海洋生命科學(xué)-海洋科學(xué)原理 第一章海洋生命科學(xué)一.海洋生物學(xué)的定義二.海洋生物學(xué)的發(fā)展歷程三.海洋生物學(xué)的發(fā)展趨勢 一、海洋生物學(xué)的定義是研究生活在海洋中的生命有機體的科學(xué)。研究內(nèi)容：海洋生物外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)；海洋生物分布、生活、生長、營養(yǎng)及繁殖機理；海洋生物分類及進化態(tài)勢。即：海洋有機體的功能海洋生物多樣性海洋生態(tài) 二、海洋生物學(xué)的發(fā)展歷程1.世界海洋生物學(xué)起源與發(fā)展 公元前四世紀：亞里士多德時代的希臘人開始記錄他們對一些海灘生物觀察的結(jié)果。十八世紀：林奈的物種命名法并記錄了數(shù)百種海洋動植物。 十九世紀：海洋生物學(xué)真正發(fā)展成為一門科學(xué)。海洋生態(tài)學(xué)奠基者：福布斯(英國)的《歐洲海的自然歷史》被看作是海洋生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的第一部著作。達爾文(1809-1881)是世界海洋生物學(xué)的奠基人之一，提出了世人熟知的物種起源學(xué)說；提出的珊瑚礁發(fā)育理論影響深遠。1872-1876年，“挑戰(zhàn)者”號考察船進行了環(huán)球大洋探險，其間獲得并描述了4717種新的海洋生物，奠定了現(xiàn)代海洋科學(xué)的基礎(chǔ)。 二十世紀：細胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、生物化學(xué)等實驗技術(shù)應(yīng)用到海洋生物學(xué)研究中，使得實驗海洋生物學(xué)得到應(yīng)有的重視。斯庫巴(SCUBA即人工肺)潛水和深海潛水器等的相繼問世與應(yīng)用，使科學(xué)家能夠在海上定點、定時直接觀察活的生物并進行取樣。20世紀60年代起，海洋生物學(xué)研究進入快速發(fā)展階段，學(xué)科齊全、設(shè)備精良的研究機構(gòu)不斷涌現(xiàn)。 目前：從事海洋生物學(xué)研究的研究所、實驗站數(shù)以百計；研究隊伍不斷壯大，海洋生物科學(xué)家已成千上萬；先進的綜合考察船具有現(xiàn)代化的導(dǎo)航設(shè)施，速度快、續(xù)航力大、實驗儀器齊備良好，足以保證到世界四大洋的任何一個海面進行考察；設(shè)備優(yōu)良、自動化程度高的深潛器已深入到海洋最深處瑪利亞納海溝，取回海底的微生物供科學(xué)家研究。 2.中國海洋生物學(xué)發(fā)展史我國海洋地理特點：近海處于亞洲大陸東側(cè)的中緯度到低緯度地帶，南北跨越30多個緯度，受大陸氣候條件影響顯著，南北溫差較大，適于冷、溫和暖水性多種海洋生物的生長和繁殖，是開展海洋生物學(xué)研究最適宜的地區(qū)之一。 *古代中國海洋生物學(xué)發(fā)展史遠古時期：對貝、魚等有了一定的認識，而且已經(jīng)能夠捕撈一些游泳的海洋魚類。甲骨文中有“貝”、“魚”和“漁’’的記載。先秦時期：對海洋生物的知識更多、利用能力更強，文字記載更豐富。如《周易》、《竹書紀年》、《禮記》。秦漢至南北朝時期：出現(xiàn)了海洋生物分類研究?！稜栄拧?、《說文解字》、《相貝經(jīng)》、《史記》、《漢書》等書籍已記載不少海洋生物。在生物分類、生長、習(xí)性、地理分布等方面都取得了重要成就。 唐代：《吳地記》、《本草拾遺》等記載了不少海洋生物及新種。宋代：《三山志》、《水族加恩簿》等對許多海洋生物作了質(zhì)量評價，出現(xiàn)了珍珠貝、牡蠣、海豹等人工養(yǎng)殖的記載。明代：中期以前遙遙領(lǐng)先于世界各國。《閩中海錯疏》是我國最早的一部地方海洋動物志，主要記載福建的海洋水產(chǎn)動物。共記錄了涉及現(xiàn)代50多個科100多種魚和腔腸、軟體、節(jié)肢、環(huán)節(jié)、棘皮、爬行、哺乳等動物，描述了它們的形態(tài)、習(xí)性和一些種的食用質(zhì)量評價，還指出了生物的多樣性。清朝：《異魚圖贊閏集》、《記海錯》對中國海洋生物學(xué)的發(fā)展具有重要意義。 ※萌動發(fā)展階段(1840－1949)組織機構(gòu)的建立，并對海洋藻類和海洋動物進行了零星采集與分類，主要作了一些近海海洋生物的調(diào)查和研究。1912年，天津、上海和江蘇成立水產(chǎn)學(xué)校；1921年，南京高等師范創(chuàng)建了中國第一個生物系；1928年，青島觀象臺設(shè)立海洋科，是中國第一個海洋研究機構(gòu)；1930年，蔡元培等倡議成立中國海洋研究所，并籌建中國第一個海洋博物館——青島水族館；1930年，中華海產(chǎn)生物學(xué)會在廈門大學(xué)成立，是中國第一個海洋學(xué)術(shù)組織。*近現(xiàn)代中國海洋生物學(xué)發(fā)展史 1950年，成立新中國第一個海洋研究機構(gòu)——中國科學(xué)院水生生物研究所青島海洋生物研究室。1951年成立了中國海洋湖沼學(xué)會。1952成立了山東大學(xué)海洋系和上海水產(chǎn)學(xué)院?！於ɑA(chǔ)階段(1849－1956)1956年，全國科學(xué)技術(shù)發(fā)展綱要中《中國海洋科學(xué)發(fā)展規(guī)劃》。1963年，國家科委制定的“1963－1972年海洋發(fā)展規(guī)劃”?！姘l(fā)展階段(1956－1966)：※緩慢發(fā)展階段(1966－1976)：這一時期，正是國際上海洋生物學(xué)突飛猛進發(fā)展的時期，中國與國際水平的距離又一次拉大。 1978年全國科學(xué)大會。改革開放政策，與國際合作廣泛開展。海洋生態(tài)學(xué)、海洋水產(chǎn)農(nóng)牧化原理與應(yīng)用研究、海洋生物多樣性研究、實驗海洋生物學(xué)研究全面展開。1996年，國家將“海洋技術(shù)”作為第8個領(lǐng)域列入國家高技術(shù)研究計劃，即“863”計劃。國家還啟動了“攀登計劃”、“星火計劃”、“火炬計劃”和“科技興海計劃”等一系列計劃，我國的海洋技術(shù)研發(fā)集中在：海洋探測與監(jiān)視、海水養(yǎng)殖、海洋食品開發(fā)、海洋天然產(chǎn)物篩選、海洋藥物開發(fā)。中國海洋生物學(xué)已形成了完整、齊全的科研體系，在世界上有一定的地位和影響，少數(shù)領(lǐng)域研究成果達到世界領(lǐng)先水平?！謴?fù)和深入發(fā)展階段(1976年以來) 三、海洋生物學(xué)的發(fā)展趨勢1、研究空間與時間的擴展與深化現(xiàn)代海洋生物學(xué)研究的空間與時間尺度，在宏觀層面上擴展，另一方面朝微觀中深化。宏觀上，科學(xué)家們越來越重視全球或大尺度上中長期的海洋生物學(xué)研究。微觀上，生物個體的研究已從普通個體到微小個體生理、生化機制的研究已從整體到細胞深化至分子水平，生態(tài)學(xué)的研究也深入到微生境、微生態(tài)。 2、學(xué)科的交叉與綜合學(xué)科交叉與綜合已成為現(xiàn)代海洋生物學(xué)的重要發(fā)展趨勢；更是促進海洋生物學(xué)發(fā)展的必要前題。在海洋學(xué)層面上，海洋生物學(xué)與海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和物理海洋學(xué)之間加快了相互交叉與滲透。在生物學(xué)層面上，科學(xué)家對海洋生物的研究常常是生態(tài)學(xué)、發(fā)育學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、生物物理學(xué)和生物數(shù)學(xué)等多學(xué)科的交叉?，F(xiàn)代生物技術(shù)、計算機技術(shù)、化學(xué)分析技術(shù)、遙感遙測技術(shù)以及海洋技術(shù)等在海洋生物研究中得到越來越多的應(yīng)用。 3、海上考察試驗與室內(nèi)實驗分析相結(jié)合海洋生物學(xué)研究起源于海上考察，而且它至今仍然是取得第一手材料與數(shù)據(jù)的重要源泉。海洋生物學(xué)假說與理論的證實最終不能離開海上考察或試驗。但實驗室分析可以保證科學(xué)家在人工控制與模擬的條件下，不受自然環(huán)境的限制，隨意重復(fù)或深入進行各種各樣的實驗和數(shù)據(jù)分析。兩者結(jié)合起來，優(yōu)勢互補，相得益彰。 4、研究的國際化，競爭與合作海洋是人類共有的財富，要深入全面研究海洋生物學(xué)，國際合作是必要和可能的。但各國又具有特有的經(jīng)濟專屬區(qū)，為了自身的利益，不得不在研究中進行激烈的競爭。比如：在鮭鱒魚資源的捕撈管理上，就連一向稱為兄弟同盟的加拿大與美國或歐盟國家之間在談判配額時，也要你爭我吵，各自利用鮭鱒魚種群DNA指紋分析圖得到的科學(xué)證據(jù)，力求多得到一些份額。在國際海洋劃界中，漁場物理邊界和生物特征無疑是考慮的重點因素之一。 5、生物資源的持續(xù)發(fā)展、環(huán)境的科學(xué)管理成為海洋生物學(xué)研究的主要目標資源與環(huán)境是地球科學(xué)研究永恒的主題，也是海洋生物學(xué)研究的重點。人類自身的活動不僅給漁業(yè)資源的再生造成了威脅，也給地球上生命賴以生存的海洋環(huán)境帶來了污染和破壞。面對資源短缺、環(huán)境惡化和人口“爆炸”的嚴峻挑戰(zhàn)，人類在考慮如何更科學(xué)合理地保護、開發(fā)和利用海洋生物資源，確保它的持續(xù)發(fā)展；也在探索如何更好地監(jiān)測海洋環(huán)境的變異和對海洋環(huán)境進行有效的科學(xué)管理。毫無疑義，海洋生物學(xué)研究要把這兩個重大問題的解決作為自身的目標。