿化状况公报》,2011年全国城市建成区绿化覆盖面积161.2万公顷,比上年增长11.8万公顷;城市人均拥有公园绿地面积11.18平方米,比上年增加0.52平方米。全国城市建成区绿化覆盖率、绿地率已分别达到38.62%和34.47%,有183个城市被命名为国家园林城市,31个城市被命名为国家森林城市。

    至此,在这十几年的发展中,我国园林行业的施工技术、施工能力、管理能力、协调能力、人员素质亦得到了极大的提高,能在各种不同的恶劣的自然环境下进行项目建设,并对被破坏的生态环境进行修复。

    但是欧美经济危机、人民币升值,我国经济增长减速已成定局,随着“地产新政”的实施,房地产开工项目受到重大影响,影响到园林企业的项目签约率,且在房产不景气的大环境下,房产商降低设计成本和绿化成本,使地产园林的风险性加大;而市政园林项目实施,一般需要企业前期垫资60%以上,有一定的财务费用,除此之外,市政园林回款期大多在3年以上,服务对象又是各地政府,回款风险大,从长期来看,财政不可能持续向市政建设倾斜、市政建设资金也不可能持续向园林倾斜,因此,市政园林市场增速应该会有所回落。园林行业在市政项目、房产项目外需要寻找新的发展,应该提上企业业务承接的日程。

    二、我国海洋经济的背景情况

    海洋经济是指开发、利用和保护海洋的各类产业活动,以及与之相关联活动的总和。根据海洋经济活动的性质,海洋经济可以划分为两类:第一类是海洋产业,包括主要海洋产业和海洋科研教育管理服务业。主要海洋产业包括海洋渔业、海洋油气业、海洋矿业、海洋船舶工业、海洋盐业、海洋化工业、海洋生物医药业、海洋工程建筑业、海洋电力业、海水利用业、海洋交通运输业、滨海旅游业12个;海洋科研教育管理服务业包括海洋科学研究、海洋教育、海洋信息服务业等;第二类是海洋相关产业,包括海洋农林业、海洋设备制造业、涉海服务业等。

    我国海岸线总长1.8万公里,位居世界第四,拥有6500多个海岛,海洋经济的迅速发展起始于20世纪80年代,在“十二五”规划纲要中明确提出推进海洋经济发展,要求坚持陆海统筹,制定和实施海洋发展战略,提高海洋开发、控制、综合管理能力。积极优化临海工业、发展海洋油气、海洋运输、海洋渔业、滨海的旅游产业布局,提升产业素质。在滨海湿地、三角洲和海岛等特殊海洋生态区,发展高效生态经济,推进海洋资源的综合利用和海洋循环经济的发展。在“十一五”期间,沿海地区各级政府都在实施海洋经济发展规划,大型工业园区方兴未艾,天津滨海新区、河北曹妃甸工业区建设和辽宁“五点一线”发展战略等正在渤海周边地区全面实施。江苏沿海开发、浙江省连岛连陆工程等正在长江三角洲地区兴建,在东南沿海地区已规划和正在建设的有海峡西岸经济区、广东的粤东粤西和珠江三角洲海洋经济区以及广西环北部湾经济开发区等,海洋区域优势凸现,海洋经济得到了迅猛发展。

    三、海洋经济为园林行业的发展提供了新的契机

    1、政策背景

    《中华人民共和国海洋环境保护法》第三章海洋生态保护第二十七条明确指出“沿海地方各级人民政府应当结合当地自然环境的特点,建设海岸防护设施、沿海防护林、沿海城镇园林和绿地,对海岸侵蚀和海水入侵地区进行综合治理。”

    2、产业背景

    普遍认为,海洋产业的界定应以一次相关为标准,即资源相关原则,其范围除了包括主要活动在海上,以海洋资源为开发对象的产业外,还包含了直接为上述产业提供商品或劳务,能及直接利用上述产业的产品进行再加工的产业。2002年许长新在《海洋产业的关联性研究》一文中从产业关联的角度探讨了海洋经济的产业结构问题。他认为海洋产业由于本身从属于国民经济构成,对经济的关联分析至少得有两个层次:一是海洋产业范围内,一、二、三产业之间的关联分析;二是海洋产业对国民经济内其他产业的关联影响分析。因此作为对沿海城市进行沿海防护林、沿海城镇园林和绿地建设的园林行业与海洋产业也具有关联性。

    3、园林行业与海洋经济的联系

    我国海岸线长度、大陆架和200海里专属经济区面积均在世界排名的前10位以内,是具有战略意义的资源。海岸线长达32000多公里,海岛达6500多个,沿海滩涂达2万多平方公里,港址达160多个。在沿海的11个省市,海洋经济被提升到前所未有的地位,各地对海洋经济发展都相当重视。2011年,《山东半岛蓝色经济区发展规划》、《浙江海洋经济发展示范区规划》、《广东海洋经济综合试验区发展规划》相继获批而上升为国家战略。加上新成立的舟山群岛新区,在整个沿海地带,从北往南,包括辽宁沿海经济带、河北曹妃甸工业区、天津滨海新区、河北渤海新区、江苏沿海经济带、福建海西经济区、广西北部湾经济区,这些海洋经济区的建设都对基础建设、生态建设、美化环境提出了具体要求,这些沿海地区因海水浸渍,大量的形成了滨海盐碱土,如何在滨海地上进行美化环境,是对园林行业提出了一个新的课题。

    4、天津滨海新区园林绿化实例

    “十一五”期间的各地滨海城市大建设,如天津滨海新区是发展成天津市重要的生态宜居型海滨港口城市,2012年10月10日,国务院正式批准《天津市海洋功能区划(2011~2020年)》,为滨海新区海洋经济社会发展带来了新的机遇。天津滨海新区濒临渤海,海岸线153公里,总面积2270平方公里,该地区由于其特殊的退海成陆、地势低洼、土壤普遍盐碱的地质状况,加之冬季干冷,夏季干热的气候条件与水质问题严重对植被选择、栽植和生长的限制很大。为了更好的美化环境、营造舒适的人类生活环境,新区将新建和提升改造城市绿化1259万平方米,其中新建各类绿地803万平方米,提升改造绿地456万平方米。绿化工程围绕打造公园绿地景观,构建交通干线绿色廊道和实施以湿地为主的绿色板块建设工程,进一步完善以河道、路网构成的绿色廊道、以公园为主的绿色组团和以湿地为主的绿色板块构成的生态园林架构体系,实现人与自然、经济社会与生态环境的和谐发展,打造具有滨海特色的生态园林架构。这些基础建设为园林行业发展带来了具大的契机。

第9篇:海洋环境的特殊性范文

[关键词]海洋要素垂直剖面测量系统 控制电路 研究

[中图分类号] P229.5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-128-1

0引言

21世纪可以被称作为“海洋的世纪”,海洋测量的基本理论、技术方法和测量仪器设备等,同陆地测量相比,有它自己的许多特点。主要是测量内容综合性强,需多种仪器配合施测,同时完成多种观测项目;测区条件比较复杂,海面受潮汐、气象等影响起伏不定:大多为动态作业,测者不能用肉眼通视水域底部,精确测量难度较大。

其中海洋要素垂直剖面测量系统是采用水下摄影测量方法等进行水深测量和海底地形测量。海洋监测系统的研究设计是一种基于AT89C2051单片机的海洋要素垂直剖面测量系统(简称“海马”)的控制电路,其运动能量来自于波浪,上浮依靠自身浮力目标,在国内海洋监测系统研究上取得了很大突破。

1海洋要素垂直剖面测量系统定义

海洋要素垂直剖面测量系统简称“海马”,主要是指利用海洋无时不在的波浪能,驱动滑行器单方向下潜运动,直达海底或程序设定的预定深度,在控制系统作用下,滑行器依靠自身的浮力匀速上浮,并在此过程中,完成海洋要素的自动测量和存储。

海洋要素垂直剖面测量系统主要包括三种运动状态:

一是,单向抓紧状态。就是在系统处于单向抓紧状态时,滑行器只能向下运动,当波浪上升时,抓紧缆绳的棘爪松开,滑行器因惯性滞留原位;当波浪下降时,棘爪咬紧缆绳,滑行器步进下潜。

二是,阻尼锁定状态,即为在引导缆的固定位置(例如,在近海面(5~8米)与近海底(15~20米))上分别敷设两只阻尼器,滑行器可固定于这两个特殊水层上,完成某些特殊海洋参数的测量。

三是,自由上浮,当系统到达底部时,棘爪机构会在控制系统作用下打开,滑行器与锚定缆绳失去啮合,完全处于自由状态,在系统自由上浮的过程中,位于滑行器内的传感器开始测量所需海洋要素。

2“海马”控制电路硬件设计

“海马”控制电路的硬件设计主要包括RS-232串行通讯接口、单片机控制单元、电机启停模块、正翻转控制模块,限位开关、机械控制、棘爪机构、直流电机和直流电源。如图1所示,硬件设计巧妙的实现了“海马”监测海洋的三个状态。

2.1串行收发模块

该模块主要选用的而是RS-232串行接口、MAX3232电平转换模块组成,其中MAX3232芯片是用于拉高电平的,当单片机在5V-10V区间内,就可以驱动RS-232串口。

当“海马”滑行器在单向下潜和自由上浮的过程中,其深度必须要在预先设定的深度值以下,如果超过将会停止作业。

该模块的单片机选用的是AT24C16型号的,是具有I2C接口的通用器件,可以实现自动寻址、高低速设备同步和仲裁等等可以将在海洋要素中搜集到的数据进行有效的传输。

同时AT24C16单片机具有2Kb的存储功能,可以保障海洋要素的数据存储容量,确保可以监测到更大范围的海洋数据。

2.2开关控制模板

“海马”监测系统控制电路主要用开关控制模板进行操作,采用固态继电器(SSR)和双刀双掷电磁继电器,其中固态继电器是固态元件组成的无触点开关器件,驱动功率小,噪音低,抗干扰能力强,具有很强的可靠性。

3“海马”控制电路软件设计

在保持“海马”在海洋监测作业就必须要在软件电路上实现单向抓紧、阻尼锁定和自由上浮三个状态。

在整个海底作业中,“海马”的运动过程分为单向下潜过程和自由上浮过程两种,主要依靠单片机的程序进行对滑行器的控制。

3.1单向下潜过程

当“海马”监测系统下潜时,单片机会从传感器中读取下潜的深度值,所得的深度值要小于预先设置的深度值,一旦出现深度值大于或等于预先设置的深度值,单片机就会出发开锁信号,“海马”系统就会自由上浮。

3.2自由上浮过程

当“海马”系统自由上浮时,单片机会从传感器中读取上浮的深度值,并开始对海洋要素采集,传感器会根据预先设置的深度值为基准,在每秒钟内存储一次数据,如温度、压力和电导率等等。

4结语

海洋要素垂直剖面测量系统是海洋测绘的重要手段,通过以上对海洋要素垂直剖面测量系统控制电路的研究,大大提高了海洋环境监测的精确度,同时该系统还具有可移植性好、灵活性强等特点,在对海洋监测的技术研究上起到了很大的积极影响。

参考文献