海洋科学进展精选(九篇)

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第1篇：海洋科学进展范文

“桥梁（Bridge）”是由美国国家海洋和大气管理局、美国国家海洋教育协会支持的海洋教育资源网，由美国弗吉利亚海洋科学研究所的科研人员进行管理。该网站为教师提供与海洋科学主题相关活动的资料，也是为研究人员提供教育服务的平台。网站资源可以根据海洋科学话题和年级段两种方式进行检索，每一项资源都有简短说明，有助于使用者快速判断是否适用。与海洋有关的数据的观测和分析活动是该网站最值得推荐的部分，真实的科研数据和教育方案完美地结合在一起。作为一名科学教师，你难道不想立即试试吗？

语言：英语

适用年级：幼儿园到研究生

使用人群：科技辅导员、学生

资源使用：免费浏览

美国国家海洋和大气管理局的海洋教育服务项目网站为正规和非正规教育提供海洋主题的教育资源。网站的教育资源强调“动手做”和基于问题的学习，并整合了大量在线的科研数据供用户选择使用。教师可以从网站中了解到海洋和气候变化有关的基本信息和研究进展，也可以查找到设计好的课程和教学案例。学生可以根据自己的年龄参与网站推荐的活动、进行研究性学习、查找资源。当然，你也不妨试试有趣的海洋探索活动。

语言：英语

适用年级：小学3年级到高中

使用人群：科技辅导员、学生

资源使用：免费浏览

教师可以利用网站中的资源帮助学生了解海洋生物，学习与海洋有关的地理知识，了解人类与海洋的相互作用，并获得必要的信息以在与海洋有关的环境问题上提出自己的看法。网站除了按4个年龄段划分的课堂活动以外，还有适合青少年阅读和参与的科研报告数据、海洋故事、游戏和一些探索活动。基于国家地理频道坚实的研究和传媒基础所开发出来的教育材料翔实、丰富并有趣味性。

语言：英语

适用年级：幼儿园到高中

使用人群：科技辅导员、学生、普通公众

资源使用：免费浏览

美国史密森学会与美国国家博物馆、自然历史博物馆等场馆共同开发的海洋门户网。用户可以从网站“每日看点”栏目中了解科学家对海洋的最新研究成果，还可以深入地了解海洋中的生命、海洋系统的运转、人类与海洋的多方面紧密联系等。网站的各板块都划分成小的主题，用户可以通过关键词快捷方便地查找到自己感兴趣的资料。网站有教师专属板块，为教师提供了活动方案、课程计划和教育资源，帮助教师更好地组织课内外的学生活动。

语言：英语

适用年级：幼儿园到高中

使用人群：科技辅导员、学生、普通公众

资源使用：免费浏览

美国海洋科学教育中心在全美设立了一个协调中心和10个区域中心，主要促进海洋科学家、教育工作者和普通公众之间的沟通与协作，为公众收集、整理和推荐相关资源，帮助大家获得更多了解海洋的机会。网站根据用户身份，推荐与海洋相关的研究论文、音像资料、活动信息、会议报告等各种教育资料，并按照资源收集时间排序。当然，用户也可以自行检索飓风、气候变化、海洋酸化、溢油事故等与海洋有关的科学话题中的教育资料。

语言：英语

适用年级：高中以上

使用人群：科技辅导员、学生、普通公众

第2篇：海洋科学进展范文

关键词:科教兴海战略 海洋科技创新体系 海洋教育

中图分类号：F207 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2010）12-202-02

当今世界，随着经济社会和海洋科技的突飞猛进，人类对海洋的探索程度不断加深，利用能力日益提高，海洋经济开发的深度、广度和领域正在发生深刻的变化。特别是随着陆地资源的过度开发，发展海洋经济已经成为浙江省解决面临的资源匮乏、环境恶化等问题的重要途径。对于缺少陆域经济发展建设用地、缺乏电力和水资源短缺等生产要素的浙江省来说，充分发挥海洋资源优势，加快发展海洋经济，建设海洋经济强省，已是势所必然。浙江省委、省政府审时度势，及时提出建设“海洋经济强省”和“海上浙江”的口号，认为建设海洋经济强省就必须贯彻执行科教兴海战略，建立产学研紧密结合的海洋科教自主创新体系。2005年以来，浙江海洋经济发展呈现新态势，对全省经济推动作用已越来越明显。

一、浙江省科教兴海发展战略的分析评价

1.科教兴海战略的内涵。科教兴海战略就是以科学技术是第一生产力和教育为先为战略思想，把科学技术和教育放在经济、社会发展的重要位置，不断提高面向海洋的科学技术以及教育的水平和自主创新能力，不断增强海洋产业的综合能力和竞争实力，把开发海洋转移到依靠科学技术进步和教育发展的轨道上来，转移到不断提高人民群众的海洋素质上来，最终实现海洋经济、海洋社会和海洋环境的和谐发展。

科教兴海战略要坚持以海洋资源合理开发和持续利用，提高综合效益，以经济为中心，充分发挥海洋区位、资源和科技优势，重点开发海岸带、海岛和近海资源，在抓海洋基础研究的同时，重点抓技术开发的示范和推广，采用海洋高新技术，改造传统产业，积极发展新兴产业，探索和开拓未来产业。制定“科教兴海”政策，要注重海洋科技经费投入，优化海洋开发环境，大力促进海洋科技事业的发展，全面推进海洋经济走上新的发展阶段。①

2.浙江省科教兴海战略的框架分析。新世纪以来浙江省委、省政府高度重视科教兴海战略，并把它提高到“海洋：浙江的未来”的战略高度。2005年，浙江就出台《浙江海洋经济强省建设规划纲要》，要把发展海洋经济作为浙江新的经济增长点。“十二五”时期，浙江将建设成为我国重要的国际枢纽港、具有较强国际竞争力的新型临港产业基地、世界级城市群新型城市化先行区、海洋综合开发体制改革试验区和海洋生态文明示范区。2010年3月浙江获得国务院批准为“转变经济发展方式综合试点省”，具体内容包括加快推动中心镇新型城市化、大力建设海洋经济发展带、推进义乌国际商贸综合改革试点、加强产业集聚区战略规划和布局引导及促进民营经济平稳健康发展等。3月10日，国家外国专家局、浙江省政府宣布合作共建“中国海洋科技创新引智园区”，在舟山建设一批国家级海洋产业引智示范推广基地。②

在描绘规划的同时，浙江科教兴海战略的布局初步呈现。浙江海洋高新技术产业（海洋重大工程、临港工业、船舶修造业、海水养殖与加工、海洋环保与防灾减灾）取得较大进展，浙江海洋产品的竞争力明显提高，通过海洋科技服务等平台使一大批海洋类科研成果得到推广应用，科学技术对浙江海洋经济发展的作用明显增强。浙江海洋教育实现了以全省唯一的一所海洋类本科院校浙江海洋学院为依托、浙江大学等大学为基础的大学教育体系和中学、小学实行特色教育的中等教育体系的有机结合，浙江海洋学院等高校每年可以为浙江提供几千名浙江海洋经济急需的船舶等高层次人才。

浙江省通过浙江海洋经济工作领导小组加强了对科教兴海战略的领导，强化浙江省海洋渔业局作为海洋行政主管部门以及浙江省教育厅作为海洋教育行政主管部门的综合协调能力，统筹规划，合理布局，形成了全省推进海洋事业发展的合力。

3.浙江省发展科教兴海战略中政府、企业、科研机构（高校）的关系。科教兴海战略从建立到实施必须统筹考虑政府、企业、科研机构（高校）的相互关系。政府是科教兴海战略的政策的制定者、监督者和协调者，企业是实施科教兴海战略的主力军，科研机构（高校）是实施科教兴海战略的智力支持者和文化引领者。

作为政策的制定者，浙江省委、省政府是从浙江经济社会发展的战略高度提出科教兴海的设想的。在发展的初期，政府可以投入一定的经济资源优先发展与海洋相关的科技和教育事业，到一定程度以后政府就应当退出“运动员”的身份，转而以“裁判员”的身份成为政策的制定者、监督者和协调者。

企业是实施科教兴海战略的主体。科教兴海战略中，科技和教育是手段，兴海是目标。振兴海洋，必须建立符合市场经济发展规律的海洋开发体系。同时，海洋产业的高科技化、海洋成果的产业化，都只能在企业的范畴内实现。

科研机构（高校）是实施科教兴海战略的智力支持者和文化引领者。据不完全统计，近几年来，浙江省与海洋相关的科技成果都是由科研机构（高校）单独或是与企业合作完成的。浙江海洋学院等高校还培养了一大批海洋科技和文化工作者，并通过举办“海洋文化节”、“海员日”等活动积极培养广大人民群众海洋参与意识。

二、舟山市推动科教兴海战略的案例

舟山是全国唯一一个建在群岛上的地级行政区域。自古以来，勤劳的舟山人民依靠优越的海洋资源，使舟山成为世界的三大渔场之一，中国最大的海水产品基地。改革开放30多年以来，舟山市把党和国家的路线、方针、政策与省委的战略意图和舟山海岛的特色结合起来，充分发挥海洋资源优势，大力发展海洋经济，取得了很大的成绩。时任浙江省委书记的在舟山视察工作时指出：舟山是浙江发展海洋经济的桥头堡，舟山要在浙江建设海洋强省中打头阵，要有“舍我其谁”，敢于争先的气概。海洋经济是高技术经济，开放型经济，结合型经济，要十分重视技术进步和人才培养，加强区域海洋科技创新平台建设，着力提高自主创新能力。③

舟山市在加快海洋经济发展的过程中，明确提出其核心是不断增强海洋科技创新对经济的驱动力，科学技术的使用程度直接决定了舟山海洋经济的发展程度，必须把推进海洋科学技术创新作为发展海洋经济的着力点。2009年12月，舟山市设计了建设“海洋科学城”的目标。作为舟山市发展海洋经济的重要载体、加快经济转型的重要举措，和体制创新的重要突破。舟山海洋科学城的目标是建设成为全市的政治、经济、文化、教育、科技中心和海洋科技创新中心，以及海洋科技创新、海洋高新技术产业集聚区，还有浙江省具有战略意义的海洋经济高新区和“海上浙江”核心区，中国一流的海洋高新技术产业基地和国内独具特色的海洋科学城。

舟山市在浙江省建设海洋经济强省、港航强省、推动科技兴海战略进程中，具有关键的地位。而建设海洋科学城正是舟山推动科教兴海战略在体制方面的重要突破。海洋科学城中的高教科研区还包括浙江国际海运职业技术学院和浙江海洋学院新校区。④

与此同时，舟山市还十分注重引进培养一批具有创新能力和务实精神的海洋科技人才，通过组织开展重大海洋科技项目，集中一批海洋科技拔尖人才为舟山海洋经济建设服务。舟山市设立海洋科技自主创新奖，引导海洋科技工作者积极研制符合舟山海洋科技创新要求的被市场认可和接受，能够推动舟山海洋经济转型升级的原创成果，鼓励海洋科技人员把实验成果与市场需求结合起来，研发出具有社会效益和经济效益相结合的高科技产品。

三、浙江省科教兴海发展战略的对策研究

1.大力加强对于“科教兴海”的领导。浙江省拥有较多的海洋科技和教育资源，但却分散在不同的行政管理部门和事业单位中。可以依托浙江海洋经济工作领导小组或专门成立浙江科技兴海领导小组，以省科技厅和省教育厅为行政职能管理部门，建立海洋科技和教育的工作统筹机制，形成推进海洋科技和教育的合力，把科技发展能力和教育发展实力全面融入到浙江省的海洋建设中。同时要加快制定浙江省科技兴海发展规划。要按照《全国科技兴海规划（2008―2015）》的基本精神，结合浙江省涉及海洋的科技和教育的实际情况，把科学技术和教育放在海洋发展的重要位置，或为发展规划的基本组成部分。要明确发展规划的最终目标是使浙江省成为全国的海洋科技和教育强省。确定海洋工程、船舶修造、水产品的精神加工、海洋药物制造等基础研究和关键技术环节等方面为政府资金的重点投入对象。

2.重点推进海洋科技创新体系的建设。科学技术是第一生产力，科学技术创新是推动海洋经济发展的发动机。浙江省已在舟山成立了浙江省海洋研究院，在杭州成立浙江省海洋科学研究院，浙江大学成立了浙江省海洋研究中心。可以充分发挥这些科研院所科研平台的优势，出台政策鼓励大型企业创办涉及海洋的博士后流动工作站、技术开发中心，形成以市场为导向的海洋科技创新体系。应当充分发挥在浙江沿海地区的涉海类高科技产业园区在涉海科技信息集聚、科技成果孵化、成果的合作协调等方面的积极作用。海洋科技创新体系以海洋高科技园区为依托，园区要以市场为向导，以企业为主体，以人才为根本。

3.积极宣传海洋文化历史知识，提高人民的海洋知识。海洋开发离不开人民的参与，尤其是沿海边渔民村群众的参与。必须从海洋环境保护的高度积极宣传海洋文化历史知识，提高全体人民的海洋意识。浙江有着非常灿烂的海洋文化沉淀，余姚的河姆渡遗址，舟山马岙的古文化遗址是其中的杰出代表。要从学前阶段就开始对小孩进行海洋知识的启蒙。在中小学阶段可以结合地理等课程宣传海洋文化历史知识，培养学生的海洋兴趣。在大学阶段，着重要做好大学生的海洋观教育活动，使大学生群体成为具有一定海洋文化精神的海洋知识传播者。通过举办各种节庆活动，宣传各种海洋民俗文化和习俗，举办“非物质文化遗产活动”，加大海洋文化遗产的抢救力度。

4.强化国际合作，推动海洋科技和教育的国际化进程。当今世界各个国家都已经充分意识到了海洋的重要性，都在加大力度增加对海洋的投入。美国、日本、加拿大、俄罗斯都设立了专门的组织机构，制定特殊政策，组建以政府为主的基金，引导社会资本积极投入海洋科技和教育事业中。要努力提高浙江海洋的竞争力，必须努力推进海洋科技和教育的全球化，详细了解世界各国海洋发展的历史状况，从中总结出能为浙江所用的经验。浙江海洋学院已被国家科技部授予海洋领域国际科技合作基地，可以以此为平台，强化国际间的科技交流与合作，使浙江的海洋科技发展接轨世界。积极推进浙江海洋高等教育与国外海洋高等教育的交流合作，引进国外高层次海洋科技教育人才为浙江海洋建设所用。

5.组建浙江海洋大学，提高浙江科教兴海发展战略质量。发展海洋经济，必须紧紧依靠科技和教育。浙江省海洋高等教育尽管起步较早，但资源比较分散，至今尚未形成较为完整的海洋高等教育体系和主导型力量，尤其是高层次学历教育（硕博点）的布点还不齐全。浙江省海洋科教尚缺一所具有一定特色品牌、专业相对完整、学科比较强势的海洋大学，势必造成在国内海洋教育、海洋科技、海洋产业项目竞争等方面处于劣势，因此组建浙江海洋大学很有必要性。浙江海洋学院所在的舟山市是我国海洋经济比重最高的城市，也是长三角地区发展速度最快的城市。目前其海洋经济结构不断优化，已由传统的海洋渔业向临港工业、港口物流、海洋旅游等产业为主的现代海洋经济迅速转变，在我国海洋经济发展中具有十分重要的战略地位，组建浙江海洋大学是打造我国中部最重要海洋科技创新基地、服务海洋经济转型升级的重要举措。

[本文为浙江海洋学院2008年校级重大科研项目“新时期浙江省‘科教兴海’发展战略的研究”的研究成果。]

注释:

①王伯.实施“科教兴海”战略发展海洋经济.海洋信息,1996(2)

②刘华.21世纪经济报道，2010.4.7

③苗永生.中国海洋报，2000.1.6

④庄启，“海洋科学城”轮廓初现.舟山日报，2009.12.4

第3篇：海洋科学进展范文

2013年8月，国务院学位委员会审议批准我校为硕士学位授予单位，我校迎来了新的发展机遇。与此同时，挑战和问题也迎面而来。作为科研与教学并重的大学，教师在开展高水平科研工作、取得高水平研究成果的同时，也应当注重及时将自己的研究成果、国内外研究动向及科学方法融入教学，引进课堂和实验室，不断丰富、挖掘教学资源，为培养高水平、创新型人才奠定坚实基础。笔者探讨的主要问题是在我校当前形势下，如何将科学研究的优秀成果转化为有效的教育教学资源。

针对“科研成果如何转化为教育资源”这个问题，国内一些著名的高等学府已经认识到该课题的重要性，并组织专家开始相关研究。“清华大学高等教育学会”编著的《清华大学科研成果转化为教学资源典型案例汇编》对于清华大学教师如何将丰富的科研资源转化为教学资源的方方面面进行了梳理和论述。与清华大学等国内著名学府相比，我校现有的科研教学条件、规模层次差异巨大，如何在我校当前形势下，实现科学研究的优秀成果向教育教学资源转化呢？切实做到科学研究反哺教育教学，对我校未来的发展将会产生巨大影响。

依托笔者所在学院（海洋学院）承担的“国家自然科学基金”和“江苏省自然科学基金”等国内外前沿的科学研究，指导我院本科生和硕士生完成科研训练、撰写毕业论文，将学生的毕业论文与教师的科学研究相结合。这样可以使学生了解当前海洋科学领域的一些前沿研究，对学生拓宽思路、开阔视野大有裨益。以科研项目指导学生毕业论文，目的是使学生将学过的专业知识和实验操作相结合，通过动手实践，加深对书本知识的理解。

同时不定期举办专家讲坛，介绍海洋科学领域的研究现状、前沿和热点问题及未来的发展趋势，使得本院学生对海洋科学研究领域的发展历史和研究背景有较全面的认识。随后，系统讲解实验内容及研究思路，要求学生查阅相关文献资料，了解与本研究相关的专业知识和实验技术。然后分配实验任务，设计实验方案，组织知名专家，指导学生参与研究论文和课题申请书的撰写。

近年来，我院多名教师积极吸纳各年级在校生参加教师的科研活动，根据学生基础给予不同的研究内容；从设计实验方案、实验的准备及开展、实验中问题的应急处理，实验结果的整理分析、论文的撰写等方面进行全面、系统的训练。以“国家自然科学基金”等项目为背景，指导学生完成毕业论文，通过文献的检索和查阅、实验方法的设计、动手能力的培养及科技论文的写作等方面，引导学生在实践中提出和解决科学问题，显著提高学生的科研素质与创新实践能力。

除此之外，将我院的优秀科研成果开设为新课或作为现有课程的新增内容，编写成教材，开设成新的实验或实践课程；将教师们科研工作的新进展、国际上研究领域的最新内容及时补充到课堂上、教材中和实验室，使教学内容得到补充和更新；把教学内容直接和正在开展的科研工作挂钩，开设研究、创新型实验，培养学生的创新思维，自然也完善实验教学平台。

第4篇：海洋科学进展范文

关键词 繁茂膜海绵；肾指海绵；生物特性；培养；应用；

中图分类号 Q178.53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）06-0269-02

Research Advances on Biological Characteristics and Culture Application of Two Kinds of Common Sponge in China

PU Hong-yu 1，2 PENG Chong 2 ZHANG Bi 3

（1 Key Laboratory of Fishery Equipment and Engineering，Ministry of Agriculture of the People′s Republic of China，Shanghai 200092；

2 School of Fisheries and Life Science，Dalian Ocean University； 3 Dalian Heshengfeng Seafood Aquaculture Farm）

Abstact Recently，more and more attantions have been paid on the research of biological structure and physiological function of sponge，the value of sponge applying on biopharmaceutical，marine microbial culture，water purification and biomimetic is research focus in the field of marine biology.Hymeniacidon perleve and Reniochalina sp. are widely distributed species in the intertidal zone of Yellow Sea in China，the population of this two kinds of sponge is amount in spring and summer，which has a broad prospect in application.In this paper，the recent research on biological characteristics of Hymeniacidon perleve and Reniochalina sp. were summarized，focusing on the advance of artificial cultivation and application of this two kinds of sponges.

Key words Hymeniacidon perleve；Reniochalina sp.；biological characteristics；culture；application

海绵动物门（Spongiatia）生物是一类古老的原始多细胞动物，其机体结构简单，通常被认为是最原始的水生多细胞动物。近年来，对于海绵生物特性及其在生物[1]、医药、水产领域的应用前景研究越来越受到重视。我国对于海绵的研究起步较晚，主要的研究对象集中在我国黄海海域的肾指海绵和繁茂膜海绵。对于这2种海绵的基本特性及其在水质净化处理[2]、医药活性物质提取[3]、微生物提取培养[4]等方面的研究均有一定程度的突破。

1 2种海绵的生物特性

肾指海绵和繁茂膜海绵都同属寻常海绵纲[5]，体型各种各样，呈现不规则的块状、球状、树枝状、管状、瓶状等。它们主要生活在黄、渤海海域潮间带，附着于水中的岩石、贝壳、水生植物或者其他物体上。其体表有无数小孔，是水流进入体内的通道，体表小孔与体内水沟系统连接，水流经过水沟系统后从出水口排出。海绵通过水流摄取食物、氧气并排出废物。

肾指海绵通常情况下为深橙色，机体质地较硬，表面有黏液附着，繁茂膜海绵[6]则为黄色或者黄褐色，表面多孔，质地比较软。2种海绵的体壁均由2层细胞构成，在2层细胞之间为中胶层。体表的一层细胞为扁细胞，有保护作用，扁细胞内有能收缩的肌丝，具有一定的调节功能，中胶层是胶状的填充物质。2种海绵都具有硅质的骨针，形状各有不同，主要有单轴、三轴、四轴等，主要作用是骨骼支持。中胶层内还有一些变形细胞对于海绵的研究十分重要，也是海绵研究的热点。中胶层可以分泌形成骨针的成骨细胞及形成海绵质纤维的成海绵质细胞，以及具有不同功能的原细胞。在肾指海绵和繁茂膜海绵里，原细胞能够消化食物，形成生殖细胞，起着非常重要的作用。2种海绵的水沟系都比较复杂，为复沟型，管道分支非常多，在中胶层中有很多领细胞的鞭毛室，中间的腔壁由扁细胞构成。水流由流入口流入，经过流入管、前幽门孔、鞭毛室、后幽门孔、流出管、中央腔，再由出水孔流出。它们的这种复沟型水沟使得其能够获得更多的食物和氧气，同时也能加快新陈代谢排出废物的速率，使得其滤食效率大大增加，对于海绵的生命活动和生存能力都是非常有帮助的[7]。肾指海绵和繁茂膜海绵都同时具有有性生殖和无性生殖。无性生殖又分为出芽和芽球方式。出芽生殖由海绵体壁的一部分向外突出形成小芽体，待生长条件适宜以后再慢慢脱离母体长成新的个体，也有的不脱离母体和母体形成聚集体。芽球的形成则是在中胶层里由一些原细胞聚集成的，这些原细胞都是储存了大量的营养物质，在芽球表面会有一些柱状的小骨针，形成球形芽球。繁茂膜海绵的有性生殖为胎生型，因为在相关研究中[8]发现了繁茂膜海绵的和卵子，并且在适宜的条件下发现了海绵组织中存在着大量的胚胎，所以可以认定繁茂膜海绵的有性生殖是属于胎生型。而肾指海绵的有性生殖形式还少有研究，目前还不是很清楚，但是根据肾指海绵与繁茂膜海绵的相似性和近源性可以推测它的有性生殖的方式很有可能也是胎生型。

2 2种海绵的人工培养研究

对肾指海绵的研究主要集中在医药活性物质提取上[9]，由于其体内微生物成分比较复杂，大部分是和多种微生物互利共生[10]的生存在水沟系，而且因为肾指海绵的组织学、结构学等研究上的缺乏，导致对肾指海绵的人工培养研究尚未开展。对繁茂膜海绵的人工培养研究较多，这是因为繁茂膜海绵在组织学、结构等已有较为深入的研究，使繁茂膜海绵的人工培养技术已有了一定的突破。张 卫等[11]早在2005年就实现了繁茂膜海绵在实验室的养殖。该试验采用了2种不同的养殖系统，一种为封闭的可控系统，一种为半封闭的可控系统，通过不同的饵料投喂方式、饵料种类、养殖环境、水流、温度来考察这些条件对海绵生理状态及生长发育状况的影响，从而分析归纳出繁茂膜海绵在试验的人工可控条件下最佳的生长条件。通过采集天然海区的海绵个体，将其固定于石材、玻璃、PVC板材等材料表面，一段时间后海绵会自动附着在底物上，适宜的流水条件和附着物材料的表面处理对于附着效果具有显著影响。研究还发现，海绵对食物没有显著的选择性，试验结果显示，不论是活体单细胞藻类、细菌，还是非生物有机颗粒，海绵均能够摄食。海绵细胞的原代培养到30 d后，会逐渐有新的海绵组织生长，经历生长、旺盛、衰落这几个不同的生长历程，海绵的整个生命周期在试验的条件下大概是60 d，而继代可以持续到120～150 d。试验推测认为，海绵在适应了新的生存环境后，能够表现出较好的生存能力，但是到了3代之后，繁茂膜的生命力就表现的比较弱，生长繁殖都不旺盛，持续的规模化人工培养尚需进一步研究。有报道认为海绵体内多种微生物共生[12]的关系是导致海绵难以持续人工培养的原因之一。海绵体内种类丰富的微生物早已被发现，其中海绵体内多种的活性物质的分泌也大多和它们有关。在自然海域，海绵可以滤食到大量的不同种类的微生物，这些微生物不但能够给海绵提供丰富的各种营养元素，更重要的是进入海绵体内的 微生物有一部分是能够存活下来，在海绵体内形成共生群落，永久定居在海绵体内，参与海绵的摄食、分解、防御等生命活动[13]。因此，深入研究了解海绵体内的微生物群落，找出其关键的共生微生物群落是海绵持续培养的理论支撑。

3 2种海绵的开发应用研究

关于肾指海绵的应用研究，张 卫等在2003年用8种不同的提取溶剂提取了肾指海绵体内的蛋白质进行了抑菌活性测定，结果显示在肾指海绵体内提取的蛋白质对于多种细菌均显示出了不同程度的抑制作用，但是由于提取的是粗液中的蛋白质，导致蛋白质的成分过于复杂，不能进一步的纯化研究，使得肾指海绵的活性物质的成分还尚不清楚。

繁茂膜海绵的应用研究相对于肾指海绵更为全面和深入。在生物制药领域，周建旭等在2004年就报道了繁茂膜海绵中促进细胞粘附成团的蛋白质，并用生物提取分离技术纯化了该蛋白质。曲 翊等[8]在2011年报道了繁茂膜海绵原细胞的鉴别和纯化特点，清晰详细地分别出不同部位繁茂膜海绵的原细胞形态，成功地分离培养也为以后离体细胞培养繁茂膜海绵提供了试验理论依据，不同来源的原细胞培养出来的差异也说明了原细胞在繁茂膜海绵体内具有一定的分化。

近年来，繁茂膜海绵对于水体的净化修复研究也引发了不少学者的兴趣。付晚涛等[15]在2007年的研究报道中就阐述了繁茂膜海绵对于水体高效的净化修复能力，在实验室的暂养条件下，繁茂膜海绵可以阻留80%以上的悬浮颗粒，对细菌的阻留能力更是达到了96%，甚至繁茂膜海绵还能滤食养殖水体中的过剩饵料[16]，研究发现，繁茂膜海绵在高密度的弧菌和大肠杆菌水环境中能够正常存活生长不受危害。随着研究的深入，海绵更加广泛的利用途径逐渐被认识。

2006年，王晓红等[17]介绍了海绵骨针结构在仿生学上的研究价值，加州大学圣巴巴拉分校的研究小组通过提取海绵中的骨针的硅蛋白模板[18]，在条件温和的情况下成功地催化合成了具有光电和半导性能的金属氧化物氧化钛，通常这些材料[19-22]都是在非自然条件下，如高温高压真空的腐蚀环境下才能合成的，这一研究成果展示了海绵生物在材料仿生学方面巨大的研究价值。

4 参考文献

[1] HAITAO ZHANG，WEI ZHANG，YAN JIN，et al.A comparative study on the phylogenetic diversity of culturable actinobacteria isolated from five marine sponge species[J].Antonce van Leeuwenhoek，2008，93（3）：241-248.

[2] REISWIG H M.Particle feeding in natural populations of three marine demosponges[J].Biol Bull，1971，141（3）：568-591.

[3] 周建旭，孙黎明，金美芳，等.繁茂膜海绵中具有促进细胞粘附成团作用蛋白质的分离纯化研究[J].海洋科学，2004，28（5）：15-20.

[4] 徐君恰，靳艳，虞星炬，等.黄海繁茂膜海绵中微生物多样性的研究[J].微生物学报，2004（44）：576-579.

[5] 赵权宇，邓麦村，曲传宇，等.两种黄海潮间带海绵的元素与氨基酸成分分析[J].海洋科学，2004（27）：3-5.

[6] 曹恒，曹旭鹏，张卫，等.中国黄海海域繁茂膜海绵生长生殖周期的组织学特征[J].中国海洋大学学报，2012（7）：70-75.

[7] IMSIECKE G.Ingestion，digestion，and egestion in Spongilla lacustris（Porifera，Spongillidae）after pulse feeding with Chlamydomonas reinha-rdtii（Volvocales）[J].Zoomorphology，1993（113）：233-244.

[8] 曲翊，宋悦凡，曹旭鹏，等.繁茂膜海绵原细胞形态学识别及分离纯化特点[J].海洋科学，2011，35（1）：1-5.

[9] 周建旭，李斌，张卫，等.肾指海绵中蛋白质的提取及抑菌活性的研究[J].天然产物研究与开发，2003，15（4）：299-303.

[10] WILCDX T，HILL M，DEMED K.Observations on a new two-sponge symbiosis from the Florida Keys[J].Coral Reefs，2002，21（2）：198-204.

[11] 张卫，薛凌云，付晚涛，等.繁茂膜海绵的实验室养殖[J].中国水产科学，2005，12（4）：430-437.

[12] 方再光，童春富，冯永勤，等.温度对厚指海绵体内真细菌的影响[J].微生物学报，2009（8）：1102-1107.

[13] 黄奕，李志勇.海绵及其共附生微生物的活性物质与化学防御[J].生物技术通报，2006（1）：13-17.

[14] 付晚涛，张卫，吴益春，等.繁茂膜海绵生物修复养殖水体中病原体的初步研究[J].海洋环境科学，2007，3（26）：217-221.

[15] 付晚涛，张卫，金美芳，等.繁茂膜海绵滤食养殖水体中过剩饵料的研究[J].海洋环境科学，2006，35（3）：29-34.

[16] 王晓红，民.海绵骨针特性及其仿生学研究[J].地球科学进展，2006，21（10）：37-42.

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第5篇：海洋科学进展范文

[关键词]贝壳类中药；海洋中药；近红外光谱技术；主成分分析；谱效关系

贝壳类中药是指来源于软体动物门，药用部位为贝壳的一类中药。贝壳类中药是海洋中药的重要组成部分，在《中国药典》2010年版收载的12种海洋中药（牡蛎、石决明、珍珠母、瓦楞子、蛤壳、海藻、昆布、北沙参、海龙、海马、珍珠、海螵蛸）中就有5种为贝壳类中药。由于贝壳是软体动物的外骨骼，故该类中药的化学成分具有共同特征，即含有95%左右的无机物碳酸钙[1]。目前我国药典就是以碳酸钙含量为指标，进行贝壳类药材和饮片的质量控制。在实际生活中，市售贝壳类饮片多为粉末或细小薄片状，因此难以采用性状鉴别、一般理化鉴别等方法进行准确鉴定。

近红外光谱技术（near infrared spectroscopy，NIRS）是近年来发展较迅速的一种快速分析技术，有着光谱获取速度快、样品无需复杂预处理、操作简便、成本低等优点，目前在药物、食品、农产品等多个领域有着广泛应用[2-5]。该技术的主要原理是近红外光能反映含氢基团振动的倍频和组合频吸收，可用于含氢基团的有机物分析。由于无机物在近红外谱区吸收较弱且较难解释，因此对于无机物的分析少见报道[6-7]。

生物矿化学研究表明，贝壳实际是一种排列有序的天然有机-无机复合材料。例如在珍珠层中，薄层有机质充填于无机相之间，层间有机质具三明治式夹心结构，中间为几丁质，外夹疏水的丝心蛋白质和亲水的酸性蛋白质[1，8-9]。去除碳酸钙后的研究表明，贝壳有机质含量可占壳干重的0.3%～5%，由蛋白质、多糖或糖蛋白、磷蛋白、类胡萝卜素等组成[9]。基于贝壳成分的报道，本文以药典收载的5种海洋贝壳类中药饮片为研究对象，采用近红外光谱技术并结合主成分分析法研究该类饮片的鉴别。

1 材料

DS 2500型近红外分析仪（丹麦福斯公司）；YP30001型电子天平（上海越平科学仪器有限公司）；FW 100型高速万能粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）；101-2AB型电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）。

牡蛎（生）饮片16批次、石决明（生）饮片9批次、珍珠母（生）饮片12批次、瓦楞子（生）饮片5批次、蛤壳（生）饮片9批次均购自全国各地药店（表1），凭证保存于中国海洋大学医药学院生药标本室。采用The unscrambler 9.7分析软件进行统计学研究。

2 方法与结果

2.1 样品的预处理

分别取各批次样品，粉碎后过6号筛（《中国药典》标准检验筛，孔径0.150 mm）；烘箱60 ℃干燥3 h后，干燥器保存，供近红外光谱分析。

2.2 近红外数据采集

分别取各批次样品30 g，放入近红外光谱分析仪的样品池中，轻摇使均匀分布，将金属盖轻置于样品池之上，以保证各样品的装样条件一致[10]。采集参数：光谱分辨率0.5 nm，扫描区间1 100～2 500 nm，检测器为硫化铅检测器，每1 min扫描7个子样，光谱采集方式为漫反射。每批次样品采集3张图谱，求取平均光谱用于数据的处理。

2.3 近红外数据处理

2.3.1 数据预处理 由于该类药材95%左右的成分都是碳酸钙等无机盐，5种海洋贝壳类中药饮片的近红外原始光谱图极其相似（图1），提示仅仅通过原始光谱难以进行定性鉴别。继而采用标准正则变换SNV[11]，二阶导数+Norris 3点平滑方法[12]对数据进行处理，发现谱图信息量显著增强，差异增大（图2）。

在PC1载荷图（图4 A）中可以看出，4 236，5 263，7 142 cm-1等处的载荷系数很大，主要影响第一主成分的抽取；其中，4 236 cm-1贡献最大，该处为CO32-的倍频振动[2]；7 142 ，5 263 cm-1分别为OH的一级倍频区和组合频区[2]，与样品所含的水分、多羟基化合物等成分相关。以上结果提示，第一主成分分析与药材中碳酸钙、水分含量密切相关。在PC2载荷图（图4 B）中，5 000～ 4 430 cm-1载荷贡献较大，该区域主要为NH，CH的组合频区[2]，推测第二主成分主要反映贝壳类药材中含上述基团的蛋白质等有机物的信息。

3 讨论

关于海洋贝壳类中药的鉴定，如果是完整药材很容易通过性状鉴别进行区分。但市售饮片为了煎煮方便，常常将该类药材打成细粉或是小薄片，此时这些粉状药材性状相似，主要化学成分相同，很难准确鉴定。本文利用近红外光谱技术对常见5种贝壳类样品进行分析，并结合主成分分析法处理数据，发现采用该法能很好地区分牡蛎、石决明、珍珠母，其中牡蛎与其他贝类药材差异最大；但本实验条件下蛤壳与瓦楞子没有得到区分。

海洋贝类动物属软体动物门，贝壳的形态变化极为复杂，各类、各属、各种之间都有显著的不同，在贝类分类学上有重要意义。石决明来源于腹足纲（即螺类），与其他4种来源于双壳纲（亦称瓣鳃纲）的药材生物亲缘关系差异较大，但在本研究条件下没有表现出物种分类的差异性。

从贝壳的构造来看，贝壳是外套膜缘分泌的矿物质碳酸钙组成的外骨骼，一般可分为3层：最外层是表壳层（periostracum），主要由硬化蛋白质构成，很薄，透明有光泽，不受酸碱的溶解和侵蚀，可保护贝壳；中间为棱柱层（prismatic layer），由（001）定向的柱状方解石组成；最内为珍珠层（peral layer，nacre），富光泽，由文石板片组成。牡蛎药材常用多年生的长牡蛎，棱柱层占贝壳的大部分，质地疏松，所以在PCA分析图中表现出与其他药材的较大差异性。石决明和珍珠母的珍珠层明显，所以在PCA分析图中分布靠近。而瓦楞子和蛤壳，无论是亲缘关系还是贝壳构造都较为相似，所以在PCA分析图中无法区分。

有趣的是，分析还提示5种贝壳类中药材的功效与他们在近红外光谱PCA分析图中的分布具有一致性。瓦楞子和蛤壳均为化痰止咳药，《中国药典》2010年版中记录瓦楞子有消痰化瘀、软坚散结、治酸止痛之功效；蛤壳为清热化痰、软坚散结、治酸止痛。二者功效极为相似，同时在PCA分析图中（图4）也位于相同的区域。牡蛎、石决明和珍珠母同为平肝潜阳药，但石决明与珍珠母均能明目，在PCA分析图中相距较近；牡蛎具软坚散结之功，在PCA分析图中与前两者有较大差距。以上结果充分表明，药材的功效是由其化学成分决定的。对于海洋贝壳类中药，有机质小分子是不可忽略的重要药效物质基础。

[参考文献]

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Identification of marine-derived shell TCM by near infrared spectroscopy

YANG Wen-zhe1， GONG Hui-li 2， QIN Yu-hua 3， LI Yue-ying1， YANG Xue1， YANG Ning3， GUAN Hua-shi1， LIU Hong-bing1*

（1. Key Laboratory of Marine Drugs， Chinese Ministry of Education， School of Medicine and Pharmacy，

Ocean University of China， Qingdao 266003， China；

2. College of Information Science and Engineering， Ocean University of China， Qingdao 266071， China；

3. New Star Computer Engineering Center of Qingdao Ocean University， Qingdao 266071， China）

[Abstract]The identification of five marine-derived shell traditional Chinese medicine （TCM） recorded in the Chinese Pharmacopoeia were studied. Using near infrared technology （NIR） combined with principal component analysis （PCA） methods， Ostreae Concha， Haliotidis Concha， and Margaritifera Concha could be efficiently distinguished from Meretricis Concha together with Arcae Concha. In the first principal components， Ostreae Concha exhibited obvious differences with high loadings in 4 236， 5 263， 7 142 cm-1 concerning to the contents of CaCO3 and H2O in the samples. Arcae Concha and Meretricis Concha displayed significant differences with others in the second principal components， which can be illustrated by high loadings in 5 000 -4 430 cm-1 areas. It is indicated that the second principal components might be related to organics which contained NH and CH groups， for example proteins. Meanwhile， our data showed a correlation between the function of these shell TCM and their distribution in the PCA plot. These results suggested that organic components in marine-derived shell TCM could not be neglected for their quality control.

第6篇：海洋科学进展范文

关键词：温度剖面；插值算法；投弃式温深浮标

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-01

Airborne Abstain From Deep-Temperature Vertical Temperature Profile Buoy Completion Algorithm

Zeng Haiyan,Hu Manjia

(Hunan Institute of Science and Technology of Mathematics,Yueyang 414006,China)

Abstract:A theory based on optimal interpolation of ocean vertical temperature profiles completion algorithm,combined with a deep-sea temperature data examined the performance of the algorithm.The results show that the method complement the temperature-depth curve closer to the measured data.

Keywords:Temperature profile;Interpolation algorithm;Vote disposable buoy-temperature-depth

一、海水垂直温度剖面补全模型

最优插值算法的基本原理是分析值等于背景值加修订值得到的，其修订值由周围各观测值与背景值之间的差异加权求得，权重系数应该使分析值与“真值”的误差达到最小。背景值用年际月平均值表示，记为 ，z为深度。假设温深浮标最大测量深度为 ，测量温度表示为 ，求 到海底之间的温度剖面。在深度方向栅格化后，第i个分析值 可表示为，

， （1）

其中第i处的深度 ，N为量测值个数。假定背景值的误差及观测值的误差是无偏的，按照最优插值法，N个权重系数 可通过求解线性方程得到[2]，记为，

（2）

式中，A和O分别代表背景场和观测场的方差矩阵； 是由K个观测位置的权重系数组成的列向量； 是分析点和观测点之间的背景场协方差列向量。

如果传感器的精度较高，观测误差近似为零，因此可认为观测点的方差矩阵为零矩阵；另外，海洋表面层受气候变化和区域变化影响大，与主跃变层和深海层的相关性不大，因此，观测值只用最大测量深度的值。经过简化的第i个分析值重新表示为，

（3）

深度z处真实值标记为 ，将式（2）展开得，

（4）

根据海洋特性，随着深度增加温度越来越稳定，最后进入深海等温层，因此，背景场的方差随深度增加越来越小，并且不同海域、月份其减小的程度也不一样。合理假定 （ ）处均方差到 处的均方差呈指数衰减，具体关系如下，

（5）

其中 为最大测量深处的背景温度，温度特征尺度取4℃。另外，通常认为 处与 处温度的垂直相关函数呈指数递减，设为，

（6）

其中深度特征尺度 取100米。这样得到的权重系数 不仅依赖于分析值深度与最大测量深度的差值，并且还能反映该处海域背景温度的特征。将式（6）和式（5）代入式（4）中，求解 ，从而得到基于最优插值的温度剖面补全算法，

（7）

则分析值的误差方差为

（8）

二、算法性能分析

（一）理论分析

比较OIP和背景温度的方差可得到，

（9）

可以看出OIP相对于背景温度有所改善，改善程度与最大测量点处背景温度有关，而且随着深度增加逐渐减少。

（二）衡量标准。取检验标准为误差方差， （10）

利用某海域的历年测量的温深数据作为“真值”，海深小于200米的数据看做实地测量值，大于200米的数据当做校验值，背景场温度为1/4度分辨率的全球海深温度年际月平均值。

（三）数据来源。温深数据源于NODC，观测温度取1980-2009年之间2、8月份海深大于500米的温深数据共2744组，背景温度取WOA05的月平均值。通过比较计算可以得出，平均温度普遍大于测量温度，最优插值补全算法实质上是在起“修正”作用，其值总是小于月平均温度，从最大测量深处逐渐“靠近”平均温度剖面，而融合的剖面在250米以下与平均值剖面一致，但在200-250米之间，温度从观测值“滑”至背景值，这里采用了样条插值方法。由于测量值与平均值差别较大，最优插值剖面更加贴近测量值。

表1是该海域2、8月份OIP和SMP补全温度剖面的误差方差，不难看出：1无论2月份还是8月份，OIP的性能均好于SMP，2月份好于8月份；2两种方法补全温度的误差方差，随着深度先增加后减少，最后两者基本一致。

表1某海域2、8月份OIP和SMP在标准深度上的误差方差

深度（m） 简单融合SMP 最优插值OIP

2月 8月 2月 8月

250 5.05 9.29 1.04 1.20

300 4.72 8.46 3.00 5.02

400 4.56 7.45 4.52 7.38

500 3.45 4.88 3.45 4.88

三、小结

基于最优插值的海洋温度补全算法计算简单、物理意义明确。相对于通常的简单融合温度补全方法，其性能有一定的改善，改善程度随深度增加逐渐减少，并且与背景场温度的特性有关。通过该方法补全的声速剖面将更加接近真实值，有助于准确预测声纳作用范围。

参考文献：

第7篇：海洋科学进展范文

关键词 海洋微生物；研究方法；生物活性；存在问题

中图分类号 S9 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0203-01

随着人口的不断增长，自然资源也逐渐匮乏，陆地上的资源毕竟有限，所以研究海洋资源势在必行，海洋微生物活性物质越来越受到人们的关注。海洋环境有着同陆地环境截然不同的多样性，还有很多未知的领域等着我们去开发和利用。海洋微生物可以作为活性物质的新来源，受到人们的高度重视。

1 海洋微生物活性物质的主要研究方法

狭义上的海洋微生物就是海洋细菌。人类最早开始研究海洋细菌是在1838年。后发现海洋微生物有杀菌的作用，有些海洋微生物具有降解环境污染物，修复生态系统的功能，还有的微生物可导致细菌性病害的发生，我们应该扬长避短，充分发挥海洋微生物对人类有益处的特性。

目前研究海洋微生物的主要方法是活性物质的分离筛选法。这种方法又包括高通量筛选、BIA筛选法等。

高通量筛选法比较适合海洋微生物天然活性物质的研究。在选择研究方法的时候，要综合考虑海洋微生物的来源和种类的不同，以及不同微生物生长环境的不同。具有特殊活性的微生物采自海洋不同的区域，通常是在大量的微生物菌株样品中筛选出需要活性物质，在这一过程中通常自动化高通量药物筛选方法，或者快速分子筛选法，以便提高筛选工作的效率，同时又能保证质量。这种方法在世界范围内应用甚广。美国和日本的公司都曾利用此方法培养和找到了很多能够用于制造药物的活性物质，并有效运用到了实践中去。我国也建立了相关实验室，利用此方法开展了多项活性菌株的分级组合筛选工作，并取得了一定的成果。中国海洋大学实验室研究人员通过实践还发现如果将机制单一的活性筛选模型与简易初筛模型综合使用来进行活性菌株的分级组合筛选，研究成本更加低廉，工作效率也会进一步提高，而且实际利用价值也非常可观。

BIA筛选法具有独特的筛选机制，所以优势不容小觑，其广发应用在海洋微生物抗肿瘤物质的分级组合筛选中。它的理论基础是遗传学方法论，在筛选过程中检测出β半乳糖苷酶的存在就能够初步判定所选的样品中是否有抗肿瘤DNA细胞的物质。

海洋是具有丰富性的化合物的世界，扩大对海洋微生物的研究是整个人类的历史使命和长久性课题。海洋微生物的活性物质的研究涉及的领域比较广泛，包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等，不断加强海洋微生物活性物质研究同各个领域之间研究，可以不断创新海洋微生物的研究和分离方法。另外，提高海洋微生物活性物质开发研究的实际产业转化率，能够降低产业生产成本，也实现了将海洋微生物的研究成果与大众分享的目的，也实现了经济效益和社会效益高度统一。

2 海洋微生物的重要生物活性

基于以上研究方法，我们主要探究的海洋微生物的重要生物活性包括有抗肿瘤活性、抗菌活性、酶活性、酶抑制剂活性、降解修复活性等。

海洋微生物中是很多抗肿瘤药物的主要来源，人们也曾对海绵体进行了细致的研究，发现海绵能够产生很多种抗菌和抗肿瘤活性的物质。海绵中有很多组成复杂的微生物群落，其中的抗癌物质大部分源于海绵中长期共生共栖的细菌群。海洋放线菌中也存在很多抗肿瘤活性物质，这些放线菌的生存环境的总体特征是高盐度、高压、低营养以及低温，这样严酷的环境造就了放射菌独特的代谢方式，也使得它能够具有抗肿瘤的活性。另外海洋真菌中也存在着抗肿瘤活性物质。

海洋微生物的抗菌活性是很多陆地生物所不具备的。对海洋微生物抗菌性能的研究可以缓解新类型抗生素紧缺的压力，为抗生素的持续研发提供了条件。多种海洋微生物中均有抗菌物质的存在，它们对人体病原性念珠菌有着一定的抑制作用。

酶活性的发现是近几十年的科学研究成果。技术的进步促使人类发现了海洋微生物能够产生新型生物酶，并对其进行了深入研究。人们已经可以从海洋细菌、放线菌、真菌中分离出酶制剂，很多都具有特殊的生物活性，同时具有工业化开发的潜力。生活中的应用实例也屡见不鲜。比如加酶洗涤剂的生产就充分利用了地衣芽孢杆菌，先将其生产为碱性蛋白酶，然后与洗涤剂混合生成。还有一种去污性很强的碱性蛋白酶是从海洋船蛆腺体内的共生细菌中提取的，在高温度环境中的去污能力更强，这被普遍应用与工业清洁领域。脂肪酶产生于冷海水区域中的微生物，耐低温性比较显著。

酶抑制剂活性的发现也为人类的生活与生产带来了很多便利。利用它制成的酶抑制剂不仅有助于对酶的结构和反应机理的进一步研究，还可以将其用于药理学领域的研究。陆地环境中就很难提取这种酶制剂，所以海洋微生物的酶抑制活性的研究就成为酶抑制剂的重要来源。

降解修复活性主要表现在真菌的石油降解力方面。石油开采业的不断发展使得海洋的石油污染情况也比较严重，利用海洋微生物降解石油中的烃类物质具有良好的经济效益和环境效益。微生物对污染物的降解和对海洋环境的修复具有其独特的优越性，而且应用广泛。大部分海洋细菌和真菌都具有很强的降解能力，有些真菌的菌丝具有与石油聚集成团的特性，所以在对石油进行生物降解之后再利用这一特性可以将剩余的菌丝和石油同时清除，效果显著。当然，石油降解菌的种类不同，对石油中的烃类的降解程度也会有所不同。将多种海洋降解真菌混合培养使用，可以显著提高石油降解速率，比单一的降解菌的降解能力高出很多倍。大部分的海洋真菌的石油降解能力不会受到石油浓度的影响，只有很小一部分真菌降解能力会随着石油浓度的增大而

减弱。

3 海洋微生物活性物质研究中存在的问题

我国海洋微生物活性研究领域取得一定的进展，但目前还存在不少亟待解决的问题。近些年来，我国通过革新研究方法，发现了不少具有明确生物活性的新化合物种类，并广泛应用于制药和生物领域，取得了明显的效果。但是各个领域的发展不平衡，尤其是污染物降解方面的研究和实践与世界先进水平相比还有一

定的距离。我国的海洋资源的开发利用空间还很大，未来的开发中更加需要高端技术的投入，这样才能保证资源利用效率的最大化。同时，我们要注意加快海洋微生物活性物质的科研成果转化为产业和经济效益的速度，切实将科学技术的优势转化为经济优势和社会优势。另外，我国的海洋资源开发利用的项目的相关制度法规还不够完善，自主创新意识和创新能力还需要进一步加强，只有先做好制度与法规定保障，才能提高人们科研的积极性，也才能为专项研究提供良好的社会基础条件。

4 总结

综上所述，海洋微生物活性物质的研究越来越受到人们的重视，这不仅是由于现存资源的短缺而向海洋领域进一步发掘可供人们利用的资源，还因为人类更加重视自己的生活环境和工作环境的生态化和环保化。海洋微生物的科学合理地应用，有助于我们人类社会的可持续发展，未来海洋微生物的将会更广泛地应用到前沿技术，以降低海洋微生物研发的成本，努力使经济效益与环境效益和谐统一起来。

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第8篇：海洋科学进展范文

关键词 红藻胶；琼胶；卡拉胶；理化特性；应用

中图分类号 TS254.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）10-0279-02

红藻胶是红藻类植物经过碱处理、漂白、酸化和煮胶等一系列工艺加工而制得的一种添加剂，制成的干品呈白色或浅黄棕色粉末状，无臭味，且味微咸，易溶于75～77 ℃的水、牛奶中，不溶于乙醇。红藻胶可用作增稠剂、粘接剂、稳定剂、胶囊剂和乳化剂等，也可用于储藏布丁、果酱、面包、罐头及肉等制品，还可广泛应用于日用行业、化工行业、轻工行业、医药行业等领域中。红藻胶的凝胶强度会随着pH值的变化而变化，一般在pH值为8时最高[1]。红藻来源充沛，因此长期以来一直受到众多研究者的青睐[2-3]。琼胶和卡拉胶虽然属于多糖类，但是具有低脂、高膳食纤维、高矿物质等特点，而这些主要成分正是功能性食品的功效成分，可以作为很多保健食品的原料。琼胶中的多糖类不仅可以提取出来用作培养基，还可以用在医学研究和分析等方面[4]。琼脂糖、琼脂寡糖以及卡拉胶纤维等通过深层次研发加工而得到多元化产品已屡见不鲜[5]。

我国具有丰富的红藻资源，特别是在福建、广东等沿海地带，近年来都有大面积养殖。国内外对红藻胶的大量研究，使其性能不断优化，需求量逐渐增加。据不完全统计，近几年由于生产琼胶的原料供应不足，使得全球每年琼胶的缺口逾1万t。在卡拉胶方面，其独特的性能被人们所青睐，这使得卡拉胶工业也迅速发展，有70%～80%的卡拉胶被用于食品工业中[6]。现在世界琼胶和卡拉胶已经占到海藻提取食用胶的前几位[7]。此外，红藻胶的利用可以促进红藻类植物的养殖，而红藻类植物可以吸收利用海洋中的无机元素，减轻海水的富营养化影响，也可作为海贝类等的饲料，还可以促进其他经济类水产品的养殖[8]。

1 红藻胶的理化特性

1.1 琼胶的理化特性

1.1.1 凝胶性。琼胶中的凝胶是胶体体系的一种存在形式，是由胶体体系中分散相颗粒相互联结并形成三维结构的骨架，继而形成空间网状结构的体系，胶体体系中原有的分散介质（液体）镶嵌在网状结构的空隙之中[9]，因此具有良好的胶凝性。由于琼胶的凝胶性能，使整体体系显示出固体的力学性质，如具有一定的强度、弹性和屈服值等。

1.1.2 增稠性。由于水分子能够与琼胶中的疏水主链通过氢键结合，形成琼胶聚合物，增大其流体体积，从而使单独颗粒失去了自由活动的空间，同时让凝胶体系产生了黏度，具有增稠性。琼胶的增稠性可以用于改善和增加粘稠度，保持流态或胶冻物品的色香味以及稳定性，并能使物品具有的一种性质[10]。因此，琼胶可以作为食品增稠剂从而提高食品的黏稠度，改变食品的物理性状，赋予食品黏润和适宜的口感，并兼有乳化、稳定和使其呈悬浮状态不沉淀的功效。

1.1.3 稳定性。琼胶由分散相颗粒间相互联结形成骨架，包括以范德华力形成的凝胶骨架，高分子化合物分子间以氢键相互联结形成的骨架，以及靠化学键交联而形成的网状骨架。由于氢键和分子间作用力的强大化学键力，使得琼胶的这种特殊结构非常稳定[11]。

1.2 卡拉胶的理化特性

1.2.1 凝胶性。卡拉胶在红藻中不是以单一的二糖连接结构存在，而是由多种卡拉胶结构共同构成[12-14]，分为κ-族、λ-族、β-族、ω-族和π-族五大类，五大类中的每一类又包括很多小分类。κ-族和λ-族卡拉胶在热水溶液中会发生胶体溶解，随温度降低重新形成凝胶，从而赋予这2种卡拉胶凝胶的性能。而碱处理可以使红藻胶体中的1，4-连接的D-半乳糖-6-硫酸酯脱去C6 上的硫酸基转变为1，4-连接的3，6-内醚-D半乳糖，促使β-族的μ-卡拉胶转变为κ-卡拉胶，或使κ-族的ν-卡拉胶转变为ι-卡拉胶。因此可以通过碱处理等方法使卡拉胶具有更强的凝胶性能[15]。

1.2.2 溶解性。在70 ℃以上的温水中，卡拉胶具有很好的溶性解，例如κ、λ和ι-族卡拉胶都能溶解于热水中，而在冷水中却不易溶解。但是卡拉胶中硫酸根的含量会对卡拉胶的溶解度产生显著的影响，其溶解度会随着硫酸根含量的增大而变大[16]。卡拉胶中半乳糖的含量与硫酸基的含量呈反比变化，所以半乳糖的含量越低，硫酸基的含量也就越高，卡拉胶也就越容易溶于水中。另外，卡拉胶不易溶于醇类和酮类等有机溶剂中，所以有机溶剂常被用作从水溶液中分离出卡拉胶的沉淀剂[17]。

1.2.3 粘度性。卡拉胶具有高粘度性，其粘度会随着溶液温度的不同而不同，同一温度下溶液浓度越大其粘度也会越大。红藻种类的不同以及加工方法的不同都会改变卡拉胶的粘度，而且不同族的卡拉胶其粘度也会有差异。通常，λ-族卡拉胶的粘度会大于其他族的。当用旋转式粘度计测定其粘度时，为了避免卡拉胶在低温条件下的凝固，一般保持凝胶温度处于高温融化状态。目前，市面上所售的卡拉胶的粘度一般要优于琼胶，大部分粘度值介于5～800 Pa·s[18]。

1.2.4 稳定性。卡拉胶由于其凝胶分子具有三维状结构，紧密地包在糖苷键的，起到阻碍水解进行的作用[19]，因此具有很好的稳定性能。卡拉胶的稳定性受pH值的影响，在碱性条件下，即使加热，其稳定性也变化不大，但在酸性介质中，很容易发生酸性水解，水解作用会随着温度的升高而加快。水解作用会使卡拉胶中的凝胶分子逐步分解，最后致使其粘度降低，凝固性丧失。

2 红藻胶的应用现状

2.1 琼胶的应用现状

2.1.1 在食品中的应用。琼胶的凝胶、增稠和稳定性能，使其可以在食品行业中作为胶凝剂、增稠剂、乳化剂、稳定剂、水分保持剂等食品添加剂广泛地应用于食品工业中[20]。例如，琼胶具有良好的凝胶性，使其可以用来制作软糖，制得软糖的物理外观和品质特性都要比其他软糖种类的好；琼胶的凝胶性和增稠性使其可以添加到罐头食品中，防止罐头食品中组织的破碎，以改善其口感，使其他的添加物能够分散均匀，避免了沉淀和分层；琼胶的稳定性可以使其用在饮料类产品中，使饮料中的固型物保持悬浮状态，透明度和流动性良好，无异味且赋予产品爽滑的口感；琼胶的稳定性和凝胶性可以使琼胶添加到果冻制品中，使果冻中的固体颗粒保持悬浮均匀，不沉淀不分层；琼胶还可以用在肉制品中，以达到保护胶体防止原有风味散发的目的；此外，琼胶还作为食品添加剂应用到焙烤食品、乳制品和酿造行业中，并日益成为明胶的替代品。

2.1.2 琼胶降解产物的应用。琼胶经过降解后产生琼胶寡糖。有研究指出，琼胶寡糖在药物和食品等方面都具有重要的生理功能[21]，例如，能够清除羟基自由基[22]，有抗氧化活性[23]，因此可以开发成功能性药剂和保健食品等，还可以作为高甜度的填充剂、防腐剂和抗氧化剂等。

2.1.3 在其他方面的应用。琼胶在化学工业和医学科研中也有很广泛的应用，可以作为生物培养基、药膏基以及用作实验室的基质等。此外，琼胶本身是一种多糖，由中性的琼胶糖和离子性的硫琼胶两部分组成。从琼胶中提取出来的琼胶糖由于具有和琼胶相同的特殊性质[24]，也被广泛应用到食用、医药、化工等领域当中，比如由于其良好的生物相容性，可以用在琼脂糖凝胶电泳技术中用于生产生物分离介质[25]。

2.2 卡拉胶的应用现状

2.2.1 在食品中的应用。卡拉胶已经逐渐成为一种新型的添加剂，并在各个领域中都有很广泛的运用。目前在国外以卡拉胶为基本原料制成的产品已经有上百种；近几年来卡拉胶在我国的应用也日趋广泛，应用领域和产品也在不断增加，普及速度十分迅速。例如在食品工业中，卡拉胶良好的增稠性、稳定性和凝胶性，可以赋予奶制品饮料黏稠、不沉淀以及细腻的完美口感；用于面包制品的表面，可以有效防止面包香气的损失；用于肉制品之中，还可以使肉和鱼类罐头制品中的内容物均匀混合，避免了沉淀和分层[26]。因此卡拉胶可以开发成各种功能特性的食品添加剂；卡拉胶还在这些食品的生产工艺中起到保证产品质量的关键作用，如敷在一些冷冻食品的表层，作为一些拌菜系列的调味汁和酱汁；以及作为主要辅料或辅助辅料加入到这些产品之中，如果冻制品、奶茶制品、酱类和各种速食米糊类制品的添加剂；另外卡拉胶还可以作为一种天然的澄清防浊剂，应用于酒类产品的酿造中，进而酿造出澄清透明、无颗粒析出且有浓厚口感的酒类。

2.2.2 在医药中的应用。在医药工业方面卡拉胶也有着非常突出的应用，目前市场上很多高级牙膏、不溶性药品制剂等都有卡拉胶的加入，卡拉胶可以赋予产品更加细腻、口感更加爽滑的特点；另外，卡拉胶还可以作为细菌培养基理想的原料，无论是培养基的硬度和持水性等方面，还是在细菌生长量、菌落形态大小和透明度等方面都有非常好的效果[27]。

2.2.3 在日用美容护肤品中的应用。卡拉胶不仅不含或极少含有脂肪，而且还可以根据意愿随意稀释到所需要的浓度。卡拉胶在自然冷却状态下，会形成凝胶或粘稠的胶体，因此其在日用美容护肤品方面的应用也十分普遍[27]。目前市场上各种各样的高级化妆护肤品基本都利用了卡拉胶这种独特的性能。

2.2.4 在其他方面的应用。卡拉胶的防潮干燥性能使其在建筑装修、纺织等方面应用十分广泛，被用作干燥剂和防潮剂等；在制革工业上被用作粘结剂；总之，伴随着现代科学技术的不断发展和人们对新型产品的开发，卡拉胶作为一种现代新型的添加剂，必会发挥其完美庞大的性能，服务于人类。

3 红藻胶的研究前景

生产红藻胶的红藻具有来源广泛、价格低廉的特点，而红藻胶独特的性能适合作为优良的添加剂运用到百姓食用产品、医用产品以及日常用品等中，作为稳定剂、增稠剂、生物培养基等被开发成各种食品、缓释胶囊或片剂、抗氧化药物以及药膏基等[5，28]；红藻胶还含有大量的水溶性膳食纤维或具有水溶性膳食纤维基本特性的物质，因此具有促进消化、降低胆固醇、以及降低血糖的功能，可被开发成特定的营养保健产品；随着琼胶和卡拉胶品质的不断优化以及国际市场需求的不断攀升，红藻胶必将具有广阔的市场前景[29-30]。

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第9篇：海洋科学进展范文

关键词：遥感 计算机解译 影像分类 湿地调查

中图分类号：P23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0039-02

天津市地处渤海湾顶，九河下梢，有数万公顷浅海域和沼泽、滩涂，水库和纵横交错的河流，星罗棋布的坑塘洼淀。天津市湿地含有海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地等，为物种多样性提供了良好的生态环境。北大港、团泊洼、大黄堡、尔王庄、七里海等湿地按国际评判标准的分类，都属于相当重要的等级。如何保护和合理开发利用湿地，成为保护天津城市生态环境与促进天津经济持续发展重要课题，本人提出了利用遥感技术监测天津湿地的状况，希望为相关部门提供参考作用。

1 湿地的分类

湿地分为人工湿地和天然湿地两大类详细分类如表1所示。本论文研究的湿地范围仅为天津海岸线以上的湿地，并不包括海岸线以下至低潮时水深不超过6 m的水域。

2 湿地地物光谱特征与识别研究

湿地的光谱特征主要是由水本身物质的组成决定的，但是又受到了各种水状态的影响。水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段吸收就更强。地表较纯洁的自然水体对0.4～2.5μm 波段的电磁波吸收明显高于绝大多数其它地物。

3 监测的数据源

SPOT卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。“SPOT”系法文Systeme Probatoire d’Observation dela Tarre的缩写，意即地球观测系统。

每一影像覆盖面积60×60km2。当进行侧向（可达27°）扫描时，每一影像覆盖面积为80×80 km。

SPOT卫星的普段参数：（1）绿谱段（500～590 nm）：该谱段位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值的波长附近，同时位于水体最小衰减值的长波一边，这样就能探测水的混浊度和10～20 m的水深。（2）红谱段（610～680 nm）：它可用来提供作物识别、土壤和岩石表面的情况。（3）近红外谱段（790～890 nm）：能够很好的穿透大气层。在该谱段，植被表现的特别明亮，水体表现的非常黑。红和近红外谱段的综合应用对植被和生物的研究是相当有利的。

此次监测实验用的是2011年的SPOT卫星数据，包含红、绿、和近红外3个波段。

4 湿地信息提取

4.1 监督分类法

采用监督分类的方法，利用航天遥感数据通过内业判读，依照湿地分类在影像上提取2011年的湿地信息。监督分类 （supervised classification）又称训练场地法，是以建立统计识别函数为理论基础，依据典型样本训练方法进行分类的技术。即根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数，求出特征参数作为决策规则，建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类，是模式识别的一种方法。要求训练区域具有典型性和代表性。判别准则若满足分类精度要求，则此准则成立；反之，需重新建立分类的决策规则，直至满足分类精度要求为止。常用算法有：判别分析、最大似然分析、特征分析、序贯分析和图形识别等。

这里采用最大似然法：假定每个波段中的每类的统计都呈现正态分布，并将计算出给定象元都被归到概率最大的哪一类里。

4.2 湿地信息提取实验

为了便于有效地分析和研究，通常选择能够反映地物信息的最佳的波段，它们反映了图像中基本的重要的信息，称之为图像的特征。图像特征是图像分析的重要依据。特征提取是对分类精度和可靠性影响最大的因素之一。本论文实验根据湿地的光谱特征用的是4、3、2假彩色波段，将根据影像反映的光谱特性基于监督分类来提取信息。

图1是根据遥感影像分类的获得的湿地分类图像在这里分水体、植被、树木、居民地4类，输出结果图像。蓝色为湿地、红色为居民地、绿色为植被树木。

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