一、 海洋生物技术的内涵
海洋是地球上潜力最大的资源库,它不仅能提供人类需要的优质蛋白质,还含有丰富的生物活性物质,是解决人类所面临的食物、资源和环境三大难题的最佳出处。海洋生物技术通过遗传操作和克隆技术不仅可以为水产养殖创造和提供优质、高产、抗逆新品种,而且还可以提供有机体用来生产天然产物或者用于生物修复改良海洋环境。海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学,以及生物多样性和海洋生态学等知识和内容。海洋生物技术的发展对推动海洋生物资源的开发和利用,为人类的生存和发展提供更广阔的空间和美好的前景。
海洋动植物养殖生物技术、海洋天然产物生物技术和海洋环境生物技术是当前海洋生物技术发展的3个主要方面。
二、海洋生物技术研究展望
海洋动植物养殖生物技术
病害是困扰我国海水养殖业发展的最大问题。究其原因,主要是对病原的分子本质认识不足。基因工程技术的发展为人类认识病原基因的结构和功能、阐明病害的发生机理提供了手段,从而为彻底防治病害开辟了新的途径。
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的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。今后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。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,已发展的逆转录病毒介导法、电穿孔法、转座子介导法及胚胎细胞介导法以外,还需要研究更为先进、可靠的新技术和方法。
海洋天然产物生物技术
利用海洋生物活性物质和生物技术手段,为药品、高分子材料、酶、疫苗和诊断试剂等开发新一代化学品和工艺,是海洋生物技术产业发展的一个重要方面。天然产物开发、酶开发利用和脂肪酸生产是关注较多、发展较快的技术专题。寻找最现代的方法分离活性物质、测定分子组成和结构、生物合成方式和检测生物活性是海洋天然产物开发的重要研究内容。海洋酶资源及其特征、酶分离的生物化学以及商业应用前景等都是最重要的研究内容。今后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。
海洋环境生物技术
该领域今后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。其方法主要是利用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。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。