海洋水产研究篇1
历来我国非常重视海洋科学研究,通过提高渔业捕捞和海水养殖技术,增加渔业产量;通过渔业资源保护和海洋环境监测维护海洋生态环境,保护海洋环境;通过建造装备先进的海洋科学考察船,多次赴南极和北极考察,实施环球大洋科学考察,我国海洋资源利用和保护水平逐年提升。目前,我国把海洋高新技术定义为:海洋监测和探测技术、海洋生物技术、海洋生态模拟系统技术、海洋深潜技术、大洋矿产资源开发技术、海水淡化和利用技术、海水化学资源提取技术、海洋能源技术、海洋信息技术、海洋空间利用和海洋工程技术十一方面[2]。经过对国家海洋经济高新技术领域发展情况的研究和总结得出:目前,我国海上海洋深潜技术、海洋油气田开发技术、海水淡化和利用技术等均已处于国际领先水平。表1列出了我国在海洋科学技术领域已取得的成就和将来重点发展的技术领域[3]。高等职业教育承担着国家培养高素质技能型人才的任务,截止2011年,全国共有各类高职院校1228所,其中涉海类院校仅为沿海省市的交通、海事、海运、水产类院校,其他院校举办的涉海类专业寥寥无几。另外,通过对教育部2004年公布的《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录(试行)》和每年核定公布的目录外专业情况研究:我国约有54个涉海专业,占目录内专业总数532个和2011年目录外专业总数452个的5%[4-5]。
2海洋经济发展对人才的需求和高职院校人才培养目标的研究
在我国今年批复的山东、浙江、广东三个沿海海洋经济发展示范区(实验区)的规划中和自1990年起先后设立的上海浦东新区、天津滨海新区及最近批复的浙江舟山群岛新区规划和建设方案中,海洋经济已作为核心发展的要素被不断重视和提升[6-8]。在三个产业中,除第三产业涉及的海洋经济内容我国有比较好的基础外,其他许多产业都是海洋新兴产业,均缺乏掌握核心技术的专业人才。而通过对教育部高职高专目录内和目录外专业的研究,目前已开设的涉海专业主要涉及的产业和内容。根据上述研究可知,在海洋经济的第一、二、三产业中,目前各高职院校在第一、二产业几乎没有开设涉海类专业,而第三产业中已开设了交通运输大类,其中有水上运输类、港口运输类25个专业;还开设了旅游大类,其中有旅游管理类、餐饮管理与服务类15个专业,但均不是严格意义上的涉海专业;在其他设置的专业大类中也有少数涉海或与海洋经济相关的专业,如涉及石油和天然气资源开发、港口水利、国际贸易等大类的相关专业,但涉及海洋高端产业的专业设置基本上为空白。由此可见,我国高等职业涉海专业设置和专业建设严重滞后,涉海类专业数量少,覆盖面窄,除第三产业专业设置和建设相对较齐外,针对第一、第二产业涉海专业几乎没有,涉及海洋高端产业的专业设置,如海洋生物、海洋能源、海洋生态和远洋渔业基本上为空白。
3高职院校在海洋经济时代的战略思考
在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中,我国明确了“积极发展海洋油气、海洋运输、海洋渔业、滨海旅游等产业,培育壮大海洋生物医药、海水综合利用、海洋工程装备制造等新兴产业”[9]。同时,我国各海洋经济发展试点区的规划也明确了相关需要发展的海洋新兴产业。产业的发展需要先进技术的支撑,更需要高素质人力资源的保障。因此,高职院校在海洋经济时代如何培养满足区域和地方海洋经济发展需要的高素质技能型人才,是各院校需要认真思考的战略问题。通过上述海洋经济产业发展方向的研究和高职院校现有专业设置和建设情况研究,对如何加强涉海专业建设,需要各院校在下列产业发展中予以认真思考,以加快海洋经济人才的培养,满足海洋产业不断发展的需要。第一产业:现代远洋渔业、现代水产养殖业和渔业增殖业。随着我国沿海海洋资源的日益匮乏和沿海海洋环境的恶化,中日渔业协议、中韩渔业协议的进一步实施,我国沿海和近海渔业作业环境日益减少,国家已开始实施了远洋渔业的发展战略。但由于沿海传统渔业人口的减少,远洋渔船航线设备和捕捞设备等的现代化,再加上需要外语和国际贸易等专业知识等,远洋渔船的高级船员数量和素质满足不了不断发展壮大的远洋渔船船队需要。同时,现代化养殖业和海洋牧场的建设需要一批懂海洋环境保护、海岸工程和海水养殖技术的专业人才。因此,需要新开设相关专业,如海洋牧场管理技术、远洋捕捞技术、远洋渔业管理与服务等专业。第二产业:海洋能源、海洋矿产、海洋生物、海洋工程装备制造、海洋工程建筑、现代海洋化工、海水利用业、海洋水产品精深加工业。这些行业主要涉及资源、能源的开发,制造和建筑工程业等,属于工科类。目前,这些行业的相关专业在陆地工程中都有设置,但没有针对海洋的;另外,由于我国这些产业还没有成型,尚处于发展阶段,对人力资源的需求还仅为高端人才,即研究型本科以上学历。因此,这类专业建设主要有两种方式:一是在原专业的基础上突出海洋开发和应用的内容,改造原专业并突出海洋的特色,如海洋石油勘探、海洋天然气开发、海洋水产品精加工技术、海洋再生能源技术等;二是根据海洋产业发展需要新开设相关专业,如海水利用技术、海洋生物技术、海岸工程防腐技术等专业。第三产业:海洋运输物流业、港航物流服务业、滨海旅游业。目前,在这些行业已开设了较齐全的相关专业,而且专业建设也取得了较大的成就,为国家培养了大量的人才。这类专业建设主要也有三种方式:一是做精做强,即培养高素质的技能型人才,如航海技术、轮机工程技术、船舶工程技术、港口机械和业务管理等专业;二是调整专业方向和内容,特别是旅游业,如把酒店管理和烹饪技术等专业转型为滨海酒店、度假村管理、海洋食品烹饪技术、滨海旅游项目服务与管理等专业;三是根据服务业发展的新趋势,设置新的专业,如邮轮管理和服务技术、游艇管理和服务技术、港口物流技术等专业。
海洋水产研究篇2
Abstract:Itisthefoundationofhighervocationalcollegestoadjustthespecialtysettingandstructureandactivelycultivatehigh-levelskilledtalentswiththeregionalindustrystructurechanges.Asoneofthefirstnationalmodelhighervocationalcolleges,inaccordancewiththerequirementsofQingdaoblueindustrydevelopment,QingdaoTechnicalCollegehasmadenecessaryadjustmentstoapplyforchemistry-relatedspecialties,andhasbeenconstructingmarinechemicalspecialtygroup,withthepurposeoffullyplayingtheleadingroleandachievingagoodinteractionbetweenthecultivationofhigh-levelskilledtalentsandregionaleconomicandsocialdevelopment.
关键词:蓝色经济;海洋化工生产技术;海洋化工专业群
Keywords:theblueeconomy;marinechemicalproductiontechnology;marinechemicalspecialtygroup
中图分类号:F062.9文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)25-0148-03
0引言
2009年4月,总书记在山东省视察工作时指出“要大力发展海洋经济,科学开发海洋资源,培育海洋优势产业,打造山东半岛蓝色经济区”。2011年1月4日,国务院以国函[2011]1号文件批复《山东半岛蓝色经济区发展规划》,这是“十二五”开局之年第一个获批的国家发展战略。青岛市定位于建设成为中国海洋经济科学发展的先行区、山东半岛蓝色经济区的核心区、海洋自主研发和高端产业的聚集区、海洋环境生态保护的示范区。《青岛市蓝色经济区建设发展总体规划纲要》中提出重点建设海洋化工等“四大支柱产业”,海洋化工重点发展石油化工、盐化工、海藻化工产业。建设国家石化产业基地,重点发展海水淡化、海水直接利用、淡化装备制造,把青岛建成全国海水淡化产业基地和国家海水淡化推广应用示范城市。
为了寻找高职专业设置与蓝色产业需求相对接的结合点,青岛职业技术学院率先开展蓝色产业发展研究和调研,2009年11月20日,成功召开了“青岛职业技术学院服务蓝色经济专业建设研讨会”;2010年“服务蓝色经济,培养高技能应用型人才研究”获山东省第三批科研发展计划立项(立项号:j10wh25);2011年8月成功申报了海洋化工生产技术专业,通过重点建设海洋化工专业群,为青岛蓝色产业提供高端技能型人才支持。
1蓝色经济相关产业调研
《青岛市蓝色经济区建设发展总体规划纲要》[1]中提出,未来五年将以胶州湾东西两翼的“一湾两翼”蓝色经济区建设发展布局,建设以港口物流、现代渔业、临海工业、滨海旅游、海洋生物、海水利用等特色经济为支撑的蓝色经济聚集带。重点突破海洋船舶、海洋化工、海洋装备制造、海洋工程建筑业“四大支柱产业”;培育发展海洋生物、海洋新材料、海水综合利用、海洋矿产与新能源利用“四大新兴产业”;海洋化工重点发展盐化工、海藻化工和海洋防腐产业。
随着青岛市“环湾保护、拥湾发展”战略的深入实施,青岛化工产业实施战略转型调整,打造“一南一北”产业发展新布局。即利用在胶南董家口和平度新河两个工业功能区,分别进行“董家口石化深加工及液体化工品仓储项目”和“平度新河化工产业园项目”的规划和建设。
在石油化工方面,由中石化投资上百亿元建设的“大炼油”项目是青岛临港石化工业的龙头项目,韩国高合化纤、SK化工、丽东化工等一批大型石化及深加工项目相继在西海岸落户,打造出了一个完整的临港石化产业集群。
在海洋生物化工方面,青岛现有海洋药物、海洋保健品以及海洋生化制品企业30多家,甲壳质(壳聚糖)系列衍生物加工利用产业初具规模,青岛明月海藻集团已成为世界最大的海藻加工生产基地,主导产品海藻酸钠生产规模跃居世界第一位,甘露醇生产能力居全国首位。
海洋水产研究篇3
1966年,美国经济学家肯尼斯•鲍尔丁发表了题为《一门科学———生态经济学》的论文,在反思传统经济学的基础上,明确阐述了生态经济学的研究对象,并首次提出了生态经济协调理论”[1],标志着生态经济学作为一门独立学科正式诞生。生态经济协调理论认为,人类社会经济活动无时无刻不在与生态系统发生关系,且社会经济系统的运行始终建立在生态系统基础上,并与生态系统构成了耦合关系复杂的生态经济复合系统,在该系统中,不断增长的社会经济系统对生态系统资源环境需求的无止境性与相对稳定的生态系统对资源环境供给的局限性构成了连续发展过程中贯穿始终的矛盾,该论断同样适用于海洋生态经济这一特殊复合系统。20世纪60年代中后期,随着人类对海洋认识的不断加深,人类社会开始了以捕鱼、海运、盐业等为重点的初级海洋产业发展时代,国内外关于海洋生态结构、功能、生物生产力、食物链等自然科学领域的研究不断增多,海洋经济学研究也逐渐萌芽。20世纪90年代,海水养殖的普及、海洋油气资源的大面积开发以及海洋旅游产业等新兴产业的迅速崛起,促使人类进入了现代海洋产业发展时代。然而,随着人类开发海洋资源、发展海洋产业的规模化推进,海洋生态系统运行状况却愈加恶劣,人为因素引起的海洋灾害不断增多,海洋资源枯竭、水域污染与生境破坏日益严重,海洋自然净化能力、平衡能力不断衰退。鉴于海洋经济增长与海洋生态保护矛盾的日趋尖锐,20世纪90年代后期尤其是进入21世纪,国内外对于海洋生态经济协调发展的研究不断增多。
纵观已有海洋生态经济协调发展研究,国内外学者研究对象涉及到沿海国家、沿海城市、海岸带、海岛、滨海、近海、海洋、渔场等众多地理空间区域,研究视角大多从海洋(包括沿海、海岸带、海岛等研究对象)的生态经济可持续发展出发,基于海洋经济需求与海洋生态供给这一根本矛盾,形成了多种海洋生态与经济发展关系模型和可持续发展评价模型,并在海洋生态经济综合协调管理措施上不断创新突破,研究成果日渐丰硕,为海洋实际开发管理工作提供了一定支持。总结研究成果可以发现,国内外关于海洋生态经济协调发展的主体研究逻辑思路为:以海洋的生态经济价值贡献为起点,剖析当前海洋生态经济矛盾和危机,评估海洋生态安全及产生问题根源,构建海洋生态经济关系模型,进行海洋生态经济可持续发展研究,提出海洋生态经济问题协调、治理或综合管理的办法与措施。所运用的研究方法涵盖:系统分析方法、生态经济学方法、地理学方法、数学模型方法、地理信息系统方法、管理学方法等。由于海洋生态经济协调发展研究起步较晚,各方面研究目前仍处于交叉进行阶段,不存在明显的阶段性特征,因此,按现有研究逻辑和内容划分,本文将该领域的国内外论文研究成果分以下五个方面综述。
1海洋生态经济价值和贡献研究
海洋生态经济价值与贡献研究是海洋生态学、海洋经济学以及海洋生态经济协调发展研究乃至人类开发海洋的基础,国外学者关于海洋生态经济价值和贡献的研究已积淀了较为深厚的理论成果,并初步形成了相对成熟的评估体系和方法。如Costanza等[2]在构建海洋生态经济价值类别体系的基础上,详细剖析并评估了全球海洋的生态、经济和社会价值,得出全球海洋生态经济价值为461220亿美元/a;Martinez等[3]研究了沿海区域的生态、经济和社会重要性,提出应推进继续海洋生态经济评估工作,以确保沿海实现最有价值的可持续发展;Beau-mont等[4-5]识别并定义了海洋生物多样性所能提供的物质与服务,提出该物质和服务的有效利用对海洋生态系统的运转能够起到基础性作用;Kildow等[6]探讨了衡量海洋对国民经济贡献的重要性,指出由于各国相关定义和方法的差异,以现有资料测量、比较与海洋有关的经济活动价值仍较为困难。
在海洋生态经济价值和贡献研究方面,国内学者最初主要从理论探讨的角度进行定性分析,近几年许多国内学者开始借鉴国外学者研究成果,并将生态经济学有关生态系统服务功能价值评估的方法(如市场价值法、影子工程法、机会成本法等)引入,形成了诸多定量实证性结论,尤其是随着2005年国家海洋局启动海洋生态系统服务功能及其价值评估”研究计划的实施,国内学者相继在海洋生态系统服务概念界定、经济属性概括、服务类别划分及经济价值实际评估等方面取得了一定突破。如张朝晖等[7]从海洋生态系统的组分、生态过程及生物多样性等3个方面分析了海洋生态系统能够产生和支持的生态系统服务,并将海洋生态系统服务归纳为15种类型;高晓路等[8]研究了天津市海岸带环境的空间价值差异,并对海岸带产业开发和生态环境保护政策的效果进行了比较,发现天津海岸带工业开发通常以生态环境破坏为代价,而渔业开发则能带来正面综合效益;石洪华等[9]以桑沟湾为例对养殖型海洋生态系统的服务功能与价值进行了系统评估,结果表明2004年桑沟湾生态系统服务功能的价值为10.51×108元;卢霞等[10]根据TM遥感影像及海岸带资源综合调查结果,采用国外学者Cost-anza分类系统和服务单位价值,估算出连云港海岸带生态系统功能总价值为22.55亿美元/a;王丽等[11]应用条件价值法对罗源湾海洋生物多样性维持服务价值进行了评估,并指出家庭年收入、对生物的了解程度和环保意识是影响生态价值评估的主要因素。
2海洋生态经济问题与危机研究
随着科学技术发展和海洋自然科学研究推进,人类对各类海洋资源、环境的开发利用程度不断提高,新兴海洋产业陆续崛起,然而,面对海洋生态环境日益恶化、自然资源不断枯竭、水域生境持续破坏的现实状况,国外学者普遍认为海洋生态稳定运行与人口急剧上升、消费超常增长的矛盾已接近不可调和的程度,人类必须重新审视人与海洋的关系,改变海洋经济原有粗放式发展模式,以扭转当前全球海洋生态经济可持续发展面临的危机。
Costanza[12-13]认为人类活动已开始接近海洋的限制,有必要制定海洋可持续利用的共同愿景,同时提出沿海灾害对生态、经济和人类社会造成了巨大损失,其产生原因是多方面的,但目前受人类经济利益盲目驱动的经济体系可能正在破坏人类的可持续福祉;Clausen等[14]从跨国的角度分析了导致全球海洋和淡水鱼生物多样性下降的人口、经济和生态因素,提出海洋和淡水鱼生物多样性正面临前所未有的威胁,由此也导致了全球渔业不可持续发展的危机;Kildow等[6]认为当前海洋生态与各产业正面临诸多困难与麻烦,亟需对海洋和沿海不同地区采取经济、生态恢复措施。国内学者关于海洋生态经济问题与危机的研究主要应用归纳演绎方法,从现有海洋经济效益和生态问题两个角度出发进行研究,涉及内容较多、层面较广,但学者们也普遍认为我国海洋经济需求无限与生态供给有限的矛盾愈加尖锐,局部沿海区域和海域生态经济危机已十分严重。如杨金森[15]从海洋荒漠化危险、海洋产业衰退、沿海经济和社会发展受到的威胁、海洋生态环境的突出问题等多个方面系统剖析了我国海洋生态经济系统当前正面临的可持续发展危机;楼东等[16]在分析我国海洋资源现状的基础上,应用灰色系统法对海洋产业进行了关联分析和预测,认为我国海洋产业结构不尽合理、区域发展不平衡、科技贡献率低、海洋灾害影响大,是制约我国海洋生态经济持续稳定发展的重要因素;吴次方等[17]认为随着经济发展和人口增长,我国沿海城市的生态危机在不断加重,主要表现为大气污染严重、固体废弃物堆积、热岛效应、地面沉降、湿地消失、水资源污染与短缺、近海污染、赤潮频发、海平面上升、生物多样性减少等方面。#p#分页标题#e#
3海洋生态安全评估及机理研究
为深入研究海洋生态恶化的程度与产生的根源,国外学者在主张推进海洋资源环境普及调查的同时,也将海洋生态安全评价与机理作为研究重点,研究成果呈现出细致、深入的特点。如Garry等[18]计算并分析了新西兰地区历年的生态足迹;Bolam等[19]全面评估了英格兰和威尔士海岸线周围疏浚物处理的海洋生态环境后果;Vassallo等[20]应用微观泥沙和底栖生物群落评价了亚得里亚海南部沿海地区海洋生态系统的健康性;Borja等[21]综合回顾了全球河口和沿海生态完整性评价的工具与方法;Day等[22]应用GIS系统和空间分析法,对澳大利亚海域斯潘塞湾的生态分级进行了空间分布研究,为澳大利亚的海域治理提供了辅助支撑。由于海洋生态系统的持续衰退,国内学者关于海洋生态安全评估的研究也在不断增多,现有研究大多借鉴生态学、生态经济学的研究方法与模型,但研究成果通常偏重于某沿海地区或海域生态安全的现状评价,缺乏细节性、跟踪性、系统性的研究结论。如杨建强等[23]应用结构功能指标法对莱州湾西部海域海洋生态系统进行健康评价,得出其健康程度一般,部分海域已达较差状态;吴次方等[17]以长江三角洲为例评价了我国沿海城市的生态问题,认为生态危机产生的根源在于人类认识论、科学技术发展、资源产权不明晰和制度缺陷;刘伟玲等[24]利用生态足迹法计算出辽宁省及其沿海6市2003~2005年的生态足迹均超过了生态承载力,且生态赤字有逐年增加趋势;王晓红等[25]应用EwE5.1软件对南海北部大陆架海洋生态系统演变进行了比较分析,发现近20a的过度捕捞已导致生态系统和渔业资源逐渐退化;陈斌林等[26]在对连云港近岸海域进行生态环境调查和评估的基础上,运用因果链分析法,阐述了社会经济发展对自然环境造成恶劣影响的机理;吝涛等[27]通过探讨响应力与生态安全问题因素的作用机制,建立了用以分析海岸带生态安全响应力反馈效果、反馈效率和充分性的定量评估体系,并以厦门为例进行案例分析,发现厦门整体生态安全响应力尚处在较理想水平。
4海洋生态经济关系模型与可持续研究
近几年,国外学者越来越多地应用数学模型模拟并分析海洋生态与海洋经济之间的相互作用关系,评价各类海洋生态经济系统可持续发展水平,并初步形成了若干规律性总结及共识,为海洋生态经济协调发展研究的进一步深入奠定了基础。如Grasso[28]分别运用动态优化模型与模拟模型建立了海岸红树林生态系统中森林和渔业生产的生态经济模型,研究了两种模型方法在解决红树林资源使用问题时的交叉及融合;Jin等[29]通过合并生态与经济分析模型,开发出了用以研究沿海地带生态经济系统的输入输出模型;Verdesca等[30]从经济系统和环境系统之间能量交流的视角出发,应用有效能与经济分析相结合的方法,构建了描述生态系统状态和其经济附加值之间关系的指标体系,并应用该指标体系对SaccadiGorolagoon海岸带生态经济系统进行了可持续性评价;Claire[31]深入研究了海洋保护区的生物经济模型,但认为当前学者对海洋保护区的生态经济关系分析结果较为悲观;Finnoff等[32]构建了连接生态与经济的一般均衡模型,并将其应用于濒危斯特勒海狮的替代品及配额制定,提出应改变所有人口和经济变量以恢复海洋生态系统;Ho-agland等[33]对全球64个大海洋生态系的社会经济、海洋产业活动、渔业和水产养殖、造船和石油开采、海洋旅游业五个方面进行定量分析,得出全球各个大海洋生态系的海洋活动和社会经济发展情况之间的关系曲线,并对64个大海洋生态系统的海洋产业活动与社会经济发展进行了分类;Ian等[34]认为海洋生物物理与人类社会之间存在密切的相互依存关系,并由此提出了一个研究海洋系统的生态经济方法和模型。
随着海洋生态危机与海洋经济增长矛盾的日益尖锐,国内学者也开始意识到将海洋生态与经济视为统一整体进行研究的必要性,依据海洋生态学、生态经济学、环境经济学等学科,不断延伸海洋生态经济复合系统的内涵,并引入多种计量模型,深入剖析海洋生态与经济的相互作用机制,评价复合系统可持续发展水平,使研究成果不断深入。代表性成果有:陈东景等[35]基于生态足迹指数和人文发展指数构建了可持续性评价框架,并对我国海洋渔业资源的开发利用进行了实证评价,结果显示1991年到2003年我国的渔业资源开发以粗放投入为特征,对生态经济系统运行产生了越来越大的压力;苏伟[36]通过对1996~2005年北部湾广西沿海区域经济系统和水环境系统13个指标的计算,得出泛北部湾经济区广西近岸海域环境与经济发展属于协调类型;李怀宇[37]运用非线性动力学理论法对海洋生态系统和海洋经济系统之间的关系进行了研究,并运用DEA法对天津市海洋生态经济可持续发展进行了评价,得出无机氮类污染物对天津地区影响海洋生态经济可持续发展的主要污染物,而天津市海洋生态经济尚有潜力可挖;岳明等[38]在建立海岸带生态经济耦合系统模型的基础上,以非线性动力学理论为指导研究了海岸带生态系统与经济系统之间的反馈机制,探讨了海岸带生态环境与经济发展之间的协同演变;狄乾斌等[39]运用复合生态系统场力分析框架对辽宁省海洋经济可持续发展水平、演进特征及其系统耦合模式进行了探讨,结果表明由于海洋经济发展方式的转变和海洋资源环境保护的加强,1997~2005年辽宁省海洋经济可持续发展能力有所增强。
5海洋生态经济协调治理与综合管理研究
进入21世纪,西方国家更加关注海洋生态经济协调发展,并逐步将海洋生态经济的综合管理纳入国家日常工作范畴,实践经验的积累为学术界研究提供了丰富的资料,使得该领域研究成果不断增多。如Costanza等[40]探讨了海洋生态与海洋经济的重要性及其当前面临的问题,并从经济学角度分析了海洋生态、科学和政策之间的联系,提出了一套海洋可持续管理的核心准则;Bene等[41]关注了海洋生态经济系统在危险状态下的生存能力,建立了有关海洋可更新资源及其开发利用管理的动态模型;Cicin-Sain[42]从海洋保护区的角度回顾了沿海和海洋综合管理的理论与实践,认为海洋保护区对海洋综合管理的有效实施意义重大;而Lloret等[43]通过对近50a来影响地中海沿岸CapeCreus区域各种生态要素的人类活动进行分析,认为在当地建立海洋保护区并不足以保证海洋资源和物种的可持续性,应将其与综合海岸带管理规划相结合;Chang等[44]将海岸带系统分为四个子系统:社会经济子系统、生态子系统、环境子系统和管理子系统,在对各子系统内部要素进行协调的基础上,建立了海岸带综合管理决策支持系统的系统动力学模型,并应用其对垦丁珊瑚礁生态系统的可持续性进行了分析;Garmendia等[45]认为传统自上而下的官僚管理方法并不足以解决海洋自然资源可持续利用的冲突问题,提出应将不同专业知识和价值观进行整合,应用社会多准则评价方法作为海岸带综合管理的决策支持工具,以避免管理过程中的价值冲突和不确定性。#p#分页标题#e#
海洋生态经济协调治理与海洋综合管理模式创新是近年来国内学者在海洋生态经济协调发展领域的重点研究课题,尤其是许多国内学者将管理信息系统理念与技术引入海洋生态经济协调治理和综合管理研究中,对以往研究成果形成了一定突破。如陶建华[46]介绍了基于生态环境与社会经济可持续发展的海岸带管理模型,并将其应用于渤海湾天津海岸带管理中;叶属峰等[47]通过对长江三角洲区域海洋经济发展及其对海洋生态的依赖性进行深刻剖析,阐述了海洋生态修复建设对长江三角洲区域海洋生态经济持续发展的积极作用;李纯厚等[48]在系统分析我国海水养殖环境质量的基础上,总结了已有的海洋生态修复技术,具体包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术等;郭嘉良等[49]为实现对海洋生态经济健康相关因素监测值系统化管理,尝试性地构建了海洋生态经济健康管理信息系统;陈豫等[50]在分析了数学模型的输入、输出和处理方法的基础上,利用ASP.NET技术和SQLServer设计开发了一个基于数据库的海洋生态模型管理系统;阳立军等[51]在分析海洋生态、环境、资源和经济相互关系的基础上,提出在海洋开发过程中需维持各要素之间的动态平衡,应当实施海洋开发的集成战略;倪一卓等[52]以东海海岸带综合管理为例,基于C#语言和ADO.NET技术等构建了东海海岸带管理协议支持工具。
此外,为解决海洋生态经济发展当前存在的问题,国内外许多学者还从海洋资源产权管理(如贺义雄[53]等)、海洋生态补偿制度(如韩秋影[54],张继伟[55]等)以及海洋产业升级优化(如Smith[56],朱坚真[57]等)等角度进行了研究,研究成果日渐丰硕,为海洋生态经济矛盾的缓解提供了借鉴和支持。
6已有研究成果评价
纵观国内外对海洋生态与经济的关系研究不难看出,国内外学者都十分重视海洋生态与经济之间的相互影响及其协调发展,深刻认识到现有问题对人类可持续发展的阻碍,从不同角度、不同专业领域研究分析了生态、资源、经济在海洋系统中发展的若干重大课题,并采用各类技术支持手段、多种定量模型、各类评价指标体系等辅助工具使海洋生态经济协调发展研究的内容与方法不断更新与完善,研究领域不断延展,但总体而言,关于海洋生态经济协调发展的研究还存在以下不足。
(1)理论体系尚不健全。理论研究成果是客观实践的主观反映,由于现代海洋产业发展起步较晚,现有海洋经济与生态数据统计体系尚不健全,尽管已有海洋地质学、物理海洋学、海洋物理学、海洋化学、海洋生物学、海洋生态学、海洋环境科学、海洋经济学、生态经济学、环境经济学等一系列学科理论支撑,但海洋经济增长与海洋资源消耗、海洋产业发展与海洋环境保护、沿海人口激增与生态容量有限等诸多社会生产力与自然生产力间的矛盾还未在整体上充分展开,海洋生态与经济相互作用关系的本质规律尚未全面暴露,使得该研究领域的诸多基本问题不能达成统一共识,研究成果分布零散,未能进行较为系统的理论概括、形成全面的海洋生态经济学理论研究框架体系。
海洋水产研究篇4
作为一个以“海洋科技”为标签的新区,蓝色硅谷在规划之初便注重项目的“涉蓝”、“高端”、“新兴”,而这一年,蓝色硅谷核心区的各个项目顺利推进,科技集聚效应开始初步显现。近日,记者走访了青岛科技大学中德新能源与环保研究院、国家海洋局第一研究所、国家深海基地等几家落户蓝色硅谷核心区的科研院所,他们是如何看待蓝色硅谷的集聚效应呢?又将如何结合自身优势,在这个崭新的区域取得新的发展?
青科大:科技的翅膀
在山东省诸多高校中,青岛科技大学算不上是综合实力最强的,但是在产学研融合方面却有着独特优势。其在产学研合作领域的积极探索被社会广泛赞誉为“青岛科技大学现象”。
科技要真正发挥作用,需要借助政策、金融等多方面力量才能壮大,形成经济的驱动力。对于青岛科技大学来说,在蓝色硅谷核心区内建设中德新能源与环保研究院,便是致力于为科技成果转化提供一个平台。
作为省属重点高校,青岛科技大学有许多固有优势,中德新能源与环保研究院副院长李涛向记者讲述:“我们与德国的帕德博恩大学等10余所德国知名高校的合作十分紧密,已经有了十几年合作的历史。目前的中德科技学院在国际合作方面,特别是与德国的合作方面,被教育部列为典范。”
在山东省诸多高校中,青岛科技大学算不上是综合实力最强的,但是在产学研融合方面却有着独特优势。据李涛介绍,近年来,学校始终坚持走政产学研融合之路,并已产生了巨大的经济效益,通过科研成果转化或提供核心技术支撑而上市的公司已经达到了三个,分别是软控股份有限公司、烟台万华集团有限公司、赛轮股份有限公司。
青岛科技大学在产学研合作领域的积极探索被社会广泛赞誉为“青岛科技大学现象”。作为省属高校唯一的代表,青岛科技大学于2009年、2011年连续两次在山东省产学研工作会议作典型发言,连续两次被评为“山东省产学研合作创新突出贡献高校”,山东省委副书记王军民高度评价“科大模式”。
而中德新能源与环保研究院基建处副处长丁煜介绍,这个占地面积35亩,建筑面积133755.8平方米的项目将于2014年底建成,届时将形成研发中心、实验中心、孵化中心、创业中心及国际交流中心五部分功能为一体的综合科研单位。
能源枯竭、环境恶化等问题已经成为经济发展的“瓶颈”,新能源、环保技术开发以及应对气候变迁、可持续发展等成了迫切需要解决的问题。青岛科技大学的李庆领教授为带头人开展的“太阳能热气流发电”项目,在国内处于领先地位。
近年来,青岛科技大学大力引进人才,专门外聘海洋科技方面的专家学者壮大科研力量。据介绍,目前学校拥有14位泰山学者特聘教授和海外特聘专家。
实际上,许多科技型的中小企业在发展中面临着融资困难等诸多问题,为此,研究院引入金融、担保、投融资、政策、法律、会计、人才服务、知识产权交易等机构,积极搭建投融资、创业辅导、知识产权交易与信息、产品技术升级和市场推广等综合服务平台。
科技是需要翅膀的,来自政府政策、金融、人才服务等多方面的扶持,便是科技的翅膀,这些因素缺少了哪一个,都是不完整的。当产学研融合被人广泛接受的时候,青岛科技大学更进一步,提出了政产学研融合,更加重视政策支持。其对科技创新做起到的作用值得期待。
海洋局一所:面朝大海
作为一个侧重于应用型科研的机构,海洋局一所多年来一直注重科技与产业的结合。“面朝大海,春暖花开”是一所的梦,是蓝色硅谷的海洋科技城之梦,也是中国的海洋强国梦。
国家海洋局第一研究所的诞生,比海洋局还要早。它原是海军第四研究所。人们对海洋的认识、开发之路,大体上可以从海洋局一所的“三迁”之路得到映射。
1958年成立的海军第四研究所(海洋局第一研究所的前身)最初是在天津塘沽,1965年迁至青岛红岛路,后来,海洋局一所又迁至崂山区仙霞岭路。“多年来,一所都有一个梦,就是想要有一片可供科研、实验的海域,而现在这个‘面朝大海’的梦想已经实现。”2013年11月26日,国家海洋局第一海洋研究所鳌山基地开工奠基仪式上,副所长孙永福说道。
据介绍,国家海洋局共有三个研究所,分别是青岛的第一研究所、杭州的第二研究所和厦门的第三研究所,三个研究所,都位于沿海城市,是我国海洋科技的重要力量。而青岛“海洋科技城”的名号之所以为人津津乐道,包括国家海洋局一所在内的诸多“国字号”科研机构功不可没。
谈起海浪、风浪流耦合等数值模拟体系,大多数人可能会“一头雾水”,但提起这项研究的应用,就令人赞叹科技的神奇。在海洋局一所的所史展馆,工作人员介绍:“2008年,在距离奥帆赛开幕仅剩一个多月的时候,青岛的海域爆发了大面积的浒苔,当时青岛市立即派出打捞船进行打捞,而如果对海浪、海流的运行不了解的话,很可能船开过去,浒苔却漂走了,既无法治理浒苔,也浪费时间和人力物力。经过测算,便可以准确地到达浒苔集中的区域进行打捞,起到最佳效果。”
类似的情况还有日本福岛地震海啸之后,污染物质什么时候会随着洋流漂流到什么位置,也是需要经过测算,才能采取相应的措施。以往至少需要3天时间才能从海水中监测出核辐射的历史被一台可随身携带的小型设备终结。海洋局一所的董振芳为首的科研团队研制开发的便携式海洋放射性铯现场监测设备通过了专家现场验收及鉴定。这台只有手提箱般大小、重约8公斤的设备可被携带上船,现场就可以对海水样品进行放射性物质监测。作为全球首创的便携式海洋放射性铯现场监测设备的研制成功,开启了我国对海洋放射性铯现场监测的自动化道路,对我国海洋环境污染监测具有重要意义,为我国海洋放射性现场应急监测提供了快速可靠的监测技术。
实际上,作为一个侧重于应用型科研的机构,海洋局一所多年来一直注重科技与产业的结合。青岛澳海生物科技有限公司就是由澳柯玛集团出资,与海洋局一所联合成立的高科技企业,是中国最大的共轭亚油酸生产基地。这家企业专业从事共轭亚油酸的研究、开发与推广,是国内第一家研究成功并获得专利的科研单位,也是国内第一家开始产业化生产的企业,在该领域技术处于国际前列。
而随着国家发展蓝色经济,建设海洋强国的战略推进,国家海洋局一所也入驻蓝色硅谷核心区,与海洋“亲密接触”。据了解,国家海洋局第一海洋研究所鳌山所区分为涉海综合实验基地、蓝色硅谷研究院和国际海洋科技合作基地三个功能区域,该基地的建设可以更好地满足涉海学科滨海试验研究需求,建成集涉海实验、海洋技术研发、技术成果转化功能为一体的涉海综合研究基地和国际海洋科技合作基地,为建设海洋强国提供技术支撑。
“面朝大海,春暖花开”是一所的梦,是蓝色硅谷的海洋科技城之梦,也是中国的海洋强国梦。
深海基地:“蛟龙”起舞
不久前,央视2013年度经济人物评选中,将“年度创新奖”授予了“蛟龙”号团队。未来,海洋经济创造的价值,将数以百万亿计。而这一切的起点,都离不开人们对海洋特别是深海的认识。
国家深海基地管理中心主任刘峰是“蛟龙”号载人深潜器的项目负责人和海上试验的现场总指挥,他多年来一直与“深海”打交道。
对我国认识深海的能力与世界发达国家的差距,刘峰颇有感触:“在‘蛟龙’号下潜到海底7000米之前,我国没有一个设备能够下潜到这样的深度,更谈不上对深海的认识。”而面对深海这个对人类来说比太空更加陌生的领域,只有先去认识它,才能谈得上去开发利用它。
据刘峰介绍,继2012年蛟龙号在马里亚纳海沟圆满完成7000米级试验之后,国家深海基地作为航次的组织单位,主持开展了蛟龙号2013年试验性应用航次,分别在东北太平洋、西北太平洋以及我国的南海完成了为期110多天的下潜作业,在南海1140米发现了冷泉区,并且发现了一个生物群落,这也是我国第一次在南海的深海发现生物群落。“过去,我国科学家只能从海洋的外部研究海洋,而现在,我们可以进入海洋的内部研究海洋。”刘峰说。
是不是有了“蛟龙”号,我们就能够完全认识深海了?并非如此。刘峰说:“我们应当发展‘谱系化’的潜水器,我们不仅需要7000米的蛟龙号载人潜水器,而且需要从1000米、2000米、4000米、乃至全海深的11000米的载人潜水器,如果是下潜1000米、2000米的深度,都用‘蛟龙’号,就如同‘大炮打蚊子’,是资源的浪费。我们不仅需要各种深度的载人潜水器,而且需要各种深度的无人潜水器,需要有缆潜水器,也需要无缆潜水器,以实现设备的相互协同。国家深海技术装备体系的建设是一个长期的过程,要分阶段、分步骤、分轻重缓急逐步完善,这就要求首先从国家层面进行全面规划,制订我国深海装备发展的总体目标和阶段目标,明确深海技术装备发展的路线图。因此,走向深海的路还很长。”
据了解,国家深海基地建成之后将成为多功能、全开放的部级公共平台,主要是面向深海的资源勘查,科学研究、生物、生态的研究和保护等工作,将会是国家深海大型装备集中统一管理的机构。这样一家重量级的机构,是如何选中蓝色硅谷核心区的?
“选中蓝色硅谷核心区,我们经过了综合考量,当时上海、深圳、海南等城市都发出了邀请,但权衡各方面因素,最终选定了青岛。因为青岛是海洋科研机构最集中的地方,深海基地是为科学家服务的公共平台,落户青岛,最贴近服务对象。”刘峰说。
海洋水产研究篇5
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,
表1近期imbc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5.8s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
海洋水产研究篇6
关键词:专利信息分析;海洋生物资源;海洋医药产业;产业发展;专利数据文献标识码:A
中图分类号:F207文章编号:1009-2374(2015)06-0005-04DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0432
海洋生物医药产业(MarineBiopharmaceuticsIndustry)是指从海洋生物中提取有效成分利用生物技术生产生物化学药品、保健品和基因工程药物的生产活动。目前已知地球上物种约有50万种生活在水中,海洋生物的品种总数达到20万种,占地球生物的80%以上,其中1/2以上具有抗肿瘤、抗老年痴呆症、抗病毒、抗凝血、抗艾滋病、防治心血管疾病、抗衰老、抗氧化以及调节免疫力等药理性质。由于海洋生态环境的特殊性,使得海洋生物在生存进化中产生了一系列与陆生生物迥异的特殊结构,对这些生物代谢特性的研究,对于帮助解决危害健康的癌症、心脑血管疾病、HIV等疑难杂症都有重要作用。
2011年《广西海洋产业发展规划》中提出,要加强海洋生物医药的研发,发展海洋药业,建立以广西特色产品为基础的海洋医药产业基地。为了实现上述目标,广西海洋医药产业必须加强自主创新能力的建设,通过引进、消化国内外的科技成果,最终走出一条属于自己的海洋生物医药产业路子。本文运用专利信息分析的方法和手段,分析我国海洋生物医药产业发展的趋势和方向,结合广西实际情况探讨海洋生物医药产业发展对策。
1海洋生物医药产业发展现状
1.1国内海洋生物医药资源开发现状
目前国内外海洋药物研究的主要生物类型有:(1)海藻:如昆布、海人草、石花菜、螺旋藻、羊栖菜、鼠尾藻等;(2)软体动物:如牡蛎、珍珠、章鱼、石决明、蛤蜊等;(3)节肢动物:如龙虾、对虾、寄居蟹等;(4)棘皮动物:如海参、海胆、海星、海燕等;(5)脊索动物:如海马、海龙、海鳗、带鱼等;(6)腔肠动物:如珊瑚、海蜇、海浮石等;(7)微生物:海绵、海鞘、苔藓虫、微藻、细菌、真菌等。从图1专利研究分布中可以看出,上述海洋生物化学结构中用于生物医药研究的主要包括多糖、蛋白质、氨基酸、脂类、生物碱、萜类等,新发现的化合物在以每4年增加50%的速度递增。丰富的海洋生物资源为海洋药物的研究与开发提供了大量的药物前体。
我国海洋生物医药行业虽然起步较晚,但发展势头强劲。从图2容易看出,我国海洋生物医药处于快速发展阶段,从2002年以来专利申请数量稳步增长,专利申请增长比例多年高于医药行业整体速度。目前,我国已有藻酸双酯钠(PPS)、肝糖酯、烟酸甘露醇、多抗佳、河豚毒素等多种海洋药物获得国家批准上市,并取得了数十亿的产业价值。
《2012年中国海洋经济统计公报》显示,2012年我国海洋生物医药产业实现增加值172亿元,比上年增长13.8%。海洋生物医药业之所以能保持良好发展势头,这与我国近年来加大对海洋生物医药业政策扶持和投入力度分不开的。此外,从2002~2011年,平均每年从海洋生物中发现新的生物结构200多个,一大批结构新颖的化合物已经陆续进入了临床研究阶段,这必将进一步推动海洋生物医药产业的发展壮大。
1.2广西海洋生物医药产业发展现状
广西北部湾是我国高生物量的海区之一,依靠良好的气候及地理条件,海洋中有着种类繁多的贝类、藻类及其他生物,还拥有占全国面积40%的沿海滩涂红树林,以及涠洲岛周围的浅海珊瑚礁,具有天然的海洋资源优势。据不完全统计,广西目前已有海洋生物药品、保健及化妆品公司40余家,从业人员逾4000人,并且规模在不断壮大。其中北海国发海洋生物产业股份有限公司已挂牌上市,且早在2004年便已投资2亿元建成了广西首个以海洋生物为资源的医药加工基地。这为加快推进广西海洋生物医药科技建设提供了基础。
广西海洋生物医药产业存在着巨大的经济和社会效益,海洋创新药物也已由技术积累进入了产品开发阶段。“十二五”期间全面推进北部湾海洋经济建设,是广西经济发展的重要目标,也是广西迈向海洋大省的重要举措。然而,无论从经济层面还是科技层面,广西海洋生物医药仍然处于起步阶段,要加强海洋生物医药科研实力、形成产业效益,还有许多迫切问题需要克服。
2广西海洋生物医药发展面临的问题
2.1海洋生物医药自主创新能力薄弱
广西海洋生物医药自主研发能力薄弱,首先体现在专利申请的数量和质量上。广西申请的海洋生物医药相关专利仅有13项,远远低于其他沿海省份的申请。从发明主题分析,多为鱼肝油、珍珠粉等健保制品,鲜有涉及热点如抗心脑血管病、抗肿瘤、抗病毒等核心技术领域。从发明类型分析,多为产品发明,对于活性物质研究的专利仅有2项,没有对活性物质药用机理等深层次的研究专利。传统的广西大型医药公司也鲜有涉足海洋生物医药领域的研究,而新兴的广西海洋生物医药企业规模小,资金少,因此也缺乏海洋生物医药的研发能力。这与广西丰富的热带海洋生物资源形成鲜明对比,说明广西在海洋生物医药产业自主研发能力薄弱,对广西海洋生物医药产业的发展十分不利。
2.2缺乏有效的公共研发平台
海洋生物医药的研发依赖于现代生物技术、基因工程技术、活性物质筛选技术等,具有周期长、风险大、回报高的特点。单靠某一个单位或领域的投入很难取得产业化成果。广西目前尚未建立起联合多学科及医药企业海洋生物医药的产品开发平台,因此在广西的海洋生物医药的专利申请人构成中,只有北海医药厂与广西医学院开发的鲎试剂一项,属于科研单位与企业的联名申请。这样的分散研究使得广西海洋生物医药科研项目停留在低水平重复阶段,不利于海洋生物医药产业化技术瓶颈的突破。长此以往,企业不愿意投入资金进行新的海洋生物医药的方向研究,而更愿意投入到科技含量低、没有自主知识产权的仿医药物生产环节,使得广西海洋生物医药的科技水平止步不前。
2.3海洋生物医药研究专业人才队伍不足
我国海洋生物医药尚处于发展期,专利申请多数为科研院校,公司申请专利较少。中国海洋大学于1993年成立了中国首个海洋药物化学专业,1996年创建了海洋药物硕士点。中科院南海海洋研究所在广州成立省海洋药物重点实验室,培养硕士和博士生。由表2可以看出,专利申请数量较多的省份皆是有强大的科研院校做支持。在此阶段,科研院校一方面承担起了海洋生物医药的研究攻关任务;另一方面为企业培养了大量的专业人才,有力地支持了相关学科的发展。
就海洋生物医药产业来看,广西仅有钦州学院一所公立本科学校拥有涉海专业,2008年起开始招收海洋生物医药方向本科生。学院的成立弥补了广西没有海洋生物医药专业的空白,承担起了为广西培养掌握系统的海洋药物科学理论,具备药学、医药工程、海洋药物和现代药物生物技术的基础理论和实验技能,能在医药、生物制品、食品、精细化工等领域从事研究开发和经营管理等方面的高级技术人才的艰巨任务。但仅靠钦州学院一所院校,并不足以填补海洋生物医药发展带来的巨大人才缺口,尤其是在高层次的研发人才培养上,广西目前还不具备培养自己的海洋生物医药人才能力。就目前来讲,亟需政府建立相关引进机制,将优秀的人才引入广西,促进整体科技水平的提升。从长远角度看,应该逐步规范和建立起各层次海洋生物医药人才培养平台,拥有自己的人才队伍,才能在海洋生物医药科研竞争中取得优势。
2.4专利保护意识水平差
由于现行科技人员技术晋升过于侧重论文的考核评价机制,在取得研究成果后急于,使得技术成果无法得到完整而有效的知识产权保护,这增加了海洋生物医药药品研发的风险,也使企业不愿意投入资金进行创新性研究。值得一提的是,在海洋生物医药产业全球化的今天,各国都在专利申请方面进行了全球专利布局。PCT专利是《斯特拉斯堡协议》中国际知识产权组织为各国专利申请人提供国际专利申请的渠道,PCT申请在一定程度上代表了专利的质量,也反映出申请主体的国际保护意识。在我国申请的44项外国公司专利申请中,有31项属于PCT国际申请。而反观我国专利申请中,只有广东2件、上海2件、浙江3件、天津2件为PCT国际申请,要想将新型药品打入国际市场,海洋生物医药产业的知识产权国际保护意识还需要加强。
3广西海洋生物医药产业发展对策
我国海洋生物医药发展的趋势表明,分子生物学、海洋生物学以及药理学的进步,使得海洋生物医药产业朝向更深层次发展。如何利用海洋生物技术探索出海洋生物化学结构中的高附加值资源,促进海洋新兴药品开发,实现海洋生物特殊活性物质产业化,是目前亟待解决的问题。鉴于广西基础科技力量薄弱,专业人才匮乏的实际情况,盲目学习其他省份进行规划是不合理,也是不符合广西实际情况的。因此我区更应抓住机遇,从实际情况出发,以丰富的海洋生物资源为依托,加强海洋生物资源的研发与利用,实现海洋生物高新技术特别是生物医药这一“永不衰落的朝阳产业”的发展壮大。
3.1加强海洋药用生物资源库建设,加速海洋生物医药产业化
海洋生物医药研发链的前端原料是海洋资源库各种生物,随着海洋生物医药产业的发展,对于海洋药源生物的需求量必将不断增大,其上游原料产业依靠传统的方式越来越无法满足日益扩张的市场。广西拥有天然的海域生物资源优势,开展海洋药用生物资源调查,对于扩大海洋药源、开发新型海洋药品具有先导作用。因此,挖掘相关海洋药源资料,对现有南海海洋生物资源进行有计划、有目的的调查,建立本海域完善的海洋药用生物资源信息系统,对于海洋生物进行基础性研究,能为我国海洋生物医药的整体进步打下坚实的基础。另外,广西海水养殖业经过多年发展,已形成产业规模,成为北海、钦州及防城港3市的重要支柱型产业,推进由普通海水生物的养殖到海水药源生物养殖的转变,不仅能带来更为可观的经济效益,还能丰富海洋药用资源库,推动海洋生物医药产品产业化的进程。
3.2推进产业合理布局,推动我区海洋生物医药快速发展
广西海洋生物医药具有仿制技术相对成熟、但自主知识产权产品少、产业化水平低、新型药物研发周期较长。因此,对于海洋生物医药产业的发展,应从我区实际情况出发,大力推进海洋生物医药整体布局,避免盲目鼓励高难度研发,造成资金与设备技术的浪费。
一是鼓励海洋生物仿制药的发展。依靠国内巨大的市场需求,带动科研发展,鼓励中小企业进行创新、促进产业结构的调整,缩小与国外的差距,并利用获利资金反哺新型药物的研制,从而推动海洋生物医药产业的全面升级。
二是进行重点规划,支持一批有实力的科研单位率先进行技术升级。中国人民第二军医大学肿瘤研究所拥有17项抗肿瘤发明专利,在国内海洋生物医药抗肿瘤研究方面处于领跑地位。该所通过对国外专利药物“仿制――改进――创新”的模式,用10年时间拉平了与发达国家30年的差距,完成了一系列治疗肿瘤和免疫性疾病的抗体类药物研制和生产,部分药物已成功上市。广西亦可借鉴其思路,通过“仿制――改进――创新”三步走模式,打造具有自主知识产权和核心竞争力的海洋生物医药龙头示范企业,引领产业的发展与升级。
3.3利用中医药理论,建立特色海洋生物医药体系
传统的中医药理论是我国现代医药领域一笔宝贵的财富。在距今2000多年以前的春秋时期,我国海洋生物医药就已经进行了临床应用。《黄帝内经》《本草纲目》《海草本草》等都对海洋药物进行过记载。我国海洋中药材的利用历史悠久,许多药方的药理药性都是经过千百年实践被证明行之有效的。广西中医药理论素来应用丰富,“三金”、“红花”、“金嗓子”等中药品牌已深入人心,将传统的中药理论应用于现代海洋生物医药产业中,从中药药方中提取有效物质,效率会远比从千万种化合物中筛选要高得多,这是广西发展海洋新型药物的核心优势,应给予重点支持,建立技术共享平台,加强海洋生物医药企业与传统中药制药企业的合作研究。
3.4培养海洋生物医药专业人才,提高人才综合素质
产业技术的竞争归根结底是人才的竞争,我区应从人才数量和人才综合素质两方面,提升对于广西海洋生物医药专业人才的培养能力。在扩大专业人才数量方面,要充分发挥钦州学院海洋学院的优势,在保证教学质量的前提下,扩大海洋生物医药专业招生规模,以应付未来发展的需要。一方面在提高人才综合素质方面,要培养一批专业能力强,综合素质高的海洋生物医药人才,尤其是培养出一批既了解海洋药物特点又具备管理素质的管理人才;另一方面增强广西海洋生物医药科研基础建设,争取尽早开设海洋药物硕士点。鉴于海洋生物医药高科技特点,可采取高校与研究机构联合培养的方式,与如美国、日本在内的国家科研机构采取联合办学,利用相关学科的优势资源,为海洋生物医药的研究输送高素质人才,为广西海洋生物医药产业提供人才保障。
3.5全面实施知识产权战略,加强海洋生物保健品研发
广西海洋生物医药相关专利主要是保健类产品,我区海洋生物保健品研发已具有一定实力。保健养生类产品发展前景广阔、市场容量大、技术门槛相对较低,是海洋药物的有益补充。可以在发展高科技海洋生物医药产业的同时,丰富保健品类新产品资源的开发,为扩展海洋保健品市场提供新的战略储备。一方面我区应紧跟国家知识产权的战略“十二五”规划,加强广西海洋生物医药产业特别是在保健产品方面的知识产权意识,提升企业创造、运用、保护及管理知识产权的能力,大力支持相关研发机构、企业将其研发成果申请专利保护,而不是急于发论文、上职称。另一方面要加大海洋生物医药领域专利申请与维持费用的资助力度,保证专利的维持时间,实现广西海洋生物医药产业合理规划与战略布局。目前,海洋生物医药的中国专利申请曲线充分显示出其强劲发展的势头,广西政府把海洋生物医药纳入新兴产业作为“十二五”重点项目符合科学发展观要求,具有高瞻远瞩的意义。作为沿海大省,广西要更加充分开发海洋这天然的药物宝库,建立以广西特色产品为基础的海洋医药产业基地,使“蓝色药业”成为广西海洋经济发展的新动力。
参考文献
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