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(kù)”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(lái)越多的人享受著來(lái)自海洋的各種“福利”:從醫(yī)藥到嬰兒配方產(chǎn)品,,都有來(lái)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(chǎng)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(chǎng)價(jià)值將以每年12%的速度增長(zhǎng)。
鑒于海洋經(jīng)濟(jì)的誘人前景,,世界各沿海國(guó)家更是紛紛加入到這場(chǎng)“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(cè),,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(lái)說(shuō)無(wú)疑是巨大挑戰(zhàn),。
近年來(lái),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(cè)儀器和設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生,。
例如“海神號(hào)”無(wú)人深潛器,,能在1.1萬(wàn)米深海中用兩種互補(bǔ)模式運(yùn)行;而“深海之眼”則可在長(zhǎng)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(zhǎng)相建海對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者表示,,基于全基因組測(cè)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(lái)認(rèn)識(shí)和理解生物的各種生命過(guò)程,,如生長(zhǎng)、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(lái),,我國(guó)加大了對(duì)海洋生物基因組測(cè)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(cè)序均在我國(guó)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(kù)”變得豐富而強(qiáng)大,。
海洋牧場(chǎng)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(lái)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(zhǎng)孫永軍對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者表示,我國(guó)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(zhǎng)楊紅生特別推崇“海洋牧場(chǎng)”的模式,即主要通過(guò)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(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹:與捕撈相比,,海洋牧場(chǎng)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(chǎng)可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多營(yíng)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)斯し帕飨啾龋Q竽翀?chǎng)注重生境修復(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(shuō):“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),。”