目前人類對(duì)原生動(dòng)物利用概況

目前人類對(duì)原生動(dòng)物利用概況關(guān)鍵詞海洋生物技術(shù)發(fā)展展望近10年來，由于海洋在沿海國(guó)家可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益突出，以及人類對(duì)海洋環(huán)境特殊性和海洋生物多樣性特征的認(rèn)識(shí)不斷深入，海洋生物資源多層面的開發(fā)利用極大地促進(jìn)了海洋生物技術(shù)研究與應(yīng)用的迅速發(fā)展。為了適應(yīng)這種快速發(fā)展的形勢(shì)，美國(guó)、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家先后制定了國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，把海洋生物技術(shù)研究確定為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。1996年，中國(guó)也不失時(shí)機(jī)地將海洋生物技術(shù)納入國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃），為今后的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。不言而喻，迄今海洋生物技術(shù)不僅成為海洋科學(xué)與生物技術(shù)交叉發(fā)展起來的全新研究領(lǐng)域，同時(shí)，也是21世紀(jì)世界各國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容并將顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭和巨大應(yīng)用潛力。發(fā)展特點(diǎn)1.1加強(qiáng)基礎(chǔ)生物學(xué)研究是促進(jìn)海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的重要基石海洋生物技術(shù)涉及到海洋生物的分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)，乃至生物多樣性和海洋生態(tài)學(xué)等廣泛內(nèi)容，為了使其發(fā)展有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，研究者非常重視相關(guān)的基礎(chǔ)研究。一位資深的研究者說：分子生物水平的研究成果增多了。事實(shí)確實(shí)如此。近期的研究成果統(tǒng)計(jì)表明，海洋生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究更側(cè)重于分子水平的研究，如基因表達(dá)、分子克隆、基因組學(xué)、分子標(biāo)記、海洋生物分子、物質(zhì)活性及其化合物等。這些具有導(dǎo)向性的基礎(chǔ)研究，對(duì)今后的發(fā)展將有重要影。1.2推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是海洋生物技術(shù)應(yīng)用的主要方面日前，應(yīng)用海洋生物技術(shù)推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要聚焦在水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋天然產(chǎn)物開發(fā)兩個(gè)方面，這也是海洋生物技術(shù)研究發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。充滿活力的原因所在。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，提高重要養(yǎng)殖種類的繁殖、發(fā)育、生長(zhǎng)和健康狀況，特別是在培育品種的優(yōu)良性狀、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的進(jìn)步。在海洋天然產(chǎn)物開發(fā)方面，利用生物技術(shù)的最新原理和方法開發(fā)分離海洋生物的活性物質(zhì)、測(cè)定分子組成和結(jié)構(gòu)及生物合成方式、檢驗(yàn)生物活性等，已明顯地促進(jìn)了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物和化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。1.3保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用是海洋生物技術(shù)研究應(yīng)用的另一個(gè)重要方面利用生物技術(shù)保護(hù)海洋環(huán)境、治理污染，使海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)過程更加有效是一個(gè)相對(duì)比較新的應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)域，因此，無論是從技術(shù)開發(fā)，還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，它都有巨大的潛力有待挖掘出來。日前已涉及到的研究主要包括生物修復(fù)（如生物降解和富集、固定有毒物質(zhì)技術(shù)等）、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應(yīng)和共生等。有關(guān)國(guó)家把“生物修復(fù)”作為海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)及其產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生物工程手段，美國(guó)和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復(fù)計(jì)劃，推動(dòng)該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域當(dāng)前，國(guó)際海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)研究發(fā)展領(lǐng)域主要包括如下幾個(gè)方面：2.1發(fā)育與生殖生物學(xué)基礎(chǔ)弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個(gè)環(huán)節(jié)的生理過程及其分子調(diào)控機(jī)理，不僅對(duì)于闡明海洋生物生長(zhǎng)、發(fā)育與生殖的分子調(diào)控規(guī)律具有重要科學(xué)意義，而且對(duì)于應(yīng)用生物技術(shù)手段，促進(jìn)某種生物的生長(zhǎng)發(fā)育及調(diào)控其生殖活動(dòng)，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要應(yīng)用價(jià)值。因此，這方面的研究是近年來海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。主要包括：生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、生長(zhǎng)一催乳激素、滲透壓調(diào)節(jié)激素、生殖抑制因子、卵母細(xì)胞最后成熟誘導(dǎo)因子、性別決定因子和性別特異基因等激素和調(diào)節(jié)因子的基因鑒定、克隆及表達(dá)分析，以及魚類胚胎于細(xì)胞培養(yǎng)及定向分化等。2.2病原生物學(xué)與免疫隨著海洋環(huán)境逐漸惡化和海水養(yǎng)殖的規(guī)模化發(fā)展，病害問題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸因子之一。開展病原生物（如細(xì)菌、病毒等）致病機(jī)理、傳播途徑及其與宿主之間相互作用的研究，是研制有效防治技術(shù)的基礎(chǔ)；同時(shí)，開展海水養(yǎng)殖生物分子免疫學(xué)和免疫遺傳學(xué)的研究，弄清海水魚、蝦、貝類的免疫機(jī)制對(duì)于培育抗病養(yǎng)殖品種、有效防治養(yǎng)殖病害的發(fā)生具有重要意義。因此，病原生物學(xué)與免疫已成為當(dāng)前海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，重點(diǎn)是病原微生物致病相關(guān)基因、海洋生物抗病相關(guān)基因的篩選、克隆，海洋無脊椎動(dòng)物細(xì)胞系的建立、海洋生物免疫機(jī)制的探討、DNA疫苗研制等。2.4生物活性及其產(chǎn)物海洋生物活性物質(zhì)的分離與利用是當(dāng)今海洋生物技術(shù)的又一研究熱點(diǎn)。各種海洋生物中都廣泛存在獨(dú)特的化合物，用來保護(hù)自己生存于海洋中。來自不同海洋生物的活性物質(zhì)在生物醫(yī)學(xué)及疾病防治上顯示出巨大的應(yīng)用潛力，如海綿是分離天然藥物的重要資源。另外，有一些海洋微生物具有耐高溫或低溫、耐高壓、耐高鹽和財(cái)?shù)蜖I(yíng)養(yǎng)的功能，研究開發(fā)利用這些具特殊功能的海洋極端生物可能獲得陸地上無法得到的新的天然產(chǎn)物，因而，對(duì)極端生物研究也成為近年來海洋生物技術(shù)研究的重點(diǎn)方面。2.5海洋環(huán)境生物技術(shù)該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)是海洋生物修復(fù)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。生物修復(fù)技術(shù)是比生物降解含義更為廣泛，又以生物降解為重點(diǎn)的海洋環(huán)境生物技術(shù)。其方法包括利用活有機(jī)體、或其制作產(chǎn)品降解污染物，減少毒性或轉(zhuǎn)化為無毒產(chǎn)品，富集和固定有毒物質(zhì)（包括重金屬等），大尺度的生物修復(fù)還包括生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)調(diào)控等。應(yīng)用領(lǐng)域包括水產(chǎn)規(guī)?；B(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖、石油污染、重金屬污染、城市排污以及海洋其他廢物（水）處理等。日前，微生物對(duì)環(huán)境反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制、降解過程的生化機(jī)理、生物傳感器、海洋微生物之間以及與其它也之間的共生關(guān)系和互利機(jī)制，抗附著物質(zhì)的分離純化等是該領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。前沿領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展從海藻中分離出新的抗氧化劑［1］,建立了大量生產(chǎn)生物活性化合物的海藻細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，建立了通過海綿細(xì)胞體外培養(yǎng)制備抗腫瘤化合物的方法［1］；從不同生物（如對(duì)蝦和細(xì)菌）中鑒定分離出抗微生物肽及其基因，從魚類水解產(chǎn)物中分離出可用作微生物生長(zhǎng)底物的活性物質(zhì)，海洋生物中存在的抗附著活性物質(zhì)，用血管生成抑制劑作為抗受孕劑，從蟹和蝦體內(nèi)提取免疫激活劑，從海洋藻類和藍(lán)細(xì)菌中純化光細(xì)菌致死化合物，海星抽提物在小鼠上表現(xiàn)出批精細(xì)胞形成的作用，從海洋植物Zosteramarina分離出一種無毒的抗附著活性化合物，從海綿和海鞘抽提物分離出抗腫瘤化合物，開發(fā)了珊瑚變態(tài)天然誘導(dǎo)劑，從海膽中分離出一種抗氧化的新藥，在海洋雙鞭毛藻類植物中鑒定出長(zhǎng)碳鏈高度不飽和脂肪酸（8），表明海洋真菌是分離抗微生物肽等生物活性化合物的理想來源［2］；發(fā)現(xiàn)海洋假單胞桿菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性，從硬殼蛤分離出谷光甘肽一S一轉(zhuǎn)移酶，從鯉血清中分離出絲氨酸蛋白酶抑制劑，從海綿中分離出氨激脯氨酸二肽酶，從一種珊瑚分離出具DNA酶樣活性的物質(zhì)，建立了開放式海綿養(yǎng)殖系統(tǒng)，為生物活性物質(zhì)的大量制備提供了充足的海綿原料［3］；從蝦肌水解產(chǎn)物中分離到抗氧化肽物質(zhì)［4］；展望與建議海洋生物技術(shù)作為一個(gè)全新的學(xué)科，已成為21世紀(jì)海洋研究開發(fā)的重要領(lǐng)域，并沿著三個(gè)應(yīng)用方向迅速發(fā)展。一是水產(chǎn)養(yǎng)殖，其日標(biāo)十分清楚就是要提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在優(yōu)良品種培育、病害防治、規(guī)?；a(chǎn)等諸多方面出現(xiàn)跨越式的發(fā)展；二是海洋天然產(chǎn)物開發(fā)，其日標(biāo)是探索開發(fā)高附加值的海洋新資源，促進(jìn)海洋新藥、高分子材料和功能特殊的海洋生物活性物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)；三是海洋環(huán)境保護(hù)，其日標(biāo)是保證海洋環(huán)境的可持續(xù)利用和產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。令人可喜的是這個(gè)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)與我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，特別是與我國(guó)海洋生物資源可持續(xù)開發(fā)利用的高技術(shù)需求相一致。事實(shí)上，在過去5年中我國(guó)海洋生物技術(shù)的研究應(yīng)用已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，取得了一批具世界先進(jìn)水平的研究成果，在推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。進(jìn)入21世紀(jì)，加大海洋863的支持力度，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)海洋生物技術(shù)快速發(fā)展的勢(shì)頭，不僅有現(xiàn)實(shí)的意義，也是具有戰(zhàn)略價(jià)值的舉措。另外，面對(duì)科技全球化的挑戰(zhàn)，多渠道地加強(qiáng)國(guó)際合作與交流，促進(jìn)我國(guó)海洋生物技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化向更高層面上發(fā)展也是十分重要的。從技術(shù)應(yīng)用的角度看，海洋生物技術(shù)主要是利用海洋環(huán)境特殊性和生物多樣性特征，從分子和細(xì)胞水平上，即從高技術(shù)水平上多層面地開發(fā)利用海洋生物群體資源。遺傳資源和天然產(chǎn)物資源，那么與此相關(guān)的基礎(chǔ)研究就顯得十分重要了。事實(shí)上，這也是一種國(guó)際研究發(fā)展趨勢(shì)。為了彌補(bǔ)