海洋生物資源的新利用

劉　永

1加強海洋生物基因資源的研究

有利于保護海洋生物多樣性；進一步探究海洋生命的奧秘；發(fā)掘海洋生物基因，有利于保護海洋生物資源；從海洋生物的功能基因人手，有助于培育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆的養(yǎng)殖新品種，從根本上解決海水養(yǎng)殖生物“質(zhì)”、“量”和“病”的問題；開發(fā)海洋基因工程新藥，部分解決海洋藥源問題。

目前在這方面的核心工作有：開展遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建，功能基因的篩選與克隆，胚胎干細胞和基因打靶技術(shù)的研究；建立了淡水魚類基因轉(zhuǎn)移的完整技術(shù)體系，以及海洋魚類胚胎干細胞系，建立魚類功能基因分析的技術(shù)平臺；克隆了深海微生物編碼各種低溫酶的功能基因，建立新型酶制劑的基因工程生產(chǎn)工藝；功能基因的克隆以及基因重；利用基因工程研制新藥，構(gòu)建了可能用于海洋藥物生產(chǎn)的大型海藻表達系統(tǒng)。

SARS和H1N1病毒的流行，對人類健康提出了重大挑戰(zhàn)，開展海洋病原微生物的基因組和功能基因組學(xué)研究，以確定新的致病性相關(guān)功能基因。尋求有效預(yù)防和治療疾病、阻斷疾病傳播和擴散。特別強調(diào)了核酸疫苗和基因工程疫苗的應(yīng)用潛力。

2可減緩溫室效應(yīng)

二氧化碳含量增多導(dǎo)致溫室效應(yīng)，是全球主要環(huán)境問題之一。目前人類對于緩解溫室效應(yīng)的共識是保護植被。減少礦物燃料的使用，但這必然以犧牲發(fā)展為代價。海洋藻類的光合作用，產(chǎn)生大量的有機物質(zhì)，為海洋動物提供充足的食物。同時，還釋放大量的氧氣，總產(chǎn)量可達360億噸(占地球大氣含氧量的70％)，為海洋動物甚至陸上生物提供必不可少的氧氣。

近年來科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)生活在海水中的微細藻類，它也是二氧化碳的重大吸收源，它也通過光合作用可吸收、固定二氧化碳，因而可用以防止溫室效應(yīng)。更有意義的是這些微細藻類進行光合作用時，還能從二氧化碳中生成鱗狀的無機物石灰。現(xiàn)正在研究制作能連續(xù)培養(yǎng)微細藻類的系統(tǒng)，使其通過生物反應(yīng)器反復(fù)地進行光合作用并生成石灰，生成的石灰可回收作為水泥和各種吸附劑的原料。

3處理海洋石油污染

在海洋中，有一個不可忽視的部分就是海洋微生物，主要是細菌、放線菌、雪菌、酵母菌、病毒等，它們數(shù)量極大。某些海洋中的微生物有較強的氧化和分解石油的能力，可以利用生物的這一特性清除海水中的石油污染物。例如，利用微生物分解石油；利用能夠氧化碳氫化合物的細菌清除油膜；利用酵母清除油污染。但需要注意的是用微生物處理海洋石油污染最好能夠同其它方法結(jié)合起來，效果會更好。

4防止外柬物種入侵

5月22日是“國際生物多樣性日”。2009年國際生物多樣性日的主題是：保護生物多樣性——防止外來物種入侵。以我國為例，我國是海洋大國，海洋既是生物資源的寶庫，也是最容易遭受外來物種入侵、定居、擴散和蔓延的敏感區(qū)域。目前已經(jīng)有180多種外來物種入侵中國，我國成為遭受外來入侵生物危害最嚴(yán)重的國家之一。

經(jīng)調(diào)查，目前我國海洋和海岸、灘涂的外來物種，它們通過船底附著、外輪壓艙水?dāng)y帶以及人為引進等途徑進入我國海區(qū)。海中的貝類如果附著在船體上，不僅傷害船體，而且會造成航行阻力增加因而浪費燃料。利用海水冷卻的發(fā)電站的進水口如果被貝類堵塞，便會引起事故。為了防止貝類附著，通常使用含有有機鉛的涂料，不僅會殺死貝類，而且鉛溶于海水后會對人和海洋生物有害，最近發(fā)現(xiàn)的鯨魚集體自殺，便同這種涂料造成的污染有關(guān)。

因此人們努力尋找無毒的防附著物質(zhì)。后來從海洋無脊椎動物馬尾藻屬苔蘚蟲門的生物中抽出一種名為三溴甲克胺的物質(zhì)，這種物質(zhì)毒性極低，不會殺死貝類，但可防止其附著，防附著的效果為有機鉛化合物的8倍，為硫酸鉛的100倍。

5開發(fā)海洋藥物

利用海洋生物資源進行藥物開發(fā)成為醫(yī)藥界關(guān)注的新熱點。各國政府競相投入巨資進行海洋天然產(chǎn)物和海洋藥物的研究。近年來，國外出現(xiàn)大量涉及藥物、食品、功能食品、化妝品、酶制劑、生物工具藥方面的海洋天然產(chǎn)物專利產(chǎn)品。

如鯊魚身上能夠分泌出一種抑制癌細胞的化學(xué)物質(zhì)，人們正在嘗試著從它們身上提取抗癌物質(zhì)。另外，海螃蟹體內(nèi)含有一種MFL的奇妙物質(zhì)，當(dāng)它的“手腳”被折斷時，這種物質(zhì)能在短時間內(nèi)大量分泌。用不了多久，“骨折”部位就能自動愈合，并長出新肢。美國科學(xué)家已能從蟹體內(nèi)成功提取MFL，目前，美國部分醫(yī)院已將MFL應(yīng)用于臨床實踐。醫(yī)藥專家將海蛇毒血清進行處理以后，提煉出來的藥物不僅可以治療各種毒蛇和毒蟲咬傷，而且還是治療風(fēng)濕麻痹、半身不遂、坐骨神經(jīng)痛、疥癬及癌瘤等各種頑癥的特效藥。

6運用于化妝品

海洋類化妝品原料主要有：深海微量元素、海洋紅藻酵母、海藻膠原質(zhì)等深海微量元素包含所有人體日常必須攝取礦物質(zhì)和微量元素。海藻復(fù)合物與許多化妝品原料有優(yōu)越的兼容性。另外，利用生物高科技手段在天然海洋生物中的提取物主要有天然蛋白質(zhì)、多肽、多糖、多酚等。其在化妝品中有廣泛用途。如防止皮膚細胞老化、吸收紫外線、抗寒風(fēng)刺激以及保持肌膚細嫩等。

21世紀(jì)人類將進入開發(fā)利用海洋的新時代，一些新興產(chǎn)業(yè)如海水利用、海洋生物制藥、海洋信息服務(wù)等規(guī)模不斷擴大，速度迅猛增長。海洋產(chǎn)業(yè)將逐步成為朝陽產(chǎn)業(yè)。不能忽視的是在海洋經(jīng)濟增長的同時，還要注意海洋生態(tài)環(huán)境的保護。