21世纪海洋生物技术发展展望

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并就我国海洋生物技术发展提出相应的建说。关键词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《），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的基础研究更侧重于分子水平的研究，如基洋生物分子、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，发展势头强劲。充满活力的原因所在。在水产养殖方面，提高育、生长和健康状况，特别是在培育品种的优良性状、提高的进步，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。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、海洋生物技术的又一研究热点。现人研究表明，各种海洋生物中都广物，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、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％，成大的危害[3]；应用GFP作为遗传标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ELI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，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[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