進入21世紀,，利用藻類生物量開發(fā)新能源,、新材料的研究方興未艾,。面向藻類學(xué)發(fā)展新前沿，面對資源環(huán)境新需求,，如何開展中國藻類學(xué)和藻類生物技術(shù)研究,，成為第312次香山科學(xué)會議的中心議題。
藻類學(xué)應(yīng)有更大作為
以“藻類學(xué)的新前沿”為主題的第312次香山科學(xué)會議11月9日～11月11日在北京舉行,。中科院海洋研究所研究員秦松、中科院水生生物所研究員胡征宇,、廈門大學(xué)研究員焦念志,、中科院大連化學(xué)物理研究所研究員張衛(wèi)擔(dān)任大會執(zhí)行主席。
藻類學(xué)研究日漸深入
藻類是無根,、莖,、葉分化的孢子植物，從淡水到鹽湖,、從極地到溫泉,、從陸地到海洋，極具廣布性和多樣性,。早在35億年前,，藻類就出現(xiàn)在地球上，對大氣層中氧的形成起到關(guān)鍵作用,。十幾億年前真核藻類出現(xiàn),，演化出十多個門類、數(shù)萬個種類,，在全球二氧化碳固定和環(huán)境自凈中起到十分重要的作用,。
我國藻類分子生物學(xué)和基因的研究工作已經(jīng)在多種藻類上開展并取得進展。中科院武漢植物園研究員胡鴻均介紹說,，電子顯微鏡技術(shù),、分子生物學(xué)理論與方法在藻類學(xué)各分支學(xué)科中的應(yīng)用,，不僅揭示了很多以往未觀察到的新現(xiàn)象，同時還發(fā)現(xiàn)了許多新類型,。
中科院海洋研究所研究員費修綆在題為《藻類學(xué)研究的歷史與未來》的主題評述報告中說,，20世紀90年代中期以來，我國的藻類學(xué)研究進入了分子生物學(xué)和傳統(tǒng)藻類學(xué)研究相結(jié)合的新時期,，這一時期不僅傳統(tǒng)的藻類學(xué)研究繼續(xù)活躍開展,，國家“863”計劃、“973”計劃等都對藻類分子生物學(xué)和生物技術(shù)的研究給予了支持,，藻類學(xué)研究的深度和廣度不斷擴大,。目前，藻類生物技術(shù)研究的主要領(lǐng)域有：對傳統(tǒng)的藍色農(nóng)業(yè)進行技術(shù)改造及遺傳改良,；海藻栽培,、海洋藥物、活性物質(zhì)的研究和提取相結(jié)合,；藻類栽培和改善海洋與湖泊水體生態(tài)環(huán)境相結(jié)合,；藻類對全球氣候變暖、降低大氣CO2濃度已經(jīng)起到和可能起到的巨大作用受到關(guān)注,；利用微藻和大型海藻生產(chǎn)生物質(zhì)能源的研究啟動,。
產(chǎn)業(yè)化前景廣闊
許多藻類富含蛋白質(zhì)、維生素和各種微量元素,，以及β胡蘿卜素,、高度不飽和脂肪酸等生物活性物質(zhì)，是人類重要的營養(yǎng)源,。藻類資源在國民經(jīng)濟和人民生活中占有日益重要的地位,，成為蛋白、藥物和化工產(chǎn)品的寶庫,。我國已建立了世界上規(guī)模最大的藻類養(yǎng)殖業(yè)和海藻栽培業(yè),。
中科院南海海洋研究所研究員向文洲在報告中說，近年來極端生物學(xué)的研究得到了國際上的高度關(guān)注,，其不僅涉及許多生命科學(xué)的重大問題,，而且有著巨大的應(yīng)用和開發(fā)價值，有關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品有望在醫(yī)療保健,、食品,、精細加工、環(huán)境保護與治理以及太空生命維持系統(tǒng)等方面得以廣泛應(yīng)用,。廣泛篩選具有極端適應(yīng)特征的微藻（螺旋藻,、鹽藻），充分利用陽光、沿海灘涂和鹽堿沙漠荒地,，建立低成本和開放式光合反應(yīng)器產(chǎn)業(yè)化技術(shù),，已經(jīng)成為微藻生物技術(shù)應(yīng)用研究的重要方向。
以極端適應(yīng)的螺旋藻為基礎(chǔ),，我國已建成國際上最大的藻類養(yǎng)殖基地,。2006年我國有螺旋藻生產(chǎn)企業(yè)近60個，螺旋藻干粉的生產(chǎn)量達2500噸,，占全世界產(chǎn)量的62%,。與會專家認為，藻類學(xué)和藻類生物技術(shù)是發(fā)展藍色農(nóng)業(yè),、確保21世紀食品安全,、提高人民生活質(zhì)量的重要基石。充分利用現(xiàn)有藻類養(yǎng)殖基地,，開發(fā)有巨大市場前景的極端微藻新資源與新產(chǎn)品,，促進微藻產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展，將是我國藻類產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,。
規(guī)模栽培保護環(huán)境
隨著沿海地區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展和城市化進程的加快,，大量陸源有機物、營養(yǎng)鹽類的排入和大規(guī)模養(yǎng)殖所造成的海水自身污染,，都為赤潮生物的暴發(fā)性增殖提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ),。僅長江輸送入海的活性磷酸鹽和溶解態(tài)無機氮，平均每年分別為600萬噸和31萬噸,；2006年我國近海未達到清潔海域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的面積約為13530平方公里,，嚴重和中度污染的海域面積分別比2005年增加了約3060和730平方公里。
中國水產(chǎn)大學(xué)生命科學(xué)院教授何培民指出,，要減少赤潮的發(fā)生頻率和降低赤潮所造成的損失，人類唯一可做的只能是有效控制海水的富營養(yǎng)化因素,，而控制海水富營養(yǎng)化的重任只能由大型海藻來承擔(dān),。何培民等在2006年～2007年承擔(dān)了上海城市沙灘1.5平方公里富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復(fù)工程試驗，研究結(jié)果顯示,，采用大型海藻江籬直接吸收氮磷,，3個月內(nèi)可使水體的活性磷和氨態(tài)氮幾乎耗盡，治理富營養(yǎng)化效果十分顯著,。水質(zhì)指標(biāo)達到Ⅰ～Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),，透明度最高達6米，成為我國第一例封閉型海區(qū)生態(tài)修復(fù)治理的典范,。而在開放海區(qū),，何培民等從2002年起對江蘇啟東呂泗港口進行了連續(xù)3年的紫菜栽培生態(tài)修復(fù)跟蹤研究，結(jié)果表明,，在紫菜栽培期間,，栽培區(qū)內(nèi)營養(yǎng)鹽含量明顯下降,，紫菜栽培可使海區(qū)水質(zhì)由劣Ⅴ類達到Ⅰ～Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
藍藻水華的頻發(fā)和大規(guī)模暴發(fā)已經(jīng)成為亟須解決的我國水環(huán)境重大問題之一,。今年太湖藍藻暴發(fā)并造成無錫用水危機,，雖然是一次偶然事件，但其影響卻是空前的,，如何發(fā)揮藻類在海洋環(huán)境保護等方面的作用,，成為擺在研究人員面前的重要課題?！秶抑虚L期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》把“海洋生物資源保護和高效利用技術(shù)”以及“海洋生態(tài)與環(huán)境保護技術(shù)”列為“優(yōu)先主題”,，其中藻類將在資源和環(huán)境領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
中科院水生生物所研究員宋立榮指出,，相對于西方一些發(fā)達國家,，我國對藍藻水華的研究起步較晚，對藍藻水華的發(fā)生機理,、危害和控制對策還缺乏深入,、系統(tǒng)的認識，對藻類毒素在與人類健康及毒素的控制規(guī)范方面尚無相應(yīng)的指標(biāo),?？梢灶A(yù)測，在未來的5～10年,，我國水體中藍藻水華及其毒素污染總體上有加劇的趨勢,，制定、實施防治規(guī)劃,，開發(fā)出高效,、廉價的控制技術(shù)迫在眉睫。
提升藻類基礎(chǔ)研究水平
與會專家認為,，近年來我國藻類多以技術(shù)性成果為主,，基礎(chǔ)性研究的內(nèi)容和成果不夠突出；藻類應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果的數(shù)量和質(zhì)量仍有待改進,，產(chǎn)量世界第一,，產(chǎn)品檔次和產(chǎn)值偏低現(xiàn)象未得到根本改善，各類藻類產(chǎn)業(yè)的先進性和穩(wěn)定性普遍存在問題,，亟待改善,。
開發(fā)清潔的可再生能源已成為我國能源領(lǐng)域的一個緊迫課題，微藻可利用太陽能和水制作氫氣,，不受原料限制,，可望為“氫能經(jīng)濟”大規(guī)模提供氫源。通過關(guān)鍵技術(shù)突破，綠藻光解水制氫有可能達到市場可接受的生產(chǎn)成本,，是太陽能生物制氫研究的重點,。中科院植物所研究員黃芳說，微藻在自然界分布廣泛,，對生存環(huán)境適應(yīng)性強,，是固定太陽能的重要生物群體。應(yīng)盡快整合各方面的優(yōu)勢,，深入系統(tǒng)地開展對藻類放氫的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,，發(fā)掘我國特有的高效產(chǎn)氫藻株，通過關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),，建立高效持續(xù)穩(wěn)定的藻類規(guī)?；a(chǎn)氫系統(tǒng)，實現(xiàn)能源供給的可持續(xù)發(fā)展,。
與會專家指出,，未來我國藻類學(xué)研究應(yīng)首先加強前瞻性的基礎(chǔ)研究，研究內(nèi)容應(yīng)覆蓋分類學(xué),、形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué),，系統(tǒng)發(fā)育與進化生態(tài)學(xué)、藻類與環(huán)境,，生理學(xué),、生物化學(xué)與生物活性物質(zhì)，遺傳學(xué)和育種學(xué),，生物多樣性的現(xiàn)狀與保護,；研究的主產(chǎn)物——論文應(yīng)當(dāng)是少而精，有質(zhì)量才會有生命力,。同時,，要加強栽培技術(shù)，改造相關(guān)的藻類生物學(xué)基礎(chǔ)研究,、藻類天然產(chǎn)物的研發(fā),、藻類藥物產(chǎn)品的研發(fā)和藻類種質(zhì)遺傳改良的生物技術(shù)研究，利用藻類調(diào)控和改善環(huán)境的生物技術(shù),，帶動更多更新的藻類食品、保健品,、化妝品,、藥物、生物活性物質(zhì)問世,，藻類在改善人類的生活和環(huán)境方面應(yīng)有更大的作為,。
