海洋生命科学-海洋科学原理

海洋生命科学-海洋科学原理 第一章海洋生命科学一.海洋生物学的定义二.海洋生物学的发展历程三.海洋生物学的发展趋势 一、海洋生物学的定义是研究生活在海洋中的生命有机体的科学。研究内容：海洋生物外部形态、内部结构；海洋生物分布、生活、生长、营养及繁殖机理；海洋生物分类及进化态势。即：海洋有机体的功能海洋生物多样性海洋生态 二、海洋生物学的发展历程1.世界海洋生物学起源与发展 公元前四世纪：亚里士多德时代的希腊人开始记录他们对一些海滩生物观察的结果。十八世纪：林奈的物种命名法并记录了数百种海洋动植物。 十九世纪：海洋生物学真正发展成为一门科学。海洋生态学奠基者：福布斯(英国)的《欧洲海的自然历史》被看作是海洋生态学领域的第一部著作。达尔文(1809-1881)是世界海洋生物学的奠基人之一，提出了世人熟知的物种起源学说；提出的珊瑚礁发育理论影响深远。1872-1876年，“挑战者”号考察船进行了环球大洋探险，其间获得并描述了4717种新的海洋生物，奠定了现代海洋科学的基础。 二十世纪：细胞生物学、胚胎学、生物化学等实验技术应用到海洋生物学研究中，使得实验海洋生物学得到应有的重视。斯库巴(SCUBA即人工肺)潜水和深海潜水器等的相继问世与应用，使科学家能够在海上定点、定时直接观察活的生物并进行取样。20世纪60年代起，海洋生物学研究进入快速发展阶段，学科齐全、设备精良的研究机构不断涌现。 目前：从事海洋生物学研究的研究所、实验站数以百计；研究队伍不断壮大，海洋生物科学家已成千上万；先进的综合考察船具有现代化的导航设施，速度快、续航力大、实验仪器齐备良好，足以保证到世界四大洋的任何一个海面进行考察；设备优良、自动化程度高的深潜器已深入到海洋最深处玛利亚纳海沟，取回海底的微生物供科学家研究。 2.中国海洋生物学发展史我国海洋地理特点：近海处于亚洲大陆东侧的中纬度到低纬度地带，南北跨越30多个纬度，受大陆气候条件影响显著，南北温差较大，适于冷、温和暖水性多种海洋生物的生长和繁殖，是开展海洋生物学研究最适宜的地区之一。 *古代中国海洋生物学发展史远古时期：对贝、鱼等有了一定的认识，而且已经能够捕捞一些游泳的海洋鱼类。甲骨文中有“贝”、“鱼”和“渔’’的记载。先秦时期：对海洋生物的知识更多、利用能力更强，文字记载更丰富。如《周易》、《竹书纪年》、《礼记》。秦汉至南北朝时期：出现了海洋生物分类研究。《尔雅》、《说文解字》、《相贝经》、《史记》、《汉书》等书籍已记载不少海洋生物。在生物分类、生长、习性、地理分布等方面都取得了重要成就。 唐代：《吴地记》、《本草拾遗》等记载了不少海洋生物及新种。宋代：《三山志》、《水族加恩簿》等对许多海洋生物作了质量评价，出现了珍珠贝、牡蛎、海豹等人工养殖的记载。明代：中期以前遥遥领先于世界各国。《闽中海错疏》是我国最早的一部地方海洋动物志，主要记载福建的海洋水产动物。共记录了涉及现代50多个科100多种鱼和腔肠、软体、节肢、环节、棘皮、爬行、哺乳等动物，描述了它们的形态、习性和一些种的食用质量评价，还指出了生物的多样性。清朝：《异鱼图赞闰集》、《记海错》对中国海洋生物学的发展具有重要意义。 ※萌动发展阶段(1840－1949)组织机构的建立，并对海洋藻类和海洋动物进行了零星采集与分类，主要作了一些近海海洋生物的调查和研究。1912年，天津、上海和江苏成立水产学校；1921年，南京高等师范创建了中国第一个生物系；1928年，青岛观象台设立海洋科，是中国第一个海洋研究机构；1930年，蔡元培等倡议成立中国海洋研究所，并筹建中国第一个海洋博物馆——青岛水族馆；1930年，中华海产生物学会在厦门大学成立，是中国第一个海洋学术组织。*近现代中国海洋生物学发展史 1950年，成立新中国第一个海洋研究机构——中国科学院水生生物研究所青岛海洋生物研究室。1951年成立了中国海洋湖沼学会。1952成立了山东大学海洋系和上海水产学院。※奠定基础阶段(1849－1956)1956年，全国科学技术发展纲要中《中国海洋科学发展规划》。1963年，国家科委制定的“1963－1972年海洋发展规划”。※全面发展阶段(1956－1966)：※缓慢发展阶段(1966－1976)：这一时期，正是国际上海洋生物学突飞猛进发展的时期，中国与国际水平的距离又一次拉大。 1978年全国科学大会。改革开放政策，与国际合作广泛开展。海洋生态学、海洋水产农牧化原理与应用研究、海洋生物多样性研究、实验海洋生物学研究全面展开。1996年，国家将“海洋技术”作为第8个领域列入国家高技术研究计划，即“863”计划。国家还启动了“攀登计划”、“星火计划”、“火炬计划”和“科技兴海计划”等一系列计划，我国的海洋技术研发集中在：海洋探测与监视、海水养殖、海洋食品开发、海洋天然产物筛选、海洋药物开发。中国海洋生物学已形成了完整、齐全的科研体系，在世界上有一定的地位和影响，少数领域研究成果达到世界领先水平。※恢复和深入发展阶段(1976年以来) 三、海洋生物学的发展趋势1、研究空间与时间的扩展与深化现代海洋生物学研究的空间与时间尺度，在宏观层面上扩展，另一方面朝微观中深化。宏观上，科学家们越来越重视全球或大尺度上中长期的海洋生物学研究。微观上，生物个体的研究已从普通个体到微小个体生理、生化机制的研究已从整体到细胞深化至分子水平，生态学的研究也深入到微生境、微生态。 2、学科的交叉与综合学科交叉与综合已成为现代海洋生物学的重要发展趋势；更是促进海洋生物学发展的必要前题。在海洋学层面上，海洋生物学与海洋化学、海洋地质学和物理海洋学之间加快了相互交叉与渗透。在生物学层面上，科学家对海洋生物的研究常常是生态学、发育学、遗传学、生物化学、生物物理学和生物数学等多学科的交叉。现代生物技术、计算机技术、化学分析技术、遥感遥测技术以及海洋技术等在海洋生物研究中得到越来越多的应用。 3、海上考察试验与室内实验分析相结合海洋生物学研究起源于海上考察，而且它至今仍然是取得第一手材料与数据的重要源泉。海洋生物学假说与理论的证实最终不能离开海上考察或试验。但实验室分析可以保证科学家在人工控制与模拟的条件下，不受自然环境的限制，随意重复或深入进行各种各样的实验和数据分析。两者结合起来，优势互补，相得益彰。 4、研究的国际化，竞争与合作海洋是人类共有的财富，要深入全面研究海洋生物学，国际合作是必要和可能的。但各国又具有特有的经济专属区，为了自身的利益，不得不在研究中进行激烈的竞争。比如：在鲑鳟鱼资源的捕捞管理上，就连一向称为兄弟同盟的加拿大与美国或欧盟国家之间在谈判配额时，也要你争我吵，各自利用鲑鳟鱼种群DNA指纹分析图得到的科学证据，力求多得到一些份额。在国际海洋划界中，渔场物理边界和生物特征无疑是考虑的重点因素之一。 5、生物资源的持续发展、环境的科学管理成为海洋生物学研究的主要目标资源与环境是地球科学研究永恒的主题，也是海洋生物学研究的重点。人类自身的活动不仅给渔业资源的再生造成了威胁，也给地球上生命赖以生存的海洋环境带来了污染和破坏。面对资源短缺、环境恶化和人口“爆炸”的严峻挑战，人类在考虑如何更科学合理地保护、开发和利用海洋生物资源，确保它的持续发展；也在探索如何更好地监测海洋环境的变异和对海洋环境进行有效的科学管理。毫无疑义，海洋生物学研究要把这两个重大问题的解决作为自身的目标。