基因組學(xué)等各種生物組學(xué)技術(shù)正在幫助人類逐漸揭開海洋生物資源的神秘面紗,。除此之外,生物有機化學(xué),、生物合成學(xué),、免疫學(xué)、病害學(xué)等學(xué)科也使海洋生物技術(shù)的“彈藥庫”變得豐富而強大,。
以“藍色寶藏”為依托的海洋生物經(jīng)濟正熱火朝天,。
如今,越來越多的人享受著來自海洋的各種“福利”:從醫(yī)藥到嬰兒配方產(chǎn)品,,都有來自海洋生物的成分,。
歐洲科學(xué)基金會估計,海洋生物技術(shù)當(dāng)前的全球市場價值為80億歐元,,如果工業(yè)界與科技界共同合作,,其市場價值將以每年12%的速度增長。
鑒于海洋經(jīng)濟的誘人前景,世界各沿海國家更是紛紛加入到這場“藍色”的圈地運動中,。
生物技術(shù)揭開海洋面紗
中科院日前發(fā)布的《2013高技術(shù)發(fā)展報告》顯示,,目前全球僅有5%的洋區(qū)已被人類探測,新近估計海洋中還有1/3的物種尚不為人所知,。
顯然,,發(fā)現(xiàn)和研究形形色色的海洋生物,對人類來說無疑是巨大挑戰(zhàn),。
近年來,,各種各樣的遙控潛水器和水下機器人不斷問世,綜合集成聲,、光,、電和生物傳感器等技術(shù)的各種海洋生命探測儀器和設(shè)備應(yīng)運而生。
例如“海神號”無人深潛器,,能在1.1萬米深海中用兩種互補模式運行,;而“深海之眼”則可在長達24~48小時內(nèi)幾乎不造成任何干擾地觀察深海生物。
然而,,“看得到”不代表“看得懂”,。幸好,基因組學(xué)等各種生物組學(xué)技術(shù)正在幫助人類逐漸揭開海洋生物資源的神秘面紗,。
中科院海洋所前所長相建海對《中國科學(xué)報》記者表示,,基于全基因組測序的組學(xué)研究能夠全面解析生物的基因結(jié)構(gòu)和功能,使人們可以從基因組水平,,而不是孤立地從單個基因來認(rèn)識和理解生物的各種生命過程,,如生長、發(fā)育,、抗性等,,從而為人們設(shè)計和優(yōu)化生物性狀提供了可能。
近年來,,我國加大了對海洋生物基因組測序的支持力度,,牡蠣、半滑舌鰨,、大黃魚,、石斑魚和鯉魚的全基因組測序均在我國宣告完成。
此外,,宏基因組的介入,,則有助于分析給定生物群落的全部基因,從而避開一一鑒別物種的困難,,特別適合于海洋環(huán)境微生物群落的研究,。
除上述組學(xué)研究,,生物有機化學(xué)、生物合成學(xué),、免疫學(xué),、病害學(xué)等學(xué)科也使海洋生物技術(shù)的“彈藥庫”變得豐富而強大。
海洋牧場助水產(chǎn)養(yǎng)殖升級
相建海介紹,,上述海洋生物前沿技術(shù)主要應(yīng)用于現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖,、海洋農(nóng)業(yè)生物安保和食物安全、海洋生物資源養(yǎng)護和環(huán)境的生物修復(fù)等領(lǐng)域,。
從多位業(yè)內(nèi)人士的觀點綜合來看,,在藍色經(jīng)濟中,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是基礎(chǔ)和根本,。而在生物技術(shù)的帶動下,,此“水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)”的前面必須加上“現(xiàn)代”二字。
現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖是在人工控制環(huán)境下,,借助生物反應(yīng)器等生產(chǎn)水生生物,,不僅包括魚蝦貝類,還包括藥材,、食物添加劑,、可替代石油的脂類和食品等。
對于水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)代化升級的迫切性,,好當(dāng)家集團有限公司科研處處長孫永軍對《中國科學(xué)報》記者表示,,我國海產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的提高主要還是依靠規(guī)模的擴大和人力,、物力的大量投入,。隨著養(yǎng)殖面積和密度的不斷增大以及環(huán)境的惡化,近幾年個別地區(qū)海產(chǎn)養(yǎng)殖單產(chǎn)降低,、品質(zhì)下降,、病害頻發(fā)現(xiàn)象逐年加劇,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失,。
如何助力海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖升級,?中科院海洋所副所長楊紅生特別推崇“海洋牧場”的模式,即主要通過放流,、底播,、移植等方式將經(jīng)中間育成或人工馴化的生物苗種放流入海,利用天然餌料或微量投餌育成,,并進行高水平的生物管理和環(huán)境控制,,擴大海洋生物資源量,實現(xiàn)可持續(xù)捕撈,。
楊紅生在接受《中國科學(xué)報》記者采訪時介紹:與捕撈相比,,海洋牧場注重對生物資源的養(yǎng)護和補充,;與海水養(yǎng)殖相比,海洋牧場可實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多營養(yǎng)級利用,,有效降低投入品對海域環(huán)境的影響,,拓展了增養(yǎng)殖生物的活動空間,提高了養(yǎng)殖產(chǎn)品的品質(zhì),;與單純?nèi)斯し帕飨啾?,海洋牧場注重生境修?fù)和資源管理,保證了增殖目標(biāo)生物的成活率與回捕率,。
育種水平亟待提高
正所謂“農(nóng)為本,,種為先”。在談及海洋生物產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化問題時,,受訪者談?wù)摰牧硪恢攸c則集中在海洋生物資源的育種上,。
相建海說:“海洋生物技術(shù)在促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級方面正發(fā)揮著重大作用,其中最為活躍的領(lǐng)域是海洋種業(yè),。”