海洋生物技術(shù)前沿領(lǐng)域研究進(jìn)展

海洋生物技術(shù)前沿領(lǐng)域研究進(jìn)展一、本文概述海洋生物技術(shù)，作為生物技術(shù)的一個重要分支，近年來在全球范圍內(nèi)取得了顯著的研究進(jìn)展。隨著科技的不斷進(jìn)步，人類對海洋生物資源的開發(fā)利用逐漸深入，海洋生物技術(shù)已成為推動海洋生物資源可持續(xù)利用、保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。本文旨在全面綜述海洋生物技術(shù)前沿領(lǐng)域的研究進(jìn)展，包括海洋生物資源的保護(hù)與利用、海洋生物活性物質(zhì)的篩選與應(yīng)用、海洋生物遺傳資源的挖掘與創(chuàng)新、海洋生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與保護(hù)等方面，以期為推動海洋生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供有益的參考和借鑒。本文首先簡要介紹了海洋生物技術(shù)的基本概念、研究范疇及其在全球范圍內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀。隨后，重點綜述了海洋生物技術(shù)在資源保護(hù)與利用、活性物質(zhì)篩選與應(yīng)用、遺傳資源挖掘與創(chuàng)新以及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與保護(hù)等領(lǐng)域的最新研究成果和前沿動態(tài)。在此基礎(chǔ)上，本文還探討了海洋生物技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，以及未來的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景。通過本文的綜述，讀者可以全面了解海洋生物技術(shù)前沿領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員和企業(yè)決策者提供有益的參考和啟示。二、海洋微生物資源與應(yīng)用海洋微生物資源是海洋生物技術(shù)的重要研究領(lǐng)域之一，其在生物活性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、環(huán)境保護(hù)、海洋生態(tài)修復(fù)以及新型生物材料開發(fā)等領(lǐng)域均展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。近年來，隨著高通量測序技術(shù)和生物信息學(xué)的發(fā)展，海洋微生物資源的探索與應(yīng)用取得了顯著進(jìn)展。在生物活性物質(zhì)方面，海洋微生物是新藥研發(fā)的重要來源?？茖W(xué)家們從深海沉積物、海水以及海洋生物體中分離出大量具有獨特生物活性的微生物，從中篩選并鑒定出多種具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤等活性的天然產(chǎn)物。這些活性物質(zhì)在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，海洋微生物在海洋污染治理和生態(tài)修復(fù)中發(fā)揮著重要作用。一些海洋微生物能夠降解石油、重金屬等有毒有害物質(zhì)，減少環(huán)境污染。同時，通過微生物修復(fù)技術(shù)，可以恢復(fù)受損的海洋生態(tài)系統(tǒng)，提高海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物多樣性。海洋微生物還是新型生物材料的重要來源。一些海洋微生物能夠合成具有特殊功能的生物材料，如生物降解塑料、生物相容性材料等。這些生物材料在環(huán)保、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。未來，隨著海洋微生物資源的深入研究和開發(fā)利用，其在海洋生物技術(shù)前沿領(lǐng)域的應(yīng)用將更加廣泛。通過深入探索海洋微生物的多樣性和功能，挖掘其潛在的應(yīng)用價值，將為人類的可持續(xù)發(fā)展提供新的途徑和解決方案。三、海洋生物基因資源與遺傳改良海洋生物基因資源是海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的重要研究對象，其豐富的遺傳多樣性和獨特的生物活性物質(zhì)為遺傳改良和生物技術(shù)的創(chuàng)新提供了廣闊的空間。近年來，隨著基因編輯技術(shù)的飛速發(fā)展，海洋生物基因資源與遺傳改良研究取得了顯著的進(jìn)展。在基因資源的發(fā)掘與利用方面，科研人員已經(jīng)成功構(gòu)建了多種海洋生物的基因組數(shù)據(jù)庫，包括魚類、貝類、海藻等。這些數(shù)據(jù)庫的建立不僅為深入了解海洋生物的遺傳背景提供了數(shù)據(jù)支持，也為后續(xù)的功能基因挖掘和遺傳改良奠定了基礎(chǔ)。同時，通過高通量測序技術(shù)，研究人員成功鑒定了多個與生長、抗病、抗逆等性狀相關(guān)的關(guān)鍵基因，為海洋生物的遺傳改良提供了候選基因資源。在遺傳改良方面，基因編輯技術(shù)如CRISPR-Cas9等已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海洋生物的研究中。通過精確的基因編輯，研究人員成功實現(xiàn)了對海洋生物生長速度、抗病性、抗逆性等性狀的改良。例如，通過敲除或編輯某些基因，研究人員成功培育出了生長速度更快、抗病性更強(qiáng)的魚類新品種，為海洋漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。海洋生物基因資源與遺傳改良研究還涉及到生物活性物質(zhì)的發(fā)掘和利用。海洋生物中蘊(yùn)含著豐富的生物活性物質(zhì)，如酶、多肽、抗生素等，具有廣泛的應(yīng)用前景。通過基因工程手段，研究人員成功實現(xiàn)了對這些生物活性物質(zhì)的高效表達(dá)和分離純化，為藥物研發(fā)、農(nóng)業(yè)生物防治等領(lǐng)域提供了新的途徑。海洋生物基因資源與遺傳改良研究在海洋生物技術(shù)領(lǐng)域具有重要的地位和作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，相信未來這一領(lǐng)域?qū)⑷〉酶语@著的成果，為海洋資源的可持續(xù)利用和海洋生物技術(shù)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。四、海洋生物活性物質(zhì)研究與開發(fā)海洋生物活性物質(zhì)的研究與開發(fā)是海洋生物技術(shù)領(lǐng)域中的一項重要內(nèi)容，涵蓋了藥物研發(fā)、保健品生產(chǎn)、化妝品等多個領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，海洋生物活性物質(zhì)的研究與開發(fā)逐漸展現(xiàn)出其獨特的潛力和巨大的市場前景。海洋生物活性物質(zhì)主要包括蛋白質(zhì)、多糖、脂類、肽類、生物堿等，它們具有獨特的生物活性，如抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、抗炎等。這些物質(zhì)在醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，如用于治療癌癥、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。海洋生物活性物質(zhì)在保健品和化妝品領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用，如抗衰老、美容養(yǎng)顏、增強(qiáng)免疫力等。在海洋生物活性物質(zhì)的研究與開發(fā)方面，科研人員通過基因工程技術(shù)、發(fā)酵工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)等手段，從海洋生物中提取、分離、純化出具有生物活性的物質(zhì)，并對其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行深入研究。同時，科研人員還利用生物合成技術(shù)，模擬海洋生物中的生物合成途徑，合成出具有生物活性的類似物，為藥物研發(fā)提供了新的途徑。目前，海洋生物活性物質(zhì)的研究與開發(fā)已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展。一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新藥物和保健品已經(jīng)成功上市，并在臨床上得到了廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究的深入，相信未來海洋生物活性物質(zhì)的研究與開發(fā)將會取得更加顯著的成果，為人類健康事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。然而，海洋生物活性物質(zhì)的研究與開發(fā)也面臨著一些挑戰(zhàn)和問題。例如，海洋生物資源的保護(hù)和可持續(xù)利用問題、海洋生物活性物質(zhì)的作用機(jī)制和安全性問題、藥物研發(fā)和臨床應(yīng)用的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)問題等。因此，在未來的研究中，需要進(jìn)一步加強(qiáng)科技創(chuàng)新，提高研究水平，同時也需要關(guān)注資源的保護(hù)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)海洋生物活性物質(zhì)研究與開發(fā)的健康發(fā)展。五、海洋生態(tài)保護(hù)與生物技術(shù)隨著人類活動的不斷擴(kuò)展，海洋生態(tài)系統(tǒng)面臨著前所未有的壓力。在這一背景下，海洋生態(tài)保護(hù)與生物技術(shù)的研究顯得尤為重要。海洋生物技術(shù)的前沿進(jìn)展在生態(tài)保護(hù)領(lǐng)域主要體現(xiàn)在以下幾個方面。海洋微生物作為海洋生態(tài)系統(tǒng)中最為豐富和多樣的生物群體，其在海洋碳循環(huán)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動中扮演著重要角色。研究人員利用基因編輯技術(shù)，如CRISPR-Cas9系統(tǒng)，對海洋微生物進(jìn)行基因改造，以提高其在環(huán)境修復(fù)和污染物降解方面的效率。通過高通量測序技術(shù)，科學(xué)家能夠更深入地了解海洋微生物的多樣性和功能，為生態(tài)保護(hù)提供更為精準(zhǔn)的解決方案。海洋生態(tài)修復(fù)技術(shù)是海洋生態(tài)保護(hù)的重要手段。通過利用生物工程技術(shù)，研究人員已經(jīng)成功培育出具有高效修復(fù)能力的海洋植物和微生物，用于修復(fù)受損的海洋生態(tài)系統(tǒng)。同時，基于組織工程和生物3D打印技術(shù)的海洋生態(tài)修復(fù)材料也取得了顯著進(jìn)展，這些材料能夠在受損區(qū)域快速形成生態(tài)友好的棲息地，促進(jìn)海洋生物的恢復(fù)和生長。隨著海洋污染的日益嚴(yán)重，發(fā)展高效、精準(zhǔn)的污染監(jiān)測與治理技術(shù)顯得尤為重要。海洋生物技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在生物傳感器的研發(fā)和應(yīng)用上。利用海洋生物體內(nèi)的特定酶或受體，研究人員能夠設(shè)計出高靈敏度的生物傳感器，用于實時監(jiān)測海水中的污染物濃度。同時，基于生物技術(shù)的污染治理方法，如生物修復(fù)和生物降解，也在逐步取代傳統(tǒng)的物理和化學(xué)方法，成為未來海洋污染治理的重要方向。保護(hù)海洋生物多樣性是維護(hù)海洋生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。海洋生物技術(shù)的進(jìn)展為生物多樣性保護(hù)提供了新的思路和方法。通過基因編輯技術(shù)，研究人員可以修復(fù)瀕危海洋生物的基因缺陷，提高其適應(yīng)環(huán)境的能力?；谏锛夹g(shù)的生態(tài)保護(hù)工程，如人工魚礁和海洋牧場的建設(shè)，也為海洋生物提供了更為適宜的棲息環(huán)境。海洋生物技術(shù)在海洋生態(tài)保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，我們有理由相信，海洋生物技術(shù)將在海洋生態(tài)保護(hù)中發(fā)揮更為重要的作用，為構(gòu)建健康、和諧的海洋生態(tài)系統(tǒng)提供有力支持。六、海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢近年來，隨著人類對海洋資源的認(rèn)識日益深入，海洋生物技術(shù)已成為一個充滿活力和潛力的新興產(chǎn)業(yè)。其不僅在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展，還在實際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化道路上邁出了堅實的步伐。發(fā)展現(xiàn)狀：目前，全球海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，多個沿海國家和地區(qū)都在積極布局和推動海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在海洋生物藥物、海洋生物活性物質(zhì)提取、海洋功能食品開發(fā)等領(lǐng)域，已經(jīng)有一批創(chuàng)新企業(yè)嶄露頭角，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健、農(nóng)業(yè)等多個行業(yè)。同時，海洋生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、海洋生物資源可持續(xù)利用等方面也發(fā)揮了重要作用。發(fā)展趨勢：展望未來，海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭。一方面，隨著基因編輯、合成生物學(xué)等前沿技術(shù)的不斷突破，海洋生物技術(shù)將在海洋微生物資源挖掘、海洋生物遺傳改良等領(lǐng)域取得更多的突破。另一方面，隨著人類對海洋生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)知不斷加深，海洋生物技術(shù)將在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、海洋污染治理等方面發(fā)揮更加重要的作用。隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和海洋經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的市場需求將持續(xù)增長。各國政府和企業(yè)也將進(jìn)一步加大對海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的投入和支持，推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級，形成更加完善的產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)圈。海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。我們有理由相信，在不久的將來，海洋生物技術(shù)將為人類社會的發(fā)展做出更加重要的貢獻(xiàn)。七、結(jié)論隨著全球?qū)Ｑ筚Y源的日益關(guān)注與深入研究，海洋生物技術(shù)已逐漸成為前沿科技領(lǐng)域的重要分支。本文綜述了近年來海洋生物技術(shù)在基因編輯、海洋藥物開發(fā)、海洋微生物利用、海洋生物資源保護(hù)與恢復(fù)、海洋生物活性物質(zhì)篩選、海洋環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)以及深海生物技術(shù)研究等多個方面的最新進(jìn)展?；蚓庉嫾夹g(shù)的發(fā)展為海洋生物的遺傳改良提供了強(qiáng)大工具，有助于培育出更具經(jīng)濟(jì)價值或環(huán)境適應(yīng)性的新品種。海洋藥物開發(fā)領(lǐng)域則通過深入探索海洋生物中的活性成分，為醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)提供了新的藥物來源和治療手段。同時，海洋微生物因其獨特的代謝途徑和產(chǎn)物，在生物燃料、酶制劑等工業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。在海洋生物資源保護(hù)與恢復(fù)方面，生物技術(shù)的運(yùn)用為受損生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)提供了有效手段。海洋生物活性物質(zhì)的篩選則推動了海洋生物資源的深度利用，為醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域提供了寶貴的天然資源。海洋環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)領(lǐng)域通過生物技術(shù)的應(yīng)用，提高了監(jiān)測的準(zhǔn)確性和效率，為海洋環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。深海生物技術(shù)的探索則為人類揭示了深海生物圈的奧秘，為未來的深海資源開發(fā)和利用奠定了基礎(chǔ)。海洋生物技術(shù)的前沿領(lǐng)域研究在多個方面取得了顯著進(jìn)展，不僅推動了海洋科學(xué)的深入發(fā)展，也為人類社會的可持續(xù)發(fā)展提供了新的途徑和解決方案。未來，隨著科技的不斷進(jìn)步和研究的深入，海洋生物技術(shù)有望為人類帶來更多驚喜和突破。參考資料：油氣成藏機(jī)理研究是石油地質(zhì)學(xué)的重要分支，主要石油和天然氣如何在地殼中形成、運(yùn)移和聚集。這項研究對于石油和天然氣的勘探與開發(fā)具有重要意義，能幫助我們理解油氣藏的形成過程，指導(dǎo)我們尋找新的油氣資源。隨著科技的進(jìn)步，油氣成藏機(jī)理的研究也在不斷深化和拓展。在過去的幾十年里，油氣成藏機(jī)理的研究已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展。研究者們通過大量的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)和模擬實驗，對油氣的生成、運(yùn)移和聚集過程有了更深入的理解。特別是對有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成油氣的作用、儲層沉積和構(gòu)造對油氣藏形成的影響、以及油氣運(yùn)移和聚集的機(jī)制等方面有了更深入的認(rèn)識。同時，研究者們也發(fā)展出了許多用于解釋和預(yù)測油氣成藏過程的模型和方法，如成因模式、成藏模式、數(shù)值模擬等，為油氣的勘探和開發(fā)提供了重要的理論支持。隨著科技的進(jìn)步和對油氣成藏機(jī)理理解的加深，一些新的研究領(lǐng)域正在逐漸顯現(xiàn)。以下是一些當(dāng)前的前沿研究領(lǐng)域：高精度地球化學(xué)分析：利用高精度地球化學(xué)分析技術(shù)，可以更準(zhǔn)確地了解有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成油氣的過程，以及油氣運(yùn)移和聚集的機(jī)制。地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)和大數(shù)據(jù)分析：利用地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)和大數(shù)據(jù)分析方法，可以從大量的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)中提取有用的信息，更準(zhǔn)確地預(yù)測油氣藏的位置和規(guī)模。地球物理探測技術(shù)：利用先進(jìn)的地球物理探測技術(shù)，可以更好地理解地殼結(jié)構(gòu)和運(yùn)動，為油氣成藏機(jī)理的研究提供新的視角。數(shù)值模擬和人工智能：利用數(shù)值模擬和人工智能技術(shù)，可以更準(zhǔn)確地模擬油氣的生成、運(yùn)移和聚集過程，為油氣的勘探和開發(fā)提供更準(zhǔn)確的預(yù)測。油氣成藏機(jī)理的研究在過去取得了顯著的進(jìn)展，而隨著科技的進(jìn)步，這項研究正在向更高的層次發(fā)展。理解油氣成藏機(jī)理對于石油和天然氣的勘探與開發(fā)至關(guān)重要，能幫助我們更好地利用資源，提高能源供應(yīng)的安全性和可持續(xù)性。未來，我們期待看到更多的創(chuàng)新性研究和突破性成果，推動油氣成藏機(jī)理的研究向更深層次發(fā)展。海洋生物技術(shù)是運(yùn)用海洋生物學(xué)與工程學(xué)的原理和方法，利用海洋生物或生物代謝過程生產(chǎn)有用的生物制品或定向改良海洋生物遺傳特性的綜合性科學(xué)技術(shù)。海洋生物技術(shù)的基礎(chǔ)是分子生物學(xué)。它給海洋生物學(xué)家提供了通過改變遺傳分子，人工設(shè)計海洋生物性狀提供了可能。海洋是地球上潛力最大的資源庫，它不僅能提供人類需要的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，還含有豐富的生物活性物質(zhì)，是解決人類所面臨的食物、資源和環(huán)境三大難題的最佳出處。海洋生物技術(shù)通過遺傳操作和克隆技術(shù)不僅可以為水產(chǎn)養(yǎng)殖創(chuàng)造和提供優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆新品種，而且還可以提供有機(jī)體用來生產(chǎn)天然產(chǎn)物或者用于生物修復(fù)改良海洋環(huán)境。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)，以及生物多樣性和海洋生態(tài)學(xué)等知識和內(nèi)容。海洋生物技術(shù)的發(fā)展對推動海洋生物資源的開發(fā)和利用，為人類的生存和發(fā)展提供更廣闊的空間和美好的前景。海洋動植物養(yǎng)殖生物技術(shù)、海洋天然產(chǎn)物生物技術(shù)和海洋環(huán)境生物技術(shù)是當(dāng)前海洋生物技術(shù)發(fā)展的3個主要方面。海洋動植物養(yǎng)殖是海洋生物技術(shù)研究發(fā)展和應(yīng)用的主要領(lǐng)域，目標(biāo)是應(yīng)用生物技術(shù)手段提高生物的繁殖、發(fā)育、生長、健康和整體狀況。優(yōu)良品種選育、病害防治、種子保存、高效養(yǎng)殖技術(shù)是優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。采用基因工程、細(xì)胞工程等技術(shù)培育海水養(yǎng)殖生物新品種。主要包括多倍體的人工誘導(dǎo)、雌核發(fā)育和雄核發(fā)育等技術(shù)。采用種間雜交生物學(xué)方法、溫度休克和靜水壓物理學(xué)方法、細(xì)胞松弛素B、秋水仙堿和聚乙二醇處理的化學(xué)方法誘導(dǎo)培育多倍體。采用雜交、射線處理和藥物處理誘導(dǎo)雌核發(fā)育成二倍體。已有十幾種海產(chǎn)無脊椎動物的三倍體誘導(dǎo)成功，其中三倍體牡蠣在美國已應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)。三倍體大西洋鮭、全雌牙鲆等海水魚培育技術(shù)也已較為成熟，并已應(yīng)用到生產(chǎn)中。海洋動物的轉(zhuǎn)基因一般采用顯微注射法、電穿孔法及精子載體法進(jìn)行基因?qū)?。?dǎo)入的外源基因有：生長激素（GH）和抗凍蛋白（AFP）基因等，主要用于培育生長快的“超級魚”；增強(qiáng)海產(chǎn)魚、蝦、貝的抗逆性；研究其基因表達(dá)調(diào)控等。已涉及的轉(zhuǎn)基因動物有：海膽、魚類（鮭魚）、貝類（扇貝、牡蠣、鮑魚）和對蝦等。加拿大學(xué)者將抗凍蛋白基因和生長激素基因?qū)膈q魚體內(nèi)并獲得整合表達(dá)，結(jié)果轉(zhuǎn)基因魚生長速度比對照組提高了4~6倍。大型海藻的細(xì)胞和基因操作主要包括原生質(zhì)體的分離、培養(yǎng)；聚乙二醇或電融合等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，獲得雜種細(xì)胞并培育得到再生植株，已分別在紫菜屬和江蘺屬等同屬異種間的細(xì)胞融合得到雜種細(xì)胞并再生成功?；虿僮鞣矫嬷饕ù笮秃Ｔ遒|(zhì)粒的發(fā)現(xiàn)和載體的開發(fā)、基因的結(jié)構(gòu)與功能的探索、基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的建立和基因的表達(dá)與調(diào)控機(jī)制的研究等。其中耐鹽基因和葉綠體基因是研究的熱點。弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個環(huán)節(jié)的生理過程及其分子調(diào)控機(jī)理，不僅對于闡明海洋生物生長、發(fā)育與生殖的分子調(diào)控規(guī)律具有重要科學(xué)意義，而且對于應(yīng)用生物技術(shù)手段，促進(jìn)某種生物的生長發(fā)育及調(diào)控其生殖活動，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要應(yīng)用價值。因此，這方面的研究是近年來海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的研究重點之一。主要包括：生長激素、生長因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、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)，以及魚類胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)及定向分化等。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)展的瓶頸之一。開展病原生物致病機(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)的重點研究領(lǐng)域之一，重點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。海洋天然生物活性物質(zhì)是指海洋生物體內(nèi)所含有的對生命現(xiàn)象具有影響的微量或少量物質(zhì)，包括海洋藥用物質(zhì)、生物信息物質(zhì)、海洋生物毒素和生物功能材料等海洋生物體內(nèi)的天然產(chǎn)物。海洋生物活性物質(zhì)的篩選是研究和開發(fā)海洋生物活性物質(zhì)的第一步。傳統(tǒng)的篩選方法是利用實驗動物或其組織器官對某種化合物或混合物進(jìn)行逐一的試驗，速度慢，效率低，費(fèi)用高。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，活性物質(zhì)篩選逐步趨向系統(tǒng)化、規(guī)?；?、規(guī)范化，特別是分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得活性物質(zhì)的篩選技術(shù)有了很大的改進(jìn)。國際上發(fā)明了以分子水平的藥物模型為基礎(chǔ)的大規(guī)模篩選技術(shù)，即使用生命活動中具有重要作用的受體、酶、離子通道、核酸等生物分子作為大規(guī)模篩選中的作用靶點來進(jìn)行活性物質(zhì)的篩選，這些方法具有簡便、快速、命中率高、費(fèi)用低等優(yōu)點，有的還可以用機(jī)器人進(jìn)行操作。國內(nèi)對海洋生物活性物質(zhì)的篩選主要還是使用傳統(tǒng)的方法。在利用生物技術(shù)培養(yǎng)生源材料方面，國際上對生物技術(shù)在海洋生物活性物質(zhì)研究和開發(fā)中應(yīng)用研究得最多的是基因工程，即通過分離、克隆活性物質(zhì)的基因，轉(zhuǎn)入高效、廉價表達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，以獲得大量高質(zhì)量的產(chǎn)物。在醫(yī)藥研究領(lǐng)域，基因工程在多肽和蛋白質(zhì)、單克隆抗體及新型診斷試劑上的研究和開發(fā)，是現(xiàn)代生物技術(shù)影響最大、效益最好、發(fā)展最快的領(lǐng)域。以美國為例，美國食品藥品局（FDA）準(zhǔn)上市的基因工程藥物、疫苗和注射用單克隆抗體已經(jīng)達(dá)到39種，尚有10多種產(chǎn)品正待FDA批準(zhǔn)，還有300多種生物制劑正在進(jìn)行或完成臨床試驗。另有2000多種藥品處于研制階段，預(yù)計每年平均有5~8種產(chǎn)品投放市場。各類生物技術(shù)公司1000多家，形成規(guī)模生產(chǎn)的有20多家，基因工程藥物銷售額每年年增長20%以上。研究表明，海洋生物活性物質(zhì)的初始來源，大部分甚至全部來自海洋微藻和微生物等低等海洋生物。利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)微藻開發(fā)海洋生物活性物質(zhì)，也是世界上的一個研究熱點。從廣義上講，用敞開的水池培養(yǎng)微藻也是一種生物反應(yīng)器技術(shù)，但其效率比較低。研究較多的是，利用封閉的光生物反應(yīng)器來培養(yǎng)微藻，但這項技術(shù)還未達(dá)到大規(guī)模實用化的階段，有些海洋異養(yǎng)微藻可以通過發(fā)酵進(jìn)行培養(yǎng)。美國公司利用發(fā)酵法培養(yǎng)異養(yǎng)微藻，生產(chǎn)EPA和DHA，已經(jīng)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的階段。國外從耐寒、耐高溫、耐高壓和耐高鹽度的海洋微生物中，分離出了一些特殊的酶類，如：對熱穩(wěn)定的DNA聚合酶、在組織培養(yǎng)中有分散細(xì)胞作用的膠原酶、能催化鹵素進(jìn)入代謝產(chǎn)物中的鹵素過氧化物酶等等。國內(nèi)應(yīng)用生物技術(shù)進(jìn)行海洋生物活性物質(zhì)的研究和開發(fā)，也做了不少工作。其中利用基因工程技術(shù)開發(fā)海洋蛋白類藥物起步較快，先后開展了海葵毒素、鯊魚軟骨蛋白、芋螺毒素、降鈣素等藥用基因克隆與表達(dá)的研究，已形成了一定的優(yōu)勢。從總體來看，還是處于剛剛開始的階段。近年來海水養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，但是，隨之而來的近岸海水的污染日趨嚴(yán)重，養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，爆發(fā)性病害頻繁發(fā)生，給整個水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。養(yǎng)殖環(huán)境的惡化，已經(jīng)成為制約我國海水養(yǎng)殖業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，而傳統(tǒng)的機(jī)械清淤、化學(xué)降解、換水、大量使用抗生素等養(yǎng)殖環(huán)境凈化方法，有凈化不徹底、易產(chǎn)生二次污染、危害養(yǎng)殖功能、破壞生態(tài)平衡等缺點。因此，急需尋求一種行之有效、操作性強(qiáng)的海水養(yǎng)殖環(huán)境修復(fù)方法與技術(shù)，來保持水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。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，是一個相對比較新的應(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。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，美國和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復(fù)計劃，進(jìn)而推動該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。有益微生物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究也方興未艾，國內(nèi)外很多學(xué)者已成功地分離到可抑制病原菌、可促進(jìn)養(yǎng)殖生物生長的菌株，有些已實現(xiàn)了商品化，在美國、日本和歐洲等地的發(fā)達(dá)國家及印度尼西亞、泰國等的水產(chǎn)養(yǎng)殖上得到越來越廣泛的應(yīng)用。病害是困擾我國海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的最大問題。究其原因，主要是對病原的分子本質(zhì)認(rèn)識不足?；蚬こ碳夹g(shù)的發(fā)展為人類認(rèn)識病原基因的結(jié)構(gòu)和功能、闡明病害的發(fā)生機(jī)理提供了手段，從而為徹底防治病害開辟了新的途徑?；蚪M學(xué)與基因轉(zhuǎn)移隨著全球性基因組計劃尤其是人類基因組計劃的實施，各種生物的結(jié)構(gòu)基因組和功能基因組的研究成為生命科學(xué)的重點研究內(nèi)容，海洋生物的基因組研究，特別是功能基因組學(xué)研究自然成為海洋生物學(xué)工作者研究的新熱點。今后的研究重點是對有代表性的海洋生物（包括魚、蝦、貝及病原微生物和病毒）基因組進(jìn)行全序列測定，同時進(jìn)行特定功能基因，如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎(chǔ)上，基因轉(zhuǎn)移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長和抗逆優(yōu)良品種的有效技術(shù)手段，已成為該領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)研究發(fā)展的重點。研究重點集中在目標(biāo)基因篩選，如抗病基因、胰島素樣生長因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標(biāo)基因；大批量、高效轉(zhuǎn)基因方法也是基因轉(zhuǎn)移研究的重點方面，除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和精子攜帶法，已發(fā)展的逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法、電穿孔法、轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)法及胚胎細(xì)胞介導(dǎo)法以外，還需要研究更為先進(jìn)、可靠的新技術(shù)和方法。利用海洋生物活性物質(zhì)和生物技術(shù)手段，為藥品、高分子材料、酶、疫苗和診斷試劑等開發(fā)新一代化學(xué)品和工藝，是海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要方面。天然產(chǎn)物開發(fā)、酶開發(fā)利用和脂肪酸生產(chǎn)是關(guān)注較多、發(fā)展較快的技術(shù)專題。尋找最現(xiàn)代的方法分離活性物質(zhì)、測定分子組成和結(jié)構(gòu)、生物合成方式和檢測生物活性是海洋天然產(chǎn)物開發(fā)的重要研究內(nèi)容。海洋酶資源及其特征、酶分離的生物化學(xué)以及商業(yè)應(yīng)用前景等都是最重要的研究內(nèi)容。今后的研究重點包括抗腫瘤藥物、工業(yè)酶及其它特殊用途酶類、極端微生物中特定功能基因的篩選、抗微生物活性物質(zhì)、抗生殖藥物、免疫增強(qiáng)物質(zhì)、抗氧化劑及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等。該領(lǐng)域今后的研究重點是海洋生物修復(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的海洋環(huán)境生物技術(shù)。其方法主要是利用有機(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)模化養(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。微生物對環(huán)境反應(yīng)的動力學(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生物之間的共生關(guān)系和互利機(jī)制，抗附著物質(zhì)的分離純化等是該領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。海洋生物技術(shù)作為一個全新的學(xué)科，將成為21世紀(jì)海洋研究開發(fā)的重要領(lǐng)域。促進(jìn)海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在優(yōu)良品種培育、病害防治、規(guī)?；a(chǎn)等方面研究水平快速發(fā)展，對于海洋生物資源可持續(xù)利用具有重要現(xiàn)實意義。利用海洋生物技術(shù)探索開發(fā)海洋高附加值的新資源，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)是海洋生物資源利用的拓展和延伸。海洋環(huán)境生物技術(shù)是保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用和產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。海洋生物技術(shù)就是利用海洋環(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)利用海洋生物個體資源、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。我國海洋生物技術(shù)研究發(fā)展經(jīng)過幾年的醞釀和努力，作為海洋高技術(shù)領(lǐng)域的一個重要主題，于1996年正式進(jìn)入國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃，1997年順利通過了主題研究發(fā)展計劃的可行性論證，并發(fā)布了1997~2000年項目申請指南。在我國海洋生物技術(shù)發(fā)展過程中需要有多方面支持和配合，既需要加強(qiáng)中試基地和產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)，也需要加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如加強(qiáng)開放實驗室、研究基地、生物多樣性資源庫、種子庫、信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，這些措施對我國海洋生物技術(shù)向更高水平發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。海洋生物技術(shù)是運(yùn)用海洋生物學(xué)與工程學(xué)的原理和方法，利用海洋生物或生物代謝過程生產(chǎn)有用的生物制品或定向改良海洋生物遺傳特性的綜合性科學(xué)技術(shù)。海洋生物技術(shù)的基礎(chǔ)是分子生物學(xué)。它給海洋生物學(xué)家提供了通過改變遺傳分子，人工設(shè)計海洋生物性狀提供了可能。海洋是地球上潛力最大的資源庫，它不僅能提供人類需要的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，還含有豐富的生物活性物質(zhì)，是解決人類所面臨的食物、資源和環(huán)境三大難題的最佳出處。海洋生物技術(shù)通過遺傳操作和克隆技術(shù)不僅可以為水產(chǎn)養(yǎng)殖創(chuàng)造和提供優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆新品種，而且還可以提供有機(jī)體用來生產(chǎn)天然產(chǎn)物或者用于生物修復(fù)改良海洋環(huán)境。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)，以及生物多樣性和海洋生態(tài)學(xué)等知識和內(nèi)容。海洋生物技術(shù)的發(fā)展對推動海洋生物資源的開發(fā)和利用，為人類的生存和發(fā)展提供更廣闊的空間和美好的前景。海洋動植物養(yǎng)殖生物技術(shù)、海洋天然產(chǎn)物生物技術(shù)和海洋環(huán)境生物技術(shù)是當(dāng)前海洋生物技術(shù)發(fā)展的3個主要方面。海洋動植物養(yǎng)殖是海洋生物技術(shù)研究發(fā)展和應(yīng)用的主要領(lǐng)域，目標(biāo)是應(yīng)用生物技術(shù)手段提高生物的繁殖、發(fā)育、生長、健康和整體狀況。優(yōu)良品種選育、病害防治、種子保存、高效養(yǎng)殖技術(shù)是優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。采用基因工程、細(xì)胞工程等技術(shù)培育海水養(yǎng)殖生物新品種。主要包括多倍體的人工誘導(dǎo)、雌核發(fā)育和雄核發(fā)育等技術(shù)。采用種間雜交生物學(xué)方法、溫度休克和靜水壓物理學(xué)方法、細(xì)胞松弛素B、秋水仙堿和聚乙二醇處理的化學(xué)方法誘導(dǎo)培育多倍體。采用雜交、射線處理和藥物處理誘導(dǎo)雌核發(fā)育成二倍體。已有十幾種海產(chǎn)無脊椎動物的三倍體誘導(dǎo)成功，其中三倍體牡蠣在美國已應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)。三倍體大西洋鮭、全雌牙鲆等海水魚培育技術(shù)也已較為成熟，并已應(yīng)用到生產(chǎn)中。海洋動物的轉(zhuǎn)基因一般采用顯微注射法、電穿孔法及精子載體法進(jìn)行基因?qū)?。?dǎo)入的外源基因有：生長激素（GH）和抗凍蛋白（AFP）基因等，主要用于培育生長快的“超級魚”；增強(qiáng)海產(chǎn)魚、蝦、貝的抗逆性；研究其基因表達(dá)調(diào)控等。已涉及的轉(zhuǎn)基因動物有：海膽、魚類（鮭魚）、貝類（扇貝、牡蠣、鮑魚）和對蝦等。加拿大學(xué)者將抗凍蛋白基因和生長激素基因?qū)膈q魚體內(nèi)并獲得整合表達(dá)，結(jié)果轉(zhuǎn)基因魚生長速度比對照組提高了4~6倍。大型海藻的細(xì)胞和基因操作主要包括原生質(zhì)體的分離、培養(yǎng)；聚乙二醇或電融合等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，獲得雜種細(xì)胞并培育得到再生植株，已分別在紫菜屬和江蘺屬等同屬異種間的細(xì)胞融合得到雜種細(xì)胞并再生成功?；虿僮鞣矫嬷饕ù笮秃Ｔ遒|(zhì)粒的發(fā)現(xiàn)和載體的開發(fā)、基因的結(jié)構(gòu)與功能的探索、基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的建立和基因的表達(dá)與調(diào)控機(jī)制的研究等。其中耐鹽基因和葉綠體基因是研究的熱點。弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個環(huán)節(jié)的生理過程及其分子調(diào)控機(jī)理，不僅對于闡明海洋生物生長、發(fā)育與生殖的分子調(diào)控規(guī)律具有重要科學(xué)意義，而且對于應(yīng)用生物技術(shù)手段，促進(jìn)某種生物的生長發(fā)育及調(diào)控其生殖活動，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要應(yīng)用價值。因此，這方面的研究是近年來海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的研究重點之一。主要包括：生長激素、生長因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、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)，以及魚類胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)及定向分化等。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)?；l(fā)展，病害問題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。開展病原生物致病機(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)的重點研究領(lǐng)域之一，重點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。海洋天然生物活性物質(zhì)是指海洋生物體內(nèi)所含有的對生命現(xiàn)象具有影響的微量或少量物質(zhì)，包括海洋藥用物質(zhì)、生物信息物質(zhì)、海洋生物毒素和生物功能材料等海洋生物體內(nèi)的天然產(chǎn)物。海洋生物活性物質(zhì)的篩選是研究和開發(fā)海洋生物活性物質(zhì)的第一步。傳統(tǒng)的篩選方法是利用實驗動物或其組織器官對某種化合物或混合物進(jìn)行逐一的試驗，速度慢，效率低，費(fèi)用高。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，活性物質(zhì)篩選逐步趨向系統(tǒng)化、規(guī)模化、規(guī)范化，特別是分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得活性物質(zhì)的篩選技術(shù)有了很大的改進(jìn)。國際上發(fā)明了以分子水平的藥物模型為基礎(chǔ)的大規(guī)模篩選技術(shù)，即使用生命活動中具有重要作用的受體、酶、離子通道、核酸等生物分子作為大規(guī)模篩選中的作用靶點來進(jìn)行活性物質(zhì)的篩選，這些方法具有簡便、快速、命中率高、費(fèi)用低等優(yōu)點，有的還可以用機(jī)器人進(jìn)行操作。國內(nèi)對海洋生物活性物質(zhì)的篩選主要還是使用傳統(tǒng)的方法。在利用生物技術(shù)培養(yǎng)生源材料方面，國際上對生物技術(shù)在海洋生物活性物質(zhì)研究和開發(fā)中應(yīng)用研究得最多的是基因工程，即通過分離、克隆活性物質(zhì)的基因，轉(zhuǎn)入高效、廉價表達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，以獲得大量高質(zhì)量的產(chǎn)物。在醫(yī)藥研究領(lǐng)域，基因工程在多肽和蛋白質(zhì)、單克隆抗體及新型診斷試劑上的研究和開發(fā)，是現(xiàn)代生物技術(shù)影響最大、效益最好、發(fā)展最快的領(lǐng)域。以美國為例，美國食品藥品局（FDA）準(zhǔn)上市的基因工程藥物、疫苗和注射用單克隆抗體已經(jīng)達(dá)到39種，尚有10多種產(chǎn)品正待FDA批準(zhǔn)，還有300多種生物制劑正在進(jìn)行或完成臨床試驗。另有2000多種藥品處于研制階段，預(yù)計每年平均有5~8種產(chǎn)品投放市場。各類生物技術(shù)公司1000多家，形成規(guī)模生產(chǎn)的有20多家，基因工程藥物銷售額每年年增長20%以上。研究表明，海洋生物活性物質(zhì)的初始來源，大部分甚至全部來自海洋微藻和微生物等低等海洋生物。利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)微藻開發(fā)海洋生物活性物質(zhì)，也是世界上的一個研究熱點。從廣義上講，用敞開的水池培養(yǎng)微藻也是一種生物反應(yīng)器技術(shù)，但其效率比較低。研究較多的是，利用封閉的光生物反應(yīng)器來培養(yǎng)微藻，但這項技術(shù)還未達(dá)到大規(guī)模實用化的階段，有些海洋異養(yǎng)微藻可以通過發(fā)酵進(jìn)行培養(yǎng)。美國公司利用發(fā)酵法培養(yǎng)異養(yǎng)微藻，生產(chǎn)EPA和DHA，已經(jīng)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的階段。國外從耐寒、耐高溫、耐高壓和耐高鹽度的海洋微生物中，分離出了一些特殊的酶類，如：對熱穩(wěn)定的DNA聚合酶、在組織培養(yǎng)中有分散細(xì)胞作用的膠原酶、能催化鹵素進(jìn)入代謝產(chǎn)物中的鹵素過氧化物酶等等。國內(nèi)應(yīng)用生物技術(shù)進(jìn)行海洋生物活性物質(zhì)的研究和開發(fā)，也做了不少工作。其中利用基因工程技術(shù)開發(fā)海洋蛋白類藥物起步較快，先后開展了?？舅?、鯊魚軟骨蛋白、芋螺毒素、降鈣素等藥用基因克隆與表達(dá)的研究，已形成了一定的優(yōu)勢。從總體來看，還是處于剛剛開始的階段。近年來海水養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，但是，隨之而來的近岸海水的污染日趨嚴(yán)重，養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，爆發(fā)性病害頻繁發(fā)生，給整個水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。養(yǎng)殖環(huán)境的惡化，已經(jīng)成為制約我國海水養(yǎng)殖業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，而傳統(tǒng)的機(jī)械清淤、化學(xué)降解、換水、大量使用抗生素等養(yǎng)殖環(huán)境凈化方法，有凈化不徹底、易產(chǎn)生二次污染、危害養(yǎng)殖功能、破壞生態(tài)平衡等缺點。因此，急需尋求一種行之有效、操作性強(qiáng)的海水養(yǎng)殖環(huán)境修復(fù)方法與技術(shù)，來保持水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。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，是一個相對比較新的應(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。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，美國和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復(fù)計劃，進(jìn)而推動該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。有益微生物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究也方興未艾，國內(nèi)外很多學(xué)者已成功地分離到可抑制病原菌、可促進(jìn)養(yǎng)殖生物生長的菌株，有些已實現(xiàn)了商品化，在美國、日本和歐洲等地的發(fā)達(dá)國家及印度尼西亞、泰國等的水產(chǎn)養(yǎng)殖上得到越來越廣泛的應(yīng)用。病害是困擾我國海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的最大問題。究其原因，主要是對病原的分子本質(zhì)認(rèn)識不足?；蚬こ碳夹g(shù)的發(fā)展為人類認(rèn)識病原基因的結(jié)構(gòu)和功能、闡明病害的發(fā)生機(jī)理提供了手段，從而為徹底防治病害開辟了新的途徑?；蚪M學(xué)與基因轉(zhuǎn)移隨著全球性基因組計劃尤其是人類基因組計劃的實施，各種生物的結(jié)構(gòu)基因組和功能基因組的研究成為生命科學(xué)的重點研究內(nèi)容，海洋生物的基因組研究，特別是功能基因組學(xué)研究自然成為海洋生物學(xué)工作者研究的新熱點。今后的研究重點是對有代表性的海洋生物（包括魚、蝦、貝及病原微生物和病毒）基因組進(jìn)行全序列測定，同時進(jìn)行特定功能基因，如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎(chǔ)上，基因轉(zhuǎn)移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長和抗逆優(yōu)良品種的有效技術(shù)手段，已成為該領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)研究發(fā)展的重點。研究重點集中在目標(biāo)基因篩選，如抗病基因、胰島素樣生長因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標(biāo)基因；大批量、高效轉(zhuǎn)基因方法也是基因轉(zhuǎn)移研究的重點方面，除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和精子攜帶法，已發(fā)展的逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法、電穿孔法、轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)法及胚胎細(xì)胞介導(dǎo)法以外，還需要研究更為先進(jìn)、可靠的新技術(shù)和方法。利用海洋生物活性物質(zhì)和生物技術(shù)手段，為藥品、高分子材料、酶、疫苗和診斷試劑等開發(fā)新一代化學(xué)品和工藝，是海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要方面。天然產(chǎn)物開發(fā)、酶開發(fā)利用和脂肪酸生產(chǎn)是關(guān)注較多、發(fā)展較快的技術(shù)專題。尋找最現(xiàn)代的方法分離活性物質(zhì)、測定分子組成和結(jié)構(gòu)、生物合成方式和檢測生物活性是海