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(shì) 一、海洋生物學(xué)的定義是研究生活在海洋中的生命有機(jī)體的科學(xué)。研究?jī)?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(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)及繁殖機(jī)理；海洋生物分類及進(jìn)化態(tài)勢(shì)。即：海洋有機(jī)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(jì)：亞里士多德時(shí)代的希臘人開(kāi)始記錄他們對(duì)一些海灘生物觀察的結(jié)果。十八世紀(jì)：林奈的物種命名法并記錄了數(shù)百種海洋動(dòng)植物。 十九世紀(jì)：海洋生物學(xué)真正發(fā)展成為一門(mén)科學(xué)。海洋生態(tài)學(xué)奠基者：福布斯(英國(guó))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(dá)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(shuō)；提出的珊瑚礁發(fā)育理論影響深遠(yuǎn)。1872-1876年，“挑戰(zhàn)者”號(hào)考察船進(jìn)行了環(huán)球大洋探險(xiǎn)，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(jì)：細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、生物化學(xué)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到海洋生物學(xué)研究中，使得實(shí)驗(yàn)海洋生物學(xué)得到應(yīng)有的重視。斯庫(kù)巴(SCUBA即人工肺)潛水和深海潛水器等的相繼問(wèn)世與應(yīng)用，使科學(xué)家能夠在海上定點(diǎn)、定時(shí)直接觀察活的生物并進(jìn)行取樣。20世紀(jì)60年代起，海洋生物學(xué)研究進(jìn)入快速發(fā)展階段，學(xué)科齊全、設(shè)備精良的研究機(jī)構(gòu)不斷涌現(xiàn)。 目前：從事海洋生物學(xué)研究的研究所、實(shí)驗(yàn)站數(shù)以百計(jì)；研究隊(duì)伍不斷壯大，海洋生物科學(xué)家已成千上萬(wàn)；先進(jìn)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(shí)驗(yàn)儀器齊備良好，足以保證到世界四大洋的任何一個(gè)海面進(jìn)行考察；設(shè)備優(yōu)良、自動(dòng)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(guó)海洋生物學(xué)發(fā)展史我國(guó)海洋地理特點(diǎn)：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(gè)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(zhǎng)和繁殖，是開(kāi)展海洋生物學(xué)研究最適宜的地區(qū)之一。 *古代中國(guó)海洋生物學(xué)發(fā)展史遠(yuǎn)古時(shí)期：對(duì)貝、魚(yú)等有了一定的認(rèn)識(shí)，而且已經(jīng)能夠捕撈一些游泳的海洋魚(yú)類。甲骨文中有“貝”、“魚(yú)”和“漁’’的記載。先秦時(shí)期：對(duì)海洋生物的知識(shí)更多、利用能力更強(qiáng)，文字記載更豐富。如《周易》、《竹書(shū)紀(jì)年》、《禮記》。秦漢至南北朝時(shí)期：出現(xiàn)了海洋生物分類研究?！稜栄拧?、《說(shuō)文解字》、《相貝經(jīng)》、《史記》、《漢書(shū)》等書(shū)籍已記載不少海洋生物。在生物分類、生長(zhǎng)、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(duì)許多海洋生物作了質(zhì)量評(píng)價(jià)，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(guó)?！堕}中海錯(cuò)疏》是我國(guó)最早的一部地方海洋動(dòng)物志，主要記載福建的海洋水產(chǎn)動(dòng)物。共記錄了涉及現(xiàn)代50多個(gè)科100多種魚(yú)和腔腸、軟體、節(jié)肢、環(huán)節(jié)、棘皮、爬行、哺乳等動(dòng)物，描述了它們的形態(tài)、習(xí)性和一些種的食用質(zhì)量評(píng)價(jià)，還指出了生物的多樣性。清朝：《異魚(yú)圖贊閏集》、《記海錯(cuò)》對(duì)中國(guó)海洋生物學(xué)的發(fā)展具有重要意義。 ※萌動(dòng)發(fā)展階段(1840－1949)組織機(jī)構(gòu)的建立，并對(duì)海洋藻類和海洋動(dòng)物進(jìn)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(guó)第一個(gè)生物系；1928年，青島觀象臺(tái)設(shè)立海洋科，是中國(guó)第一個(gè)海洋研究機(jī)構(gòu)；1930年，蔡元培等倡議成立中國(guó)海洋研究所，并籌建中國(guó)第一個(gè)海洋博物館——青島水族館；1930年，中華海產(chǎn)生物學(xué)會(huì)在廈門(mén)大學(xué)成立，是中國(guó)第一個(gè)海洋學(xué)術(shù)組織。*近現(xiàn)代中國(guó)海洋生物學(xué)發(fā)展史 1950年，成立新中國(guó)第一個(gè)海洋研究機(jī)構(gòu)——中國(guó)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(guó)海洋湖沼學(xué)會(huì)。1952成立了山東大學(xué)海洋系和上海水產(chǎn)學(xué)院。※奠定基礎(chǔ)階段(1849－1956)1956年，全國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展綱要中《中國(guó)海洋科學(xué)發(fā)展規(guī)劃》。1963年，國(guó)家科委制定的“1963－1972年海洋發(fā)展規(guī)劃”。※全面發(fā)展階段(1956－1966)：※緩慢發(fā)展階段(1966－1976)：這一時(shí)期，正是國(guó)際上海洋生物學(xué)突飛猛進(jìn)發(fā)展的時(shí)期，中國(guó)與國(guó)際水平的距離又一次拉大。 1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)。改革開(kāi)放政策，與國(guó)際合作廣泛開(kāi)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(shí)驗(yàn)海洋生物學(xué)研究全面展開(kāi)。1996年，國(guó)家將“海洋技術(shù)”作為第8個(gè)領(lǐng)域列入國(guó)家高技術(shù)研究計(jì)劃，即“863”計(jì)劃。國(guó)家還啟動(dòng)了“攀登計(jì)劃”、“星火計(jì)劃”、“火炬計(jì)劃”和“科技興海計(jì)劃”等一系列計(jì)劃，我國(guó)的海洋技術(shù)研發(fā)集中在：海洋探測(cè)與監(jiān)視、海水養(yǎng)殖、海洋食品開(kāi)發(fā)、海洋天然產(chǎn)物篩選、海洋藥物開(kāi)發(fā)。中國(guó)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(dá)到世界領(lǐng)先水平?！謴?fù)和深入發(fā)展階段(1976年以來(lái)) 三、海洋生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)1、研究空間與時(shí)間的擴(kuò)展與深化現(xiàn)代海洋生物學(xué)研究的空間與時(shí)間尺度，在宏觀層面上擴(kuò)展，另一方面朝微觀中深化。宏觀上，科學(xué)家們?cè)絹?lái)越重視全球或大尺度上中長(zhǎng)期的海洋生物學(xué)研究。微觀上，生物個(gè)體的研究已從普通個(gè)體到微小個(gè)體生理、生化機(jī)制的研究已從整體到細(xì)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(shì)；更是促進(jìn)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(duì)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(jì)算機(jī)技術(shù)、化學(xué)分析技術(shù)、遙感遙測(cè)技術(shù)以及海洋技術(shù)等在海洋生物研究中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。 3、海上考察試驗(yàn)與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)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(shuō)與理論的證實(shí)最終不能離開(kāi)海上考察或試驗(yàn)。但實(shí)驗(yàn)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(jìn)行各種各樣的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析。兩者結(jié)合起來(lái)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相得益彰。 4、研究的國(guó)際化，競(jìng)爭(zhēng)與合作海洋是人類共有的財(cái)富，要深入全面研究海洋生物學(xué)，國(guó)際合作是必要和可能的。但各國(guó)又具有特有的經(jīng)濟(jì)專屬區(qū)，為了自身的利益，不得不在研究中進(jìn)行激烈的競(jìng)爭(zhēng)。比如：在鮭鱒魚(yú)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(guó)或歐盟國(guó)家之間在談判配額時(shí)，也要你爭(zhēng)我吵，各自利用鮭鱒魚(yú)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(guó)際海洋劃界中，漁場(chǎng)物理邊界和生物特征無(wú)疑是考慮的重點(diǎn)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(biāo)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(diǎn)。人類自身的活動(dòng)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(lái)了污染和破壞。面對(duì)資源短缺、環(huán)境惡化和人口“爆炸”的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，人類在考慮如何更科學(xué)合理地保護(hù)、開(kāi)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(cè)海洋環(huán)境的變異和對(duì)海洋環(huán)境進(jìn)行有效的科學(xué)管理。毫無(wú)疑義，海洋生物學(xué)研究要把這兩個(gè)重大問(wèn)題的解決作為自身的目標(biāo)。