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(jī)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(qiáng)大。
以“藍(lán)色寶藏”為依托的海洋生物經(jīng)濟(jì)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(huì)估計(jì),,海洋生物技術(shù)當(dāng)前的全球市場價(jià)值為80億歐元,如果工業(yè)界與科技界共同合作,,其市場價(jià)值將以每年12%的速度增長,。
鑒于海洋經(jīng)濟(jì)的誘人前景,世界各沿海國家更是紛紛加入到這場“藍(lán)色”的圈地運(yùn)動(dòng)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(bào)告》顯示,,目前全球僅有5%的洋區(qū)已被人類探測,新近估計(jì)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(duì)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(jī)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(yùn)而生,。
例如“海神號(hào)”無人深潛器,能在1.1萬米深海中用兩種互補(bǔ)模式運(yùn)行,;而“深海之眼”則可在長達(dá)24~48小時(shí)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(duì)《中國科學(xué)報(bào)》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(gè)基因來認(rèn)識(shí)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?cè)O(shè)計(jì)和優(yōu)化生物性狀提供了可能,。
近年來,我國加大了對(duì)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(jī)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(qiáng)大。
海洋牧場助水產(chǎn)養(yǎng)殖升級(jí)
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(hù)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(diǎn)綜合來看,,在藍(lán)色經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)代化升級(jí)的迫切性,好當(dāng)家集團(tuán)有限公司科研處處長孫永軍對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》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(kuò)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(gè)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(jì)損失。
如何助力海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖升級(jí),?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(jìn)行高水平的生物管理和環(huán)境控制,,擴(kuò)大海洋生物資源量,,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)捕撈。
楊紅生在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹:與捕撈相比,,海洋牧場注重對(duì)生物資源的養(yǎng)護(hù)和補(bǔ)充,;與海水養(yǎng)殖相比,海洋牧場可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多營養(yǎng)級(jí)利用,,有效降低投入品對(duì)海域環(huán)境的影響,,拓展了增養(yǎng)殖生物的活動(dòng)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(shí),受訪者談?wù)摰牧硪恢攸c(diǎn)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(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)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)。”