緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇海洋化學(xué)論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
主管單位:中國科學(xué)院
主辦單位:中國科學(xué)院南海海洋研究所
出版周期:雙月刊
出版地址:廣東省廣州市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1009-5470
國內(nèi)刊號:44-1500/P
郵發(fā)代號:82-8
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1982
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
中科雙效期刊
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
特色學(xué)科建設(shè)對于高等院校的發(fā)展意義重大,學(xué)科建設(shè)質(zhì)量是衡量辦學(xué)水平和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一,代表著學(xué)校辦學(xué)特色、學(xué)科優(yōu)勢和科研水平,而特色學(xué)科更直接關(guān)系到學(xué)校的競爭能力,是決定高等院校在激烈的競爭中興衰成敗的重要因素。
一、“海洋教育、科技文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫”建設(shè)的主要內(nèi)容
(一)涉海圖書數(shù)據(jù)庫
初步建成了涉海中文圖書收錄比較齊全的物理書庫和虛擬書庫。通過各種途徑聯(lián)系和采購涉海圖書,包括和書商、出版社聯(lián)系獲得新的出版信息,和其他涉海院校及科研院所聯(lián)系獲得以前收藏有遺漏的涉海圖書信息等,盡量將國內(nèi)涉海中文圖書搜集全面。為了將涉海歷史文獻(xiàn)搜集全面,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)還特別開辟了特海資源特別采購渠道,通過該渠道目前回溯涉海歷史文獻(xiàn)近千種,極大豐富了館藏。截至目前已收集中文涉海圖書萬余種,兩萬余冊。外文圖書目前也在積極采購中,所有涉海圖書集中存放于海洋文庫閱覽室內(nèi)。
同時(shí)為了方便不便進(jìn)館的讀者能夠及時(shí)快捷的閱讀圖書,我館還參加了CADAL數(shù)字化項(xiàng)目,將涉海圖書全文數(shù)字化,網(wǎng)絡(luò)建庫提供校園網(wǎng)范圍內(nèi)讀者在線瀏覽。
(二)涉海教材、教參數(shù)據(jù)庫
參照CALIS教學(xué)教參庫的模式,建成一個(gè)能夠使讀者方便檢索到各主要涉海高校、涉海重點(diǎn)專業(yè)的教學(xué)信息及教學(xué)參考書信息的數(shù)據(jù)庫。目前已收集本校教材、教參數(shù)據(jù)數(shù)千條。通過涉海高校圖書館聯(lián)盟的建設(shè),將不斷增加其他高校的涉海教學(xué)、教參信息。
(三)涉海中文期刊檢索數(shù)據(jù)庫
收錄包括海洋基礎(chǔ)科學(xué)、海洋化學(xué)、海洋生物、海洋物理、海洋地理、海洋環(huán)境、海洋資源開發(fā)與利用、 海洋工程、海洋調(diào)查與觀測、 區(qū)域海洋學(xué)等與海洋相關(guān)的中文期刊文獻(xiàn)資料,目前已完成9萬余條的期刊信息數(shù)據(jù)。
(四)涉海博、碩士學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫
利用中國海洋大學(xué)特有的學(xué)科資源收錄涉海博、碩士涉海學(xué)位論文。到目前已經(jīng)完成我校1990年至2012年的學(xué)位論文全部題錄信息和部分全文信息的搜集和整理工作。并且將涉海學(xué)位論文選擇出來,已整理涉海學(xué)位論文4000余篇。
(五)涉海大學(xué)信息導(dǎo)航庫和涉??蒲袡C(jī)構(gòu)信息導(dǎo)航庫
將國內(nèi)涉海院校和科研機(jī)構(gòu)的信息收集全,在國內(nèi)信息收集全面的基礎(chǔ)上再收集國外院校的信息。目前已經(jīng)比較齊全的搜集了國內(nèi)比較著名的涉海網(wǎng)站、涉海院校及科研機(jī)構(gòu),國內(nèi)涉海知名網(wǎng)站150余家,科研機(jī)構(gòu)160多家,涉海大學(xué)100余所。
(六)海洋科普大觀園
主要是立足于利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)對海洋科學(xué)文化知識進(jìn)行大容量數(shù)字集成和高品位質(zhì)量提升的探索性建設(shè)工作。目前依托中國數(shù)字科技館項(xiàng)目建設(shè)完成了海洋生物和海洋軍事兩部分內(nèi)容的建設(shè)。其中完成文字30萬余字、圖片2000余張、音視頻及動畫近百個(gè),為普及海洋科學(xué)知識提供了良好渠道。
二、“海洋教育、科技文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫”建設(shè)的意義
我校建設(shè)的“海洋教育、科技文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫”具有深遠(yuǎn)的海洋教育意義。首先建設(shè)“海洋教育、科技文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫”為我校涉海學(xué)科建設(shè)提供了強(qiáng)有力的信息資源支持,為我校海洋教育和海洋科研的發(fā)展提供了信息資源保障。其次該庫將面向社會服務(wù),將為海洋教育和海洋科技發(fā)展搭建的最強(qiáng)有力的文獻(xiàn)信息資源平臺。我校在建設(shè)中努力調(diào)動和組織國內(nèi)各類涉海高等院校、科研院所的優(yōu)勢力量,加快國內(nèi)外海洋教育、科技文獻(xiàn)信息的匯集、加工、整合速度,致力于最終建立服務(wù)于國家全局的海洋類文獻(xiàn)信息保障系統(tǒng)。如果海洋類文獻(xiàn)信息保障系統(tǒng)建成,將進(jìn)一步推動我國海洋教育多元化、系統(tǒng)化格局的形成,加快海洋科技的發(fā)展速度。
三、“海洋教育、科技文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫”建設(shè)涉及的主要問題
(一)涉海信息搜集難度大
“海洋教育、科技文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫”的建設(shè)涉及各類型的資源信息,但是在信息資源搜集過程中發(fā)現(xiàn)搜集難度很大。面臨的突出問題主要表現(xiàn)在海洋信息數(shù)據(jù)資源分散,基礎(chǔ)信息源不足,信息孤島問題嚴(yán)重等。同時(shí),海洋信息資源散失現(xiàn)象突出,一些寶貴的調(diào)查觀測資料、專項(xiàng)研究資料、檔案文獻(xiàn)資料等甚至面臨流失和湮沒的危險(xiǎn)。
(二)沒有良好的分類體系
海洋類資源涉及面非常廣泛,幾乎涉及到各學(xué)科的方方面面。而“海洋教育、科技文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫”所涉及的文獻(xiàn)資源類型主要有圖書、期刊、學(xué)位論文、會議資料、音視頻資料、網(wǎng)絡(luò)原生態(tài)資源等。如果按照現(xiàn)有的圖書館常用的中圖法分類體系,這些資源將出現(xiàn)分布極度不平衡的現(xiàn)象,對于資料的尋找和發(fā)現(xiàn)也非常有限制。但是目前經(jīng)過幾年的摸索和探索,尚未發(fā)現(xiàn)更好的分類體系。
四、構(gòu)建海洋類文獻(xiàn)信息保障系統(tǒng)的可行性和必要性
開發(fā)海洋資源,離不開海洋文獻(xiàn)的建設(shè)與利用。目前,國內(nèi)外已經(jīng)建立有一些不同使用目的的海洋文獻(xiàn)與信息咨詢服務(wù)系統(tǒng)],但是,真正可以代表國家全局利益,內(nèi)容囊括國內(nèi)外海洋教育、科技文獻(xiàn)信息多種資源,有能力服務(wù)于國家全局性的涉海高等教育、職業(yè)技術(shù)教育與全民海洋知識普及教育,同時(shí),又可以為國家的行政機(jī)關(guān)、科研院所、企事業(yè)單位提供海洋科技文獻(xiàn)、教育信息服務(wù)的高水平支撐服務(wù)系統(tǒng)還沒有形成。
在中國海洋大學(xué)已經(jīng)初步建成的“海洋教育、科技文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫”的基礎(chǔ)上,構(gòu)建適合于面向全國涉??蒲小⒔虒W(xué)機(jī)構(gòu)服務(wù)的海洋類文獻(xiàn)信息保障系統(tǒng),不僅可以推動了我校海洋文獻(xiàn)信息服務(wù)的建設(shè),同時(shí)也將對推動國內(nèi)各科研院所的海洋文獻(xiàn)資源信息的共建共享起到重要的作用。
在新的歷史發(fā)展機(jī)遇面前,合理利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段,在全國率先研究、制訂出高品位、系統(tǒng)化海洋科學(xué)知識互聯(lián)網(wǎng)傳播、教育的對策和實(shí)施方案,為國家海洋事業(yè)做出貢獻(xiàn),是海洋類文獻(xiàn)信息保障系統(tǒng)構(gòu)建研究的重要意義所在。
21世紀(jì)不僅是人類全面認(rèn)識、開發(fā)和保護(hù)海洋的世紀(jì),更是培養(yǎng)海洋科學(xué)人才的世紀(jì),這已成為各國發(fā)展的根本性戰(zhàn)略[1]。海洋科學(xué)專業(yè)研究的主要內(nèi)容包括對于海洋中的物理、化學(xué)、生物和地質(zhì)過程的基礎(chǔ)研究和面向海洋資源開發(fā)利用以及海上軍事活動等的應(yīng)用研究[2]。目前,地方高校要想更好地服務(wù)于地方海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè),就必須準(zhǔn)確定位,確定目標(biāo),構(gòu)建平臺,打好基礎(chǔ),合理設(shè)計(jì),充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,積極制定科學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo),優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑,改革人才培養(yǎng)運(yùn)行機(jī)制,改進(jìn)教學(xué)組織形式,提高海洋人才培養(yǎng)質(zhì)量?;谶@幾個(gè)方面, 本文對海洋科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)進(jìn)行初步探討。
一、海洋科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)
海洋科學(xué)本科教育應(yīng)以培養(yǎng)“綜合型”人才為目標(biāo),注重加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓展知識面,讓學(xué)生在獲得較強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)的同時(shí),也盡可能全面發(fā)展[3]。各地方高校針對自身實(shí)際情況制定符合海洋經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展需要的人才培養(yǎng)目標(biāo)。廣東海洋大學(xué)提出以“培養(yǎng)富有社會責(zé)任感, 基礎(chǔ)理論扎實(shí), 實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)能力較強(qiáng), 熱愛海洋事業(yè), 具有人文精神和創(chuàng)新意識的應(yīng)用型、復(fù)合型高級專門人才”的培養(yǎng)目標(biāo)[4]。浙江海洋學(xué)院提出的人才培養(yǎng)目標(biāo)為“培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的, 具有創(chuàng)新意識、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神以及海洋科技文化背景的復(fù)合型應(yīng)用人才”[5]。欽州學(xué)院海洋學(xué)院作為廣西唯一的海洋學(xué)院承擔(dān)起了為廣西海洋科技人才培養(yǎng)的重任[6]。學(xué)校根據(jù)自身辦學(xué)條件和辦學(xué)層次,著力培養(yǎng)具備掌握堅(jiān)實(shí)海洋科學(xué)基礎(chǔ)理論和基本知識,具備從事海洋調(diào)查研究基本能力,能夠在海洋事業(yè)單位、科研院所和涉海類企業(yè)等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、教學(xué)與管理工作的海洋科學(xué)復(fù)合型人才。
二、海洋科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)方案
制定和修訂人才培養(yǎng)方案是培養(yǎng)海洋科學(xué)類人才的重要前提。欽州學(xué)院在借鑒中國海洋大學(xué)、廈門大學(xué)、廣東海洋大學(xué)等多所高校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)建設(shè)對人才的需求狀況和自身的辦學(xué)條件,將海洋科學(xué)專業(yè)定位為海洋化學(xué)和海洋生物制藥兩個(gè)方向,前者偏重海洋環(huán)境監(jiān)測和海洋環(huán)境調(diào)查,基于北部灣海洋污染災(zāi)害防治方面;后者偏重于海洋生物資源的保護(hù)與利用,基于北部灣豐富的海洋生物資源方面。
根據(jù)教育部《高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃》和我國高等學(xué)校海洋科學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會提出的《面向21世紀(jì)海洋科學(xué)教學(xué)改革與研究》指導(dǎo)性文件,考慮我校的海洋科學(xué)專業(yè)建設(shè)的實(shí)際情況及地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展對海洋類專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)的需要,我校對海洋科學(xué)專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了反復(fù)多次的研討,優(yōu)化設(shè)計(jì)適應(yīng)21世紀(jì)海洋科技發(fā)展要求的知識結(jié)構(gòu)和以海洋科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)必修課為根基、海洋科學(xué)專業(yè)方向模塊課為主干、基礎(chǔ)選修課和專業(yè)任選課為枝葉的樹狀課程體系。從而避免了制定人才培養(yǎng)方案的主觀盲目性,保證了人才培養(yǎng)方案的科學(xué)合理性。修訂后的教學(xué)計(jì)劃,更加重視專業(yè)基礎(chǔ)課的教育,同時(shí)調(diào)整了部分專業(yè)課和實(shí)驗(yàn)課,加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié),使人才培養(yǎng)的目標(biāo)和方向更加明確,注重對學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。例如在課程設(shè)置上,增加了《海洋美學(xué)》專業(yè)任選課程,以發(fā)展和豐富學(xué)生的海洋審美意識,海洋化學(xué)方向增加《海洋生物學(xué)》專業(yè)課程,使該方向的學(xué)生也要具備海洋生物學(xué)方面的知識??紤]到專業(yè)課的課程實(shí)驗(yàn),學(xué)時(shí)數(shù)少,不同課程間重復(fù)實(shí)驗(yàn)多的情況,為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量,在教學(xué)計(jì)劃中將幾門專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)獨(dú)立出來,與理論教學(xué)分開,形成一門綜合的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程,不斷加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
三、海洋科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)途徑
地方高校要培養(yǎng)和發(fā)展海洋科學(xué)人才就必須立足地方服務(wù),以滿足地方社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。學(xué)校緊緊圍繞服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)這個(gè)中心,重視引進(jìn)社會資源,做到資源共享、互利雙贏的目的,同時(shí)有針對性地進(jìn)行分類培養(yǎng),以提高學(xué)生就業(yè)率。一是要堅(jiān)持走出校門,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路。例如我校充分發(fā)揮北部灣海洋保護(hù)開發(fā)利用省重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢科研群體作用與廣西海洋局和欽州、北海、防城港地方海洋局等單位在北部灣海洋重大污染監(jiān)測預(yù)警及防災(zāi)應(yīng)急技術(shù)、北部灣海洋資源的保護(hù)與利用、北部灣海洋環(huán)境監(jiān)測等方面建立了廣泛的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了科技創(chuàng)新與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的互動和有效對接。教育部周濟(jì)部長曾提出:“以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合為切入點(diǎn),大力推動高等學(xué)校的辦學(xué)機(jī)制和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新”[7]。實(shí)踐證明,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,是地方高校推動創(chuàng)新型海洋科技人才培養(yǎng)的有效途徑。二是要有針對性地進(jìn)行優(yōu)秀本科生的分類培養(yǎng)。我校根據(jù)因材施教的教育觀點(diǎn),將優(yōu)秀本科生分為學(xué)術(shù)型和應(yīng)用型培養(yǎng)。對于有志向繼續(xù)深造的學(xué)生,要幫其夯實(shí)科學(xué)理論基礎(chǔ),加強(qiáng)學(xué)術(shù)思想和素質(zhì)訓(xùn)練,走學(xué)術(shù)型道路;對于動手能力強(qiáng),且本科畢業(yè)后計(jì)劃工作的學(xué)生,我們要積極創(chuàng)造條件為其配備有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的導(dǎo)師,促進(jìn)其走應(yīng)用型的發(fā)展道路。學(xué)校強(qiáng)化優(yōu)秀本科生導(dǎo)師制,每人每年精心指導(dǎo)一到兩名優(yōu)秀本科生,定期進(jìn)行交流和討論,做到精英培養(yǎng),重點(diǎn)培養(yǎng),已獲得了較好的成效,優(yōu)秀本科生的就業(yè)去向主要在各高校和企事業(yè)單位部門,學(xué)生就業(yè)率得到很大提升。
四、海洋科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)機(jī)制
構(gòu)建良好的人才培養(yǎng)機(jī)制,是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型海洋科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本。培養(yǎng)高素質(zhì)、有作為的海洋科技人才積極服務(wù)于地方和國家的海洋事業(yè),是地方高校最基本的職能。我校從自身特點(diǎn)出發(fā),審時(shí)度勢,構(gòu)建海洋人才培養(yǎng)的柔性機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制。學(xué)校通過制定相關(guān)文件,將“創(chuàng)新訓(xùn)練”規(guī)定為必修環(huán)節(jié),以及開設(shè)第二專業(yè)教育等方式,逐步建立有利于一專多能海洋人才培養(yǎng)教學(xué)體系,使海洋類專業(yè)教育拓展為綜合素質(zhì)教育;逐步實(shí)行彈性學(xué)制,不斷完善學(xué)年學(xué)分制[8]。為避免傳統(tǒng)評價(jià)體系采用簡單劃一的方式對培養(yǎng)創(chuàng)新人才的弊端,學(xué)校通過考試方式多樣化、考試時(shí)間自主化、讓學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)專題、撰寫學(xué)術(shù)文章或參與科研項(xiàng)目等多種形式進(jìn)行評學(xué),建立對學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新成果的激勵(lì)機(jī)制,即對學(xué)生的各種創(chuàng)新行為和成果給予正面的激勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì),以推動創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
五、海洋科學(xué)專業(yè)人才的教學(xué)組織形式
良好的教學(xué)組織形式是地方高校實(shí)現(xiàn)海洋人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。我校針對海洋科學(xué)本科專業(yè)性質(zhì)和地方應(yīng)用型人才的需求,在課堂教學(xué)手段上充分利用多媒體教學(xué),在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,大力推進(jìn)啟發(fā)式、互動式、案例式、情景式和雙語教學(xué)等形式, 使教學(xué)方法多樣化和靈活化, 以促進(jìn)海洋科技人才的培養(yǎng),教學(xué)效果反映良好。海洋科學(xué)專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,它不同于一般的理科專業(yè),必須重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),要注重對學(xué)生的實(shí)踐動手能力的培養(yǎng),才能適應(yīng)海洋學(xué)科的發(fā)展。學(xué)校每年自籌經(jīng)費(fèi)設(shè)立各類科研基金項(xiàng)目,積極創(chuàng)造條件鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目,這不僅較大地提高了學(xué)生的實(shí)際動手操作能力和創(chuàng)新能力,還極大地提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。此外,學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和科研素質(zhì)逐步提升、科研方法逐步掌握,樹立了他們敢于批判,敢于探索,敢于冒險(xiǎn)的精神,逐漸積累從事各類創(chuàng)新工作的能力,同時(shí)也為學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)校通過對學(xué)生海上現(xiàn)場調(diào)查實(shí)踐證明:不僅提高了學(xué)生應(yīng)對突發(fā)事件的反應(yīng)和處理能力,也加強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,更增強(qiáng)了學(xué)生現(xiàn)場調(diào)查的實(shí)踐技能。總之,多樣式的教學(xué)組織形式為學(xué)生打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),獲得了較強(qiáng)的實(shí)踐能力,為地方海洋科學(xué)綜合創(chuàng)新應(yīng)用型本科人才的輸送提供了質(zhì)量保障。
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當(dāng)今,國家、省以及各沿海城市對海洋的需求、依賴以及投入日益加大,“數(shù)字海洋”、“群島新區(qū)”、“海洋經(jīng)濟(jì)綜合試驗(yàn)區(qū)”、“感知東?!钡扰c國家以及地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防密切相關(guān)的發(fā)展戰(zhàn)略先后提出,海洋科學(xué)人才的培養(yǎng)顯得尤為重要。許多高校紛紛開設(shè)海洋科學(xué)專業(yè),而物理海洋學(xué)作為海洋科學(xué)的基礎(chǔ),其教學(xué)成敗與否直接關(guān)系到海洋科學(xué)人才的培養(yǎng)與發(fā)展。對于繼續(xù)深造的學(xué)子來說,本科階段所掌握的理論深度以及實(shí)踐、動手能力高低直接關(guān)系到他們研究生階段的學(xué)習(xí)與研究。而對于直接走上工作崗位的學(xué)生來說,本科階段的理論熏陶以及運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力培養(yǎng),無疑對他們將來的工作是有幫助的。
物理海洋學(xué)是一門基于觀測并以數(shù)學(xué)、物理為理論基礎(chǔ)的學(xué)科,其教學(xué)過程不可避免的涉及大量公式的推導(dǎo)、假設(shè)、簡化、求解以及物理意義分析,這樣一個(gè)教學(xué)過程,學(xué)生普遍覺得枯燥乏味,難以長時(shí)間的集中精力聽課,即使是堅(jiān)持聽課,也對公式所指物理意義不甚清楚,所以導(dǎo)致聽課效果不好。所以如何有效提高物理海洋學(xué)的課堂教學(xué)效果,提高學(xué)生的聽課積極性,激發(fā)學(xué)生探索海洋的興趣是擺在每一位物理海洋學(xué)教師以及教育管理者面前的重要課題。
2.遵從由感性到理性認(rèn)識的認(rèn)知過程
物理海洋學(xué),如其名,是用物理學(xué)的觀點(diǎn)去研究海洋中的各物理要素場的時(shí)空變化規(guī)律以及各種動力過程的學(xué)科。所以要掌握物理海洋的相關(guān)理論,首先要對各種物理現(xiàn)象、概念有詳細(xì)的了解,這應(yīng)屬于感性認(rèn)識階段,這個(gè)階段很關(guān)鍵,直接關(guān)系到學(xué)生是否有興趣繼續(xù)深入學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。所以在這個(gè)階段的教學(xué),應(yīng)盡可能的利用栩栩如生的圖片,如條件許可可以制作各種物理現(xiàn)象演變的動畫,幫助學(xué)生熟悉,了解各種物理現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨著互聯(lián)網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)硬件的快速發(fā)展,前人已經(jīng)繪制出大量物理海洋現(xiàn)象的圖片以及動畫可供下載或查閱,因此有很多相關(guān)的內(nèi)容可以直接從網(wǎng)上下載,部分不能下載或者搜尋不到的,可以利用諸如matlab1之類的數(shù)據(jù)可視化軟件,教師自己繪制。在課堂教學(xué)中引入相關(guān)物理現(xiàn)象的圖片或動畫,并盡可能的用比較通俗的語言進(jìn)行講解,這可以達(dá)到比較好的教學(xué)效果。比如,在講解風(fēng)生漂流理論2時(shí),可以先講述海冰移動的方向與風(fēng)吹方向的關(guān)系,并且用matlab軟件繪制海流隨著深度變化的圖片或者直接從相關(guān)網(wǎng)站引用,通過對圖片的講解使學(xué)生對風(fēng)生海流的運(yùn)動特點(diǎn)有感性的認(rèn)識,然后借助簡化的方程組進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo)并求解,從解的特點(diǎn)分析風(fēng)生海流的垂向結(jié)構(gòu)、輸運(yùn)等特點(diǎn),這樣就完成了由感性到理性認(rèn)識的過程。最后可以結(jié)合適當(dāng)?shù)睦又v述風(fēng)生漂流理論可以解釋那些自然界的現(xiàn)象,這使得學(xué)生認(rèn)識到其所學(xué)知識還是很有用的。最后可以通過提問,討論,閱讀文獻(xiàn)等,讓學(xué)生了解該理論的有那些缺陷,目前研究進(jìn)展如何等,從而不斷激發(fā)學(xué)生們探索海洋的興趣。
3.盡量由社會關(guān)注的熱點(diǎn)引出將要講述的物理海洋學(xué)內(nèi)容
社會的熱點(diǎn)問題往往是學(xué)生們所關(guān)心并且喜歡討論的內(nèi)容,所以由熱點(diǎn)問題出發(fā)可以很好的吸引學(xué)生的興趣。比如2013年的夏天,華夏大地酷暑難耐,熱死人一點(diǎn)都不夸張,這種極端性的熱天氣是什么因素引起的,這一問,學(xué)生很快就提起神來了,因?yàn)檫@個(gè)與其生活息息相關(guān)所以他們很感興趣。然后,可以通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲取的關(guān)于這一現(xiàn)象的解釋引出要講述的物理海洋學(xué)問題,比如與這一現(xiàn)象有關(guān)的物理海洋學(xué)知識有熱成風(fēng)關(guān)系,北極變暖,冰塊迅速融化等,之后就可以詳細(xì)講述何為熱成風(fēng)關(guān)系以及與極端高溫有什么關(guān)系,這樣學(xué)生們很快就掌握住熱成風(fēng)的知識。再比如,今年夏天長江流域陰雨連綿,就連杭州這個(gè)歷來夏季火爐之城都變得那么的涼快,那這與海洋又有什么關(guān)系呢?然北方,如河南卻干旱很嚴(yán)重,這又是什么引起的呢?通過以往研究發(fā)現(xiàn),厄爾尼諾現(xiàn)象是元兇,而今年恰恰又是很強(qiáng)的厄爾尼諾年,從而引出將要講述的大尺度海氣相互作用過程。
4.由國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的各類用?;顒映霭l(fā)引出所要講述的物理海洋學(xué)內(nèi)容
學(xué)以致用,或者想把所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,或者想致富視乎是每一個(gè)學(xué)生的初衷。抓住大部分學(xué)生的這樣一種心態(tài),因勢利導(dǎo),可以很好提高課堂教學(xué)效果。比如將要講述波浪知識時(shí),可以事先講述波浪對于船舶制造、海上石油平臺建設(shè)、港口碼頭規(guī)劃、海水浴場的建設(shè)等的影響,從而使學(xué)生認(rèn)識到掌握波浪的理論知識非常實(shí)用,這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再比如,講述潮汐、潮流知識時(shí),可以先讓學(xué)生了解近海海洋工程環(huán)境評估,海洋環(huán)境保護(hù)對潮汐知識的需求,實(shí)際上潮流是近岸的主要水動力。各種污染物的輸運(yùn)、圍填?;顒佣茧x不開對潮汐知識的了解,經(jīng)過這一講述學(xué)生們立刻感覺到這方面知識的重要性,從而有積極的學(xué)習(xí)興趣和動力。
5.注重學(xué)生們課外動手能力的培養(yǎng)
隨著電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展以及眾多數(shù)據(jù)可視化軟件的問世,使得很多枯燥乏味的數(shù)字以及數(shù)學(xué)公式能夠以生動圖片的形式展示其物理意義,也就是說在教學(xué)過程中引入數(shù)據(jù)處理以及可視化化軟件如matlab、Grids3、GMT4等并教會學(xué)生如何使用。然后在課外布置適當(dāng)?shù)睦L圖練習(xí),若能再現(xiàn)課堂講述過的圖片或者某種現(xiàn)象,這無疑可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也可以提高學(xué)生的動手能力,同樣對學(xué)生的未來發(fā)展也是非常重要的。
物理海洋學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)的發(fā)表、科研報(bào)告的撰寫都離不開數(shù)據(jù)的可視化、精美的圖片制作。圖片制作完成后,就是運(yùn)用所學(xué)理論對圖片所展示的科學(xué)問題進(jìn)行分析、探索,最后撰寫成文。也就是說,如本科階段能得到這方面良好的訓(xùn)練、培養(yǎng),學(xué)生們后續(xù)深造將會更加的輕松、自信。直接走上工作崗位的學(xué)生,其在工作中也會得心應(yīng)手。不管是繼續(xù)攻讀研究生的還是直接工作的,他們的表現(xiàn)直接影響學(xué)校的畢業(yè)生聲譽(yù),將給學(xué)校的后面學(xué)生的就業(yè)產(chǎn)生重要影響。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)39-0201-03
海洋科學(xué)專業(yè)是中國地質(zhì)大學(xué)(北京)新設(shè)專業(yè)之一,在北京市70所高校中獨(dú)樹一幟為培養(yǎng)海洋學(xué)院專業(yè)特色人才提供堅(jiān)實(shí)的平臺。在近9年的教學(xué)實(shí)踐過程中,我們不斷積累著專業(yè)教學(xué)和人才培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn),也不斷對2004年制訂的培養(yǎng)方案做了盡可能的局部的調(diào)整。目前,學(xué)院已經(jīng)形成了相對穩(wěn)定的兩個(gè)本科教學(xué)方向:海洋地質(zhì)與環(huán)境專業(yè)方向和海洋油氣資源專業(yè)方向,在近5年的實(shí)踐中取得了教學(xué)成果,學(xué)生就業(yè)率也達(dá)到了95%以上。隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和利于海洋科學(xué)研究的深入,我們也越來越感覺修改和重新制訂海洋科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的重要性和迫切性。海洋科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)既要注重學(xué)生對海洋科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論知識的掌握,又要依托中國地質(zhì)大學(xué)在地球科學(xué)領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢和雄厚基礎(chǔ),在海洋地質(zhì)、海洋資源、海洋環(huán)境等方面彰顯我校人才培養(yǎng)的特點(diǎn),同時(shí)更要加強(qiáng)培養(yǎng)動手能力與實(shí)踐能力,將理論研究與海洋科技領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用相結(jié)合。培養(yǎng)方案的修改和重新制訂,對我校海洋科學(xué)本科專業(yè)的人才培養(yǎng)方向和將來的發(fā)展具有重要意義。
一、存在主要問題
1.課程設(shè)置。中國地質(zhì)大學(xué)(北京)海洋學(xué)院成立于2004年12月,迄今為止9年了。這9年中海洋學(xué)院的本科教學(xué)在摸索中前進(jìn),不斷進(jìn)行調(diào)整和改善,先后經(jīng)歷了3次大的改革。但是課程設(shè)置主要問題表現(xiàn)為:(1)2004—2006年,課程設(shè)置與學(xué)分存在矛盾,學(xué)院開設(shè)的部分課程由于師資力量的限制導(dǎo)致無法正常開設(shè);有些選修課與本專業(yè)相關(guān)性太差。(2)2007年,我院培養(yǎng)方案做了較大的調(diào)整。隨著2003級,即第一屆從地質(zhì)學(xué)院海洋中心分離出來的本科生的畢業(yè),又暴露出專業(yè)課程設(shè)置中的弊端,即海洋生物方向?qū)I(yè)沒有跟地質(zhì)大學(xué)的地質(zhì)特色密切結(jié)合,課程設(shè)置零散而無重點(diǎn)。學(xué)生專業(yè)優(yōu)勢不突出,用人單位產(chǎn)生很多疑惑而不利于學(xué)生順利就業(yè)。(3)2008年,增加能結(jié)合生物與地質(zhì)環(huán)境,突出地質(zhì)特色的專業(yè)課,如第四紀(jì)地質(zhì)與環(huán)境、礦物與巖石、海底構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)、海洋微體古生物課程。這次調(diào)整是海洋學(xué)院一次比較重要的調(diào)整,深得教師和學(xué)生的認(rèn)可。但是在實(shí)施過程中,經(jīng)過多次學(xué)生座談、教學(xué)研討及用人單位信息反饋,現(xiàn)行的培養(yǎng)方案有待進(jìn)一步完善。
2.課程銜接?,F(xiàn)行的培養(yǎng)方案在實(shí)施過程中,課程內(nèi)容重復(fù)及課程銜接的問題有所顯現(xiàn)。內(nèi)容重復(fù)主要表現(xiàn)同一方向,專業(yè)主干課的課程與院定選修課的課程有部分內(nèi)容重復(fù),選修課中兩門課程會有部分重復(fù),同一位教師上的同一類課程會有部分講課內(nèi)容重復(fù)。如,在專業(yè)主干課程中開設(shè)了某一門課程,在院定選修課中又有一門類似的。以海洋油氣方向?yàn)槔?,專業(yè)主干課程中有海洋油氣地質(zhì)學(xué),院定選修課中又有油氣田地下地質(zhì)學(xué);同一位老師既講全球海上油氣區(qū)地質(zhì),又講中國海上油氣地質(zhì),會有部分內(nèi)容重復(fù)。同時(shí)由于海洋科學(xué)專業(yè)包含方向較多,多年來學(xué)院根據(jù)國內(nèi)所需并結(jié)合學(xué)院實(shí)際師資力量一直在對學(xué)科方向進(jìn)行調(diào)整,導(dǎo)致課程設(shè)置、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容等方面隨意性較強(qiáng)。具體表現(xiàn)為課程內(nèi)容含括面廣、深度不夠、專業(yè)課程主線不清、課程體系較散、不能較好地反映學(xué)科方向等。
3.實(shí)踐教學(xué)的問題。由于經(jīng)費(fèi)不足、學(xué)院底子薄、海洋科學(xué)專業(yè)特殊性等方面的原因,實(shí)踐教學(xué)中最突出問題是缺乏固定的實(shí)習(xí)基地和實(shí)習(xí)的連續(xù)性,具有“游擊”式的實(shí)習(xí)方式。2005—2007年,我院實(shí)行一年級北戴河生產(chǎn)實(shí)習(xí)、二年級本科日照海洋科學(xué)綜合教學(xué)實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足,每年東拼西湊。之后日照實(shí)習(xí)基地與我校的合作關(guān)系結(jié)束,我院的綜合教學(xué)實(shí)習(xí)基地成了新問題。2008—2010年,考慮到海洋科學(xué)專業(yè)必須涉海,同時(shí)經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足等原因,將一、二年級實(shí)習(xí)合二為一在北戴河進(jìn)行,并將實(shí)習(xí)時(shí)間延長至5周。即便如此,由于北戴河實(shí)習(xí)基底每年承擔(dān)的實(shí)習(xí)任務(wù)較重,5周的實(shí)習(xí)時(shí)間也不可能完全保障,從實(shí)習(xí)效果上看也不明顯,三年級生產(chǎn)實(shí)習(xí)也存在一些問題。生產(chǎn)實(shí)習(xí)關(guān)系著學(xué)生的畢業(yè)論文,是學(xué)生將所學(xué)的知識運(yùn)用到科研或其他工作中的第一步,但是原方案執(zhí)行過程中有些不盡如人意。或是與教師的科研項(xiàng)目連接不夠緊密,或是實(shí)驗(yàn)條件有限,學(xué)生的實(shí)習(xí)效果為此大打折扣。
二、新教學(xué)培養(yǎng)方案調(diào)整情況及形成
1.根據(jù)學(xué)校新的總課時(shí)安排,調(diào)整專業(yè)基礎(chǔ)課門數(shù)和教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)學(xué)校新的培養(yǎng)方案制訂要求,課程分為“通識基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課、實(shí)踐必修課和校內(nèi)公選課”的分段組合方式,并進(jìn)行了課程整合與優(yōu)化,所選的課程互相銜接、循序漸進(jìn);分清主次,強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)課、明確專業(yè)主干課,擴(kuò)大校內(nèi)公選課程的選擇范圍;明確各門課程和各環(huán)節(jié)的內(nèi)容、范圍,注意相互間的聯(lián)系和銜接,避免重疊和斷層。專業(yè)基礎(chǔ)課的課程設(shè)置,以海洋地質(zhì)學(xué)、海洋化學(xué)、海洋地球物理探測為基本,新培養(yǎng)方案的專業(yè)基礎(chǔ)課增加了《地球科學(xué)概論B》,并且把三門原來分給一個(gè)方向上的課程提前到專業(yè)基礎(chǔ)課里,即《海洋生物學(xué)》、《古生物學(xué)與地史學(xué)》、《礦物與巖石》。以突出我們的專業(yè)特色,強(qiáng)調(diào)以地球科學(xué)為堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),通過對海洋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物質(zhì)組成、包容水-巖、海-氣和海-陸交互作用等方面的系統(tǒng)學(xué)習(xí),認(rèn)識海洋的構(gòu)造演化、海洋物質(zhì)的分布及交換規(guī)律和海水的運(yùn)動過程,服務(wù)于海洋資源和環(huán)境保護(hù)。按照加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、增強(qiáng)適應(yīng)性、強(qiáng)調(diào)素質(zhì)和能力培養(yǎng)的思路,在打好基礎(chǔ)的前提下,遵循循序漸進(jìn)、相互銜接的原則,為學(xué)生提供較多的選擇機(jī)會和發(fā)展方向。
2.調(diào)整兩個(gè)專業(yè)方向的課程設(shè)置,并確定主干課程負(fù)責(zé)人。新的培養(yǎng)方案中,海洋科學(xué)專業(yè)的兩個(gè)方向確定不變,保持海洋油氣與海洋地質(zhì)與環(huán)境兩個(gè)方向,專業(yè)主干課程進(jìn)行了部分調(diào)整。學(xué)時(shí)由各320增加各480;原方案中海洋油氣方向的主干課《沉積巖與沉積相》打通到兩個(gè)方向共同上。在增加專業(yè)基礎(chǔ)課環(huán)節(jié)中地學(xué)和巖石學(xué)課程的基礎(chǔ)上,使學(xué)生的地學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)更厚實(shí)。每一門主干課程,落實(shí)了課程負(fù)責(zé)人和主講合講教師,保證每一門課程都有兩三位教師共同負(fù)責(zé),逐漸建立每一門課程的教學(xué)小團(tuán)體,以保證本門課程的內(nèi)容、教學(xué)效果以及保證在按照培養(yǎng)方案的時(shí)間內(nèi)可以順利開出。
3.調(diào)整實(shí)踐教學(xué)體系、課時(shí)安排和教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)。新培養(yǎng)方案制訂過程中,我們堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)踐,在重視基礎(chǔ)理論課教學(xué)的同時(shí),加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。日常教學(xué)中注意合理安排實(shí)驗(yàn)課程在傳授知識的同時(shí),重視和加強(qiáng)素質(zhì)和能力的培養(yǎng),把學(xué)生獲取知識和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力的培養(yǎng)貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中。暑期實(shí)習(xí)我們保留了大一的北戴河生產(chǎn)實(shí)習(xí),同時(shí)增加涉海內(nèi)容的比例;大二的地質(zhì)實(shí)習(xí),我們首次加入了周口店地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí),并將實(shí)習(xí)放在了《地球科學(xué)概論B》和《礦物與巖石》課程結(jié)束之后。理論知識結(jié)合周口店大跨度的地質(zhì)年代和豐富的地質(zhì)地貌必將使我院本科生的專業(yè)基礎(chǔ)知識更加扎實(shí)。大三的生產(chǎn)實(shí)習(xí)也做了相應(yīng)要求,要求必須與知道教師的科研項(xiàng)目,及相關(guān)生產(chǎn)或科研單位密切聯(lián)系,注意教學(xué)與科研、生產(chǎn)的結(jié)合,使學(xué)生有盡可能多的機(jī)會參與科技活動,接受初步的科研方法訓(xùn)練。
三、新教學(xué)體系及教學(xué)內(nèi)容特色
在新的培養(yǎng)方案框架下,對兩個(gè)專業(yè)方向的專業(yè)課程做了深入的討論,細(xì)致確定課程的教學(xué)內(nèi)容、相互銜接以及實(shí)驗(yàn)課時(shí)的安排,結(jié)合主干課程建設(shè)、精品課程建設(shè)規(guī)劃,逐漸形成了海洋科學(xué)專業(yè)的特色。
1.依托學(xué)校傳統(tǒng)優(yōu)勢,強(qiáng)化“海洋科學(xué)”專業(yè)地學(xué)基礎(chǔ)。海洋科學(xué)由于具有涉及面廣、方向多等特點(diǎn),早期培養(yǎng)方案(包括2004、2007年的培養(yǎng)方案)基于這些特點(diǎn)結(jié)合我院實(shí)際情況設(shè)計(jì)了相應(yīng)課程。但從授課效果和教學(xué)體系上看,明顯存在一些不足,如課程內(nèi)容含括面廣,但深度不夠;課程缺乏體系、不能較好地反映學(xué)科方向等。導(dǎo)致這些不足的出現(xiàn)主要在于學(xué)院在課程設(shè)置之前盡管對海洋科學(xué)有一定的認(rèn)識,但是對學(xué)科的方向凝練不夠,或者目標(biāo)方向一直較為模糊?;谏鲜鲈?,根據(jù)國內(nèi)外海洋科學(xué)發(fā)展趨勢以及我校的實(shí)際情況,決定依托我校在地球科學(xué)領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢和雄厚基礎(chǔ),加強(qiáng)我院“海洋科學(xué)”學(xué)科中的地學(xué)知識的培養(yǎng),沿襲并深化“海洋地質(zhì)與環(huán)境”和“海洋油氣資源”兩個(gè)專業(yè)方向的構(gòu)成。結(jié)合專業(yè)方向分別對專業(yè)課程進(jìn)行了深入剖析,首先打通一部分課程,如將原來只在海洋油氣資源方向講授的《海洋地球物理探測》放到專業(yè)基礎(chǔ)課中,將原來只在海洋地質(zhì)與環(huán)境方向講授的《礦物與巖石》作為兩個(gè)方向共同的基礎(chǔ)課程等。其次刪減一部分與其他課程有重合或?qū)I(yè)基礎(chǔ)性不強(qiáng)的課程,如《海洋資源》、《綜合地質(zhì)學(xué)》等,同時(shí)根據(jù)專業(yè)需要將《海洋生物學(xué)》的課時(shí)進(jìn)行了適當(dāng)減少,由原來的80學(xué)時(shí)減為64學(xué)時(shí)。此外,根據(jù)方向需要新設(shè)置一部分課程,如《地史與古生物學(xué)》、海洋油氣資源方向的《油層物理基礎(chǔ)》等。
2.緊密圍繞學(xué)科方向,加強(qiáng)課程銜接,制訂并完善科學(xué)的教學(xué)體系和內(nèi)容。隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛、社會的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,社會對高等教育的人才培養(yǎng)工作提出了新的要求,高校是人才加工的“工廠”,學(xué)生是適應(yīng)市場需求的“產(chǎn)品”,高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)要適應(yīng)人才市場的需求。我院對本科生培養(yǎng)的基本原則為:人才培養(yǎng)要適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求;人才培養(yǎng)向綜合性發(fā)展;學(xué)科的發(fā)展走向前緣性;注重“實(shí)踐性”人才培養(yǎng)。因此在課程設(shè)置中,充分做到:(1)注重課程體系的綜合性、前沿性。根據(jù)課程體系修訂課程教學(xué)大綱,編寫配套教材,要根據(jù)海洋科學(xué)發(fā)展特點(diǎn)、國家關(guān)注重點(diǎn)、同類大學(xué)及院校專業(yè)特色、我院發(fā)展方向以及學(xué)院自身情況等設(shè)置課程和安排教學(xué)內(nèi)容。開設(shè)基礎(chǔ)地學(xué)綜合性課程,如《海洋科學(xué)概論》、《海洋地質(zhì)學(xué)》、《地球科學(xué)概論(B)》等,旨在加強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)地質(zhì)、海洋地質(zhì)的綜合培養(yǎng)和素質(zhì)教育。同時(shí)在課程體系中也要設(shè)置反映學(xué)科發(fā)展和交叉邊緣的課程,如《海洋微體古生物學(xué)》、《海洋地質(zhì)微生物學(xué)》、《海洋生態(tài)學(xué)》。使專業(yè)課程和部分專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)結(jié)合起來,加強(qiáng)課程的現(xiàn)代科技內(nèi)容建設(shè),如針對海洋油氣資源研究的前沿?zé)狳c(diǎn),學(xué)院提出了深水油氣勘探的學(xué)科發(fā)展方向,結(jié)合深水油氣勘探的特點(diǎn)和難點(diǎn),學(xué)院重點(diǎn)加強(qiáng)了地球物理探測以及相應(yīng)技術(shù)方法課程的設(shè)置。(2)注重課程體系的層次性、銜接性。在多種形式的討論中,對早期課程設(shè)置中存在的課程銜接、重復(fù)等現(xiàn)象予以深入分析,提出了課程必須注重層次性、課程之間相互銜接等關(guān)鍵問題。以海洋地質(zhì)學(xué)、海洋化學(xué)、海洋生物學(xué)等為主干學(xué)科,按照加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、增強(qiáng)適應(yīng)性、強(qiáng)調(diào)素質(zhì)和能力培養(yǎng)的思路,在打好基礎(chǔ)的前提下,遵循循序漸進(jìn)、相互銜接的原則,為學(xué)生提供較多的選擇機(jī)會和發(fā)展方向。因此進(jìn)一步進(jìn)行課程整合與優(yōu)化,使得所選課程互相銜接、循序漸進(jìn);分清主次,強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)課、明確專業(yè)主干課,擴(kuò)大校內(nèi)公選課程的選擇范圍;明確各門課程和各環(huán)節(jié)的內(nèi)容、范圍,注意相互間的聯(lián)系和銜接,避免重疊和斷層。根據(jù)上述要求和原則,首先明確每們專業(yè)課程的授課教師,并分別編寫課程的教學(xué)大綱;然后及時(shí)組織學(xué)院內(nèi)外專家、教研室主任、學(xué)科帶頭人、專業(yè)主干課教師,對每一門課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真審核,確定主要的知識點(diǎn),同時(shí)根據(jù)整個(gè)教學(xué)體系的設(shè)定,考慮課程之間的承接及銜接關(guān)系進(jìn)行各個(gè)專業(yè)課程的內(nèi)容和課時(shí)量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。對于新開課程我們采取在現(xiàn)有師資力量的基礎(chǔ)上,根據(jù)教師的專業(yè)特色和學(xué)院學(xué)科發(fā)展的需要,積極組織相關(guān)教師進(jìn)行調(diào)研,重點(diǎn)分析該課程在國內(nèi)外高校授課現(xiàn)狀、課程設(shè)置的必要性、與學(xué)院學(xué)科發(fā)展的緊密程度以及與其他課程之間的銜接關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,組織老師編寫相應(yīng)的教學(xué)大綱,并進(jìn)行全院范圍內(nèi)的討論、修改和最終成型。(3)注重課程體系中理論與實(shí)踐相結(jié)合,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。在課程體系設(shè)置中注意到理論聯(lián)系實(shí)踐,在重視基礎(chǔ)理論課教學(xué)的同時(shí),加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié);注意教學(xué)與科研、生產(chǎn)的結(jié)合,使學(xué)生有盡可能多的機(jī)會參與科技活動,接受初步的科研方法訓(xùn)練;根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格,確定合理的知識結(jié)構(gòu),在傳授知識的同時(shí),重視和加強(qiáng)素質(zhì)和能力的培養(yǎng),把學(xué)生獲取知識和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力的培養(yǎng)貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中。因此必須要求在整個(gè)課程體系中做到課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)踐三段教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合[1]。對課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)型教學(xué)要求具有基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計(jì)性。同時(shí)加強(qiáng)相互之間的銜接,形成學(xué)科間知識相互滲透的多層次實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系。強(qiáng)化基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué),逐步減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)踐在實(shí)踐教學(xué)中的比重,提高學(xué)生的基本技能和應(yīng)用能力及智力的開發(fā)。教師將產(chǎn)、學(xué)、研合作項(xiàng)目中積累的交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科知識融入教學(xué)中,科研實(shí)踐中掌握的高新技術(shù)知識、科研成果和學(xué)科前沿發(fā)展動態(tài)貫穿在教學(xué)中。培養(yǎng)方案的修改和重新制訂是實(shí)現(xiàn)我校海洋科學(xué)本科專業(yè)的人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),但同時(shí)也是學(xué)院長期發(fā)展的第一步。如何鞏固教改成果、提高教學(xué)質(zhì)量,如何有效實(shí)施、力爭使得我院本科教學(xué)在學(xué)校具備一定的競爭力,亟須從以下方面開展工作。
課程建設(shè)是教學(xué)建設(shè)的重要內(nèi)容,課程教學(xué)既是決定我院海洋科學(xué)人才培養(yǎng)中教學(xué)質(zhì)量和水平的最基本標(biāo)志,又是學(xué)院科研、師資和管理水平等諸多因素的綜合體現(xiàn)。加強(qiáng)課程建設(shè)、突破名師精品是重中之重。把優(yōu)質(zhì)課改為內(nèi)涵更為豐富的精品課程建設(shè),有些課程如《海洋地質(zhì)學(xué)》在師資、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)手段等方面都具有較高水準(zhǔn),具備沖擊精品教材或名師的條件,同時(shí)這些課程又將起到示范和牽動作用,以此推動學(xué)院其他課程建設(shè)整體水平的全面提高。同時(shí)注意教材建設(shè),明確提出建設(shè)基本原則是:重在質(zhì)量,選用編寫并舉,突出特色,重點(diǎn)支持。加強(qiáng)教材質(zhì)量和實(shí)用性的監(jiān)督,學(xué)院每學(xué)期利用初期、期中進(jìn)行教學(xué)檢查、領(lǐng)導(dǎo)干部聽課、督導(dǎo)團(tuán)聽課等方式,進(jìn)行教材到位、使用的信息反饋,到期末進(jìn)行評價(jià)的措施,確保教材使用效果。提高教學(xué)質(zhì)量重在教育觀念的轉(zhuǎn)換,改變思維模式,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,注重實(shí)施創(chuàng)新教育。要從片面要求學(xué)生學(xué)好對口專業(yè)的知識轉(zhuǎn)變到素質(zhì)教育價(jià)值觀;由強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一、剛性的教學(xué)模式轉(zhuǎn)向更加重視學(xué)生差異和個(gè)性特點(diǎn);由奉行“專業(yè)中心論”,轉(zhuǎn)向讓學(xué)生自己根據(jù)需要自主構(gòu)建知識結(jié)構(gòu);從以教師為中心的“注入式”教學(xué),逐步轉(zhuǎn)向調(diào)動學(xué)生的積極性去主動學(xué)習(xí)[2]。因此學(xué)院當(dāng)前教學(xué)重點(diǎn)工作將根據(jù)現(xiàn)有師資力量情況,提出實(shí)施教師培訓(xùn)的“三項(xiàng)工程”,即:青年教師培訓(xùn)工程、以老帶新的素質(zhì)提高工程和名師示范工程等。教師業(yè)務(wù)能力的提高將對深化教學(xué)改革起著至關(guān)重要的作用。
參考文獻(xiàn):
【項(xiàng)目來源】河南科技大學(xué)教育教學(xué)改革重點(diǎn)資助項(xiàng)目“《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程教學(xué)創(chuàng)新改革建設(shè)與實(shí)踐研究”(編號:2012Z-009)。
【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】C 【文章編號】2095-3089(2014)09-0248-01
隨著中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,環(huán)境問題越來越多的被政府提上日程,環(huán)境保護(hù)相關(guān)職業(yè)也被譽(yù)為21世紀(jì)最熱門的職業(yè)之一。作為主要培養(yǎng)環(huán)境人才的高校來說,環(huán)境相關(guān)專業(yè)的改革與創(chuàng)新已迫在眉睫。河南科技大學(xué)的環(huán)境工程專業(yè)作為化工與制藥學(xué)院一個(gè)分支越來越顯現(xiàn)出該專業(yè)的局限性,一方面不能滿足化工與制藥方向的環(huán)保要求,另一方面隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng),環(huán)保越來越生活化??v觀各個(gè)高校的環(huán)境工程專業(yè)大致由三種形式發(fā)展而來:第一,市政工程發(fā)展而來的環(huán)境工程專業(yè);第二由傳統(tǒng)的化學(xué)、化工類專業(yè)發(fā)展而來的環(huán)境工程專業(yè);第三由其他礦業(yè)、石油、冶金、海洋、農(nóng)業(yè)等院校的相關(guān)專業(yè)發(fā)展而來的環(huán)境專業(yè)。因此,各個(gè)院校的環(huán)境專業(yè)所覆蓋的學(xué)科相對來說都比較少。一名合格的環(huán)境工程師不僅要求有扎實(shí)的專業(yè)知識技能,而且要求具備熟練的實(shí)驗(yàn)技巧以及應(yīng)對環(huán)境問題的創(chuàng)新能力。河南科技大學(xué)通過豐富課程設(shè)置、改變傳統(tǒng)教學(xué)模式、加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)踐等措施對環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)改革進(jìn)行了探索與創(chuàng)新,在辦學(xué)理念、人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面具有顯著特色,建成了具有較高社會聲譽(yù)的專業(yè),適應(yīng)了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要。
1.豐富環(huán)境專業(yè)的課程設(shè)置
環(huán)境問題涉及多學(xué)科,覆蓋面廣。因此課程設(shè)置不僅要包括傳統(tǒng)的四大化學(xué)及與化學(xué)、化工相關(guān)的專業(yè)課外,也應(yīng)該涉及生活中的邊緣學(xué)科農(nóng)學(xué)、材料、冶金、海洋、市政等與環(huán)境息息相關(guān)的課程。河南科技大學(xué)現(xiàn)有的環(huán)境專業(yè)的課程遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了日益涌現(xiàn)的環(huán)境問題的需要。例如農(nóng)學(xué)課程的《特種經(jīng)濟(jì)作物栽培》、《農(nóng)產(chǎn)品加工》,環(huán)境工程的學(xué)生可以站在環(huán)境的角度分析和學(xué)習(xí)農(nóng)作物的栽培和加工是否會對環(huán)境造成潛在的危害。材料學(xué)的《高分子與復(fù)合材料》、《工程材料研究技術(shù)》,這兩門課程的學(xué)習(xí)會讓學(xué)生在了解有關(guān)新型材料的同時(shí),注重材料的環(huán)保意義?,F(xiàn)代人的生活越來越重視裝潢材料及工程材料對人類健康和環(huán)境保護(hù)的意義。海洋學(xué)的《海洋化學(xué)》、《海洋調(diào)查與檢測》,水體污染是最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一,這兩門課程可以更加深入地幫助學(xué)生了解海洋所進(jìn)行的化學(xué)變化,從原理上用環(huán)境的方法指導(dǎo)海洋水體的保護(hù)。市政工程的《城市給排水工程》、《市政工程課程設(shè)計(jì)》,這兩門課程引領(lǐng)學(xué)生關(guān)心身邊的生活起居環(huán)境問題以及激發(fā)學(xué)生為市政工程的環(huán)境意義和以開設(shè)有關(guān)課程引導(dǎo)學(xué)生深入思考霧霾形成的原因,從而提出創(chuàng)造性的解決方法。通過增加安全方面提出合理的建設(shè)性的建議??傊?,與環(huán)境工程相關(guān)專業(yè)的課程延伸性特別強(qiáng),本科教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生的知識掌握廣度,在學(xué)好環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)課之外,我們必須加強(qiáng)對學(xué)生興趣的培養(yǎng),開設(shè)更多與生活相關(guān)的環(huán)境問題的課程。例如近期熱議的霧霾天氣,學(xué)院完全可有關(guān)生活化的環(huán)境問題的選修課程有目的地培養(yǎng)多樣化環(huán)境工程人才,一方面滿足了本科培養(yǎng)素質(zhì)人才的要求,另一方面可以增加學(xué)生畢業(yè)之后的就業(yè)寬度。
2.改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式
傳統(tǒng)的教學(xué)模式注重的是教師的受教,學(xué)生是被動性的接受知識,沒有留給學(xué)生思考和創(chuàng)新的空間。河南科技大學(xué)的環(huán)境專業(yè)是工學(xué)方向的,環(huán)境科學(xué)和環(huán)境工程是一個(gè)方向兩種不同的培養(yǎng)方案。環(huán)境科學(xué)偏向知識的學(xué)習(xí)和研究,而環(huán)境工程則偏向?qū)嵺`與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。要想改變這種培養(yǎng)模式,首先要求我們在教學(xué)上有所革新。在新教學(xué)模式的探索中我們要突出學(xué)生的主體地位,建立以學(xué)生為主體、教師組織、全校服務(wù)的教學(xué)模式。高校的環(huán)境工程專業(yè)教科書,只能滿足學(xué)生對一些原理知識的掌握,有關(guān)最新、最前沿的知識和案例通常很少涉及,而環(huán)境工程專業(yè)就是為了解決和防止已經(jīng)出現(xiàn)的和即將出現(xiàn)的環(huán)境問題而設(shè)置的。鑒于這種目的要求教師將最新、最熱門的環(huán)境問題雜糅在教科書中,并且完全可以以一種討論案例的方式組織整堂課程教學(xué)。一方面增加了教師與學(xué)生的課堂互動,另一方面使學(xué)生更加透徹與深刻地掌握了本節(jié)所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。教師在選擇案例時(shí)要注意案例的特點(diǎn),每個(gè)案例的設(shè)計(jì)要求在討論中能突出課程中的某些難點(diǎn)和重點(diǎn),使學(xué)生對課程的一些問題有較深的理解,從而提高分析問題和解決問題的能力。再次,雙語教學(xué)的探索也是新型教育模式的一種探索。我國高校的非英語專業(yè)普遍采用中文教學(xué),而在一些發(fā)展中國家,例如印度,巴基斯坦等高校使用英語專業(yè)課教材、英語授課、課堂辯論用英語、用英文寫論文報(bào)告。印度大學(xué)生總體英語水平比中國大學(xué)生高的多,故此在全球產(chǎn)業(yè)鏈分工競賽中,印度大學(xué)生優(yōu)勢明顯。中英雙語教學(xué)模式的實(shí)施不僅有助于中國大學(xué)生英語水平和閱讀英語文獻(xiàn)能力的提高,而且也提高了中國大學(xué)生在跨國企業(yè)中的競爭力。
3.實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)課程的加強(qiáng)以及環(huán)?;顒拥膮⑴c
環(huán)境工程是一門實(shí)踐性與參與性極強(qiáng)的課程,要求學(xué)生有嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能和豐富的實(shí)習(xí)課程。作為培養(yǎng)環(huán)境人才主力的高校,我們要盡全力為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境及實(shí)驗(yàn)設(shè)備,使學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ荒苋狈ΑA硪环矫嫖覀円訌?qiáng)校企合作,使學(xué)生有更多的機(jī)會參與到實(shí)際解決環(huán)境問題的過程中來,條件允許的情況下,有必要讓學(xué)生積極進(jìn)行一些實(shí)際的環(huán)境工程設(shè)計(jì),而不是單純依靠畢業(yè)設(shè)計(jì)來訓(xùn)練學(xué)生的分析與解決問題的能力。另外,我們要建立引導(dǎo)式和啟發(fā)式專業(yè)實(shí)驗(yàn)課堂,精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,選擇環(huán)境專業(yè)中比較經(jīng)典的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),編寫新的實(shí)驗(yàn)講義要做到理論聯(lián)系實(shí)際,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。此外,以環(huán)保為主題的活動要盡量豐富多彩,環(huán)保競賽、環(huán)保演講賽、環(huán)??萍贾谱鞔筚?、環(huán)保進(jìn)社區(qū)、以學(xué)生為發(fā)起對象的環(huán)保倡議活動都能有效地促進(jìn)學(xué)生的積極性和環(huán)保意識,增強(qiáng)其在學(xué)校和社會上的影響力。環(huán)境專業(yè)人才要求扎實(shí)過硬的環(huán)境專業(yè)知識基本功,更應(yīng)該有社會環(huán)境,人人有責(zé)的號召力和感染力。
4.結(jié)語
鑒于環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展特點(diǎn), 新型環(huán)境人才的培養(yǎng)需要新的知識結(jié)構(gòu),既要掌握最近污染治理新技術(shù),也需要熟悉主要行業(yè)的基本生產(chǎn)過程及技術(shù)。在理論教學(xué)方面應(yīng)從把握專業(yè)發(fā)展趨勢、知識體系的構(gòu)建和注重培養(yǎng)獨(dú)立思考能力等方面下功夫,同時(shí)結(jié)合實(shí)際環(huán)境問題及當(dāng)前環(huán)境現(xiàn)狀和環(huán)境保護(hù)方向,加大對實(shí)踐教學(xué)的建設(shè)力度。
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溢油不僅污染海洋環(huán)境,也造成了海洋生物資源的銳減,直接或間接地威脅著人類的生存環(huán)境。在應(yīng)急處置中,向溢油海面噴灑溢油分散劑是不可替代的主要處理手段,其主要目的是及時(shí)有效清除油污,阻止溢油侵入海岸線,最大程度地保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境,取得凈環(huán)境效益的最大化。溢油分散劑的產(chǎn)品質(zhì)量對其使用效果起著至關(guān)重要的作用。然而,目前我國對溢油分散劑產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)及管理現(xiàn)狀認(rèn)識較不足,相關(guān)的研究工作非常薄弱。
溢油分散劑生產(chǎn)管理現(xiàn)狀
1、管理部門和依據(jù)
我國為保護(hù)海洋環(huán)境制定了溢油分散劑認(rèn)可和使用的法律法規(guī)、以及標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則。我國分散劑檢驗(yàn)、認(rèn)可和使用最初有平行的兩套制度,主管機(jī)關(guān)分別為海事局和海洋局(見表1)。
2管理手段
2.1對產(chǎn)品質(zhì)量的管理手段
2.1.1產(chǎn)品認(rèn)證
產(chǎn)品認(rèn)證分為強(qiáng)制認(rèn)證、自愿性認(rèn)證,其中強(qiáng)制認(rèn)證又分為CCC認(rèn)證和官方認(rèn)證。
CCC認(rèn)證。2001年12月,國家質(zhì)檢總局了《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理規(guī)定》,以強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度替代原來的進(jìn)口商品安全質(zhì)量許可制度和電工產(chǎn)品安全認(rèn)證制度。中國強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證簡稱CCC認(rèn)證或3C認(rèn)證,是一種法定的強(qiáng)制性安全認(rèn)證制度,也是國際上廣泛采用的保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益、維護(hù)消費(fèi)者人身財(cái)產(chǎn)安全的基本做法。
CQC自愿性產(chǎn)品認(rèn)證。CQC標(biāo)志認(rèn)證是中國質(zhì)量認(rèn)證中心開展的自愿性產(chǎn)品認(rèn)證業(yè)務(wù)之一,以加施CQC標(biāo)志的方式表明產(chǎn)品符合相關(guān)的質(zhì)量、安全、性能、電磁兼容等認(rèn)證要求,認(rèn)證范圍涉及機(jī)械設(shè)備、電力設(shè)備、電器、電子產(chǎn)品、紡織品、建材等500多種產(chǎn)品。
官方認(rèn)證。目前各政府部門依照法律法規(guī)要求產(chǎn)品經(jīng)營人經(jīng)過其認(rèn)證、認(rèn)可方可進(jìn)入市場的管理手段均可視為官方認(rèn)證。目前,中國海事局對溢油分散劑產(chǎn)品的生產(chǎn)許可證制度,可視為官方認(rèn)證的一種。
2.1.2監(jiān)督檢查
我國對于產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管的方式主要包括:①抽查。主要包括兩類:一是國家監(jiān)督抽查,這是由國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在每季度對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行抽查并公告。二是地方抽查,這是指地方質(zhì)檢部門根據(jù)市場質(zhì)量狀況和消費(fèi)者及其團(tuán)體對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行舉報(bào),選擇抽點(diǎn)廠商的重點(diǎn)產(chǎn)品。②產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)一檢查。這是指質(zhì)量監(jiān)督部門每年選取若干產(chǎn)品,在統(tǒng)一的時(shí)期內(nèi)采用統(tǒng)一的檢驗(yàn)方法,對于統(tǒng)一的產(chǎn)品進(jìn)行檢查。③日常監(jiān)督檢查。這個(gè)主要是由地方一級質(zhì)量監(jiān)督部門負(fù)責(zé),對本地區(qū)的產(chǎn)品進(jìn)行經(jīng)常性的質(zhì)量監(jiān)管。
2.2對溢油分散劑研發(fā)和生產(chǎn)的管理手段
對于溢油分散劑產(chǎn)品而言,目前中國海事局對其使用的監(jiān)管方式主要是:
管理部門頒發(fā)生產(chǎn)許可證,實(shí)行生產(chǎn)許可證制度。生產(chǎn)這些產(chǎn)品的企業(yè)要獲得生產(chǎn)許可證后方可生產(chǎn)、銷售;其認(rèn)證流程大致如下:廠家申請溢油分散劑認(rèn)證----上報(bào)到當(dāng)?shù)睾J戮?---廠家溢油分散劑產(chǎn)品抽樣----送至交通運(yùn)輸部環(huán)保中心---根據(jù)G18188標(biāo)準(zhǔn)開展產(chǎn)品檢測---上報(bào)部海事局---認(rèn)證證書/公布名單。
抽查。海事局對出廠的產(chǎn)品進(jìn)行不定期抽檢,抽檢不合格的產(chǎn)品,取消產(chǎn)品型式認(rèn)可證書。
3、溢油分散劑生產(chǎn)管理存在的問題
3.1 溢油分散劑產(chǎn)品管理在研發(fā)階段存在的問題
目前溢油分散劑生產(chǎn)廠家研發(fā)能力弱,研發(fā)動力不足,其中一個(gè)重要原因是目前國家溢油分散劑檢測技術(shù)中不含低溫、環(huán)保、生物型溢油分散劑的檢測指標(biāo),無法滿足實(shí)際技術(shù)的檢測需求,打擊了溢油分散劑生產(chǎn)廠商的研發(fā)動力。
溢油分散劑作為一種特殊的清污產(chǎn)品,使用溢油分散劑的目的就是降低減少溢油污染對環(huán)境的破壞,但是溢油分散劑產(chǎn)品是人工制造的,其使用無形當(dāng)中給自然環(huán)境帶來額外的環(huán)境負(fù)擔(dān),因此國外發(fā)達(dá)國家針對溢油污染環(huán)境的不同,提出不同的溢油分散劑使用條件,美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)更是明確規(guī)定溢油分散劑在使用之前需要開展凈環(huán)境效益分析,同時(shí)針對使用區(qū)域的不同、環(huán)境的不同,提出不同的溢油分散劑使用要求相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
目前,我國沒有根據(jù)使用海洋、內(nèi)河、湖泊等不同的使用環(huán)境,也沒有根據(jù)冬季南方、北方不同的水溫條件以及區(qū)域內(nèi)敏感資源的不同提出對溢油分散劑不同的使用需求。在實(shí)際的溢油分散劑招投標(biāo)中都沒有提出各種技術(shù)要求,由于缺少使用需求,無法刺激溢油分散劑生產(chǎn)廠商開展新型溢油分散劑的研發(fā),使得溢油分散劑產(chǎn)品市場一直處于保持現(xiàn)狀的水平。
目前國家溢油分散劑檢測技術(shù)中不含溢油分散劑低溫、環(huán)保、生物降解型檢測指標(biāo),相應(yīng)的檢測技術(shù)、方法以及標(biāo)準(zhǔn)都是缺少的,因此無法對這幾類溢油分散劑進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證,由此可以看出溢油分散劑生產(chǎn)廠商如果研發(fā)出新型的溢油分散劑產(chǎn)品,由于目前《溢油分散劑 技術(shù)條件(GB18188.1-2000)》中的檢測指標(biāo)單一,無法對其特殊指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化的檢測,該項(xiàng)指標(biāo)就無法得到國家的認(rèn)可,該項(xiàng)研發(fā)技術(shù)只能止步于此,由于國家檢測標(biāo)準(zhǔn)無法滿足實(shí)際技術(shù)的檢測需求,嚴(yán)重打擊溢油分散劑生產(chǎn)廠商的研發(fā)動力,因此目前溢油分散劑產(chǎn)品質(zhì)量水平一直保持最初的現(xiàn)狀,產(chǎn)品發(fā)展滯后于國外發(fā)達(dá)國家水平。
3.2 溢油分散劑產(chǎn)品管理在生產(chǎn)與銷售階段存在的問題
為保障溢油分散劑產(chǎn)品具有有效地清除能力,海事局和海洋局對溢油分散劑產(chǎn)品均提出相應(yīng)的管理要求,交通部海事局和海洋局提出的兩項(xiàng)管理辦法均提出對于生產(chǎn)出來的溢油分散劑產(chǎn)品開展相應(yīng)的產(chǎn)品檢測,只有通過檢測的溢油分散劑才允許進(jìn)入市場進(jìn)行銷售和使用。這些管理辦法在實(shí)際操作中沒有完全執(zhí)行到位,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3.2.1產(chǎn)品入市的檢測標(biāo)準(zhǔn)有待更新
由于分散劑在溢油處理過程中會產(chǎn)生二次環(huán)境污染問題,盡管目前生產(chǎn)的分散劑屬無毒或低毒產(chǎn)品,但各國仍十分重視分散劑產(chǎn)品的認(rèn)可管理工作。美國國家環(huán)保局需要對溢油分散劑所有產(chǎn)品進(jìn)行毒理測試并將認(rèn)可的產(chǎn)品列在國家應(yīng)急計(jì)劃應(yīng)急資源清單中。目前ISO、IMO等國際組織目前尚未制定一個(gè)國際上統(tǒng)一的溢油分散劑檢測方法,大部分國家制定了本國分散劑必須滿足的技術(shù)指標(biāo)和與這些技術(shù)指標(biāo)對應(yīng)的檢測方法。
近幾年來,交通部環(huán)境保護(hù)中心多次收到國外公司生產(chǎn)的分散劑產(chǎn)品,要求進(jìn)行性能檢測。某些產(chǎn)品已通過了本國實(shí)驗(yàn)室檢測,并被列入國家溢油產(chǎn)品名錄,但按照我國有關(guān)分散劑檢測的國家標(biāo)準(zhǔn),其檢測結(jié)果往往不能滿足國標(biāo)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo),由于我國現(xiàn)行的檢測標(biāo)準(zhǔn)與國際上先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)和手段不一致,將國外先進(jìn)的技術(shù)和研發(fā)的新成果拒之于門外。
3.2.2配方未提交,管理部門無法掌握溢油分散劑的技術(shù)水平
《消油劑產(chǎn)品檢驗(yàn)發(fā)證管理辦法》中明確提出溢油分散劑產(chǎn)品需要檢驗(yàn)的生產(chǎn)廠家必須向當(dāng)?shù)睾J轮鞴懿块T提交產(chǎn)品原料、配方及生產(chǎn)工藝規(guī)程介紹??墒窃趯?shí)際管理中,該項(xiàng)要求并沒有完全執(zhí)行,生產(chǎn)廠商并沒有將溢油分散劑配方按照要求提交給海事局,使得海事局無法從根本上掌握溢油分散劑成分構(gòu)成,對其使用可能造成的環(huán)境污染危害無法了解。
3.2.3抽檢和復(fù)檢等監(jiān)管手段未落實(shí),無法保障產(chǎn)品質(zhì)量
在目前我國對溢油分散劑產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管模式下,可能會存在一些生產(chǎn)、銷售產(chǎn)品的企業(yè)為了取得管理部門發(fā)放的資格認(rèn)證,通過國家溢油分散劑產(chǎn)品檢測機(jī)構(gòu)的檢測,獲取生產(chǎn)、銷售產(chǎn)品的許可證,對送檢產(chǎn)品的質(zhì)量要求特別高,一旦通過檢測、生產(chǎn)、銷售認(rèn)可證書后,便放松了質(zhì)量管理,為了獲取高額利潤,在平時(shí)的生產(chǎn)中擅自更改生產(chǎn)工藝、偷工減料、以次充好。如不按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的溢油分散劑,不僅起不到消除油污的作用,在溢油應(yīng)急使用過程中還有可能造成二次污染。
而在溢油分散劑管理辦法中明確地提出了對溢油分散劑生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品進(jìn)行不定期抽檢,抽檢不合格的產(chǎn)品,取消其產(chǎn)品型式認(rèn)可證書,禁止其生產(chǎn)銷售溢油分散劑。盡管溢油分散劑管理辦法規(guī)定了管理部門需要開展溢油分散劑的不定期抽驗(yàn),可是在實(shí)際當(dāng)中該項(xiàng)要求沒有得以實(shí)施,沒有按照要求實(shí)現(xiàn)對溢油分散劑產(chǎn)品的年度抽檢和復(fù)檢,主要原因是由于管理部門缺少足夠的人力、財(cái)力,無法滿足對溢油分散劑開展現(xiàn)場檢查以及復(fù)檢的要求,使得溢油分散劑日常監(jiān)管處于空白。
4、對溢油分散劑研發(fā)和生產(chǎn)管理的建議
4.1完善溢油分散劑產(chǎn)品指標(biāo)體系,開展自愿性環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證
由于我國水域種類多,環(huán)境敏感度不同,對使用的溢油分散劑要求也有所不同,因此可借鑒美國ASTM的經(jīng)驗(yàn),在充分考慮我國水域環(huán)境、溫度條件、生物敏感性等多種因素的基礎(chǔ)上,提出不同環(huán)境下的溢油分散劑使用要求,通過對溢油分散劑產(chǎn)品性能的需求來要求溢油分散劑生產(chǎn)廠商開展相關(guān)方面的研究,以滿足市場的需要。
隨著溢油分散劑產(chǎn)品需求的不斷增加,針對不同的需求指標(biāo),應(yīng)開展相應(yīng)的認(rèn)證方法研究,建立一套科學(xué)、完整的溢油分散劑產(chǎn)品認(rèn)證指標(biāo)體系,通過溢油分散劑產(chǎn)品認(rèn)證體系的建立,能夠提出對提升溢油分散劑環(huán)境效益的一些關(guān)鍵指標(biāo),例如適用的油品粘度、適用的環(huán)境溫度、毒性等級等指標(biāo)進(jìn)行檢測和認(rèn)證,并以此為基礎(chǔ)開展溢油分散劑自愿性環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證。生產(chǎn)廠家可以通過認(rèn)證提高溢油分散劑產(chǎn)品的質(zhì)量信譽(yù)和市場競爭力。對于溢油分散劑的購買方和使用者,通過認(rèn)證能夠?yàn)槠涮峁┴S富的產(chǎn)品信息,指導(dǎo)采購和使用,從而保護(hù)使用者的利益。通過開展溢油分散劑的非強(qiáng)制認(rèn)證,推廣環(huán)境有利產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用,推動居住環(huán)境及自然環(huán)境的改善,力促達(dá)到自然環(huán)境的良性循環(huán)和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
4.2完善溢油分散劑檢測技術(shù),修改現(xiàn)行溢油分散劑產(chǎn)品技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn),完善產(chǎn)品市場準(zhǔn)入條件
隨著我國對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的不斷深入,越來越多的國外溢油分散劑產(chǎn)品進(jìn)入到中國市場,由于各國之間溢油分散劑產(chǎn)品的檢測方法不同,其結(jié)果也是不一樣的?;谶@種情況,我國應(yīng)加大對溢油分散劑效能實(shí)驗(yàn)方法的研究工作。開展各國不同檢測方法之間的對比實(shí)驗(yàn),掌握我國國標(biāo)方法與國際上通用方法在檢測結(jié)果上的差異,同時(shí)開展分散劑作用機(jī)理的研究,將影響分散效果的因素充分體現(xiàn)在檢測方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,以提高利用實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果預(yù)測溢油現(xiàn)場應(yīng)用效果的準(zhǔn)確性。
目前我國現(xiàn)行溢油分散劑標(biāo)準(zhǔn)為《溢油分散劑 技術(shù)條件》(GB18188.1-2000)頒布至今已有14年的歷史了,該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)為溢油分散劑生產(chǎn)、檢測建立了一道門檻,有效地保障了我國溢油分散劑產(chǎn)品的質(zhì)量,但是隨著科技不斷地發(fā)展,新型產(chǎn)品不斷的出現(xiàn),再加上社會對于環(huán)境保護(hù)的敏感度不斷提高,應(yīng)對溢油分散劑國標(biāo)的檢測方法以及檢測指標(biāo)進(jìn)一步修改完善,在提高溢油分散劑產(chǎn)品檢測精度的同時(shí)開展對國內(nèi)各種原油的粘度――溫度變化曲線、溫度對乳化率的影響、適用于海上各種原油的最佳溢油分散劑的篩選、低溫溢油分散劑檢驗(yàn)方法等方面的研究,最終建立一套全面系統(tǒng)的溢油分散劑指標(biāo)體系,更好地指導(dǎo)溢油分散劑產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢測,通過標(biāo)準(zhǔn)的修訂,以提高溢油分散劑產(chǎn)品的環(huán)境效益。
4.3加大人力、物力投入,加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督管理,貫徹落實(shí)《消油劑產(chǎn)品檢驗(yàn)發(fā)證管理辦法》
溢油分散劑管理工作科學(xué)性極強(qiáng),所涉及的學(xué)科包括海洋化學(xué)、物理、生物、地質(zhì)、環(huán)境生態(tài)和社會經(jīng)濟(jì)等諸學(xué)科內(nèi)容,而且需要各學(xué)科協(xié)同研究才行。因此需要對管理工作人員定期開展關(guān)于溢油分散劑產(chǎn)品的構(gòu)成、毒性、使用條件以及發(fā)展趨勢等方面的培訓(xùn),能夠?qū)σ缬头稚┊a(chǎn)品危害性和管理必要性有著更加深刻的了解。
嚴(yán)格落實(shí)《消油劑產(chǎn)品檢驗(yàn)發(fā)證管理辦法》中的規(guī)定,加大人力、物力投入,申請建立消油劑質(zhì)量監(jiān)督管理專項(xiàng)資金,用于溢油分散劑質(zhì)量的抽檢和復(fù)檢工作;加強(qiáng)對溢油分散劑生產(chǎn)廠家的違法違規(guī)的監(jiān)督和處罰力度,建立有效的檢查機(jī)制,建立暢通的檢舉機(jī)制,定期或不定期對溢油分散劑產(chǎn)品采取非例行抽查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)公開上報(bào),并追究其相關(guān)責(zé)任,一經(jīng)查處弄虛作假,吊銷其產(chǎn)品形式認(rèn)可證書,并列入溢油分散劑生產(chǎn)廠家“黑名單”,不得進(jìn)行溢油分散劑產(chǎn)品的銷售。增加違規(guī)投訴的渠道,充分調(diào)動廣大人民群眾和媒體作用,使其達(dá)到對溢油分散劑行業(yè)違規(guī)違法的有效監(jiān)管,有利于溢油分散劑行業(yè)的健康有序發(fā)展。
結(jié)語
我國對溢油分散劑的開發(fā)始于20 世紀(jì)70 年代。目前的分散劑主要用于近岸和淺海油田的溢油處理,但性能指標(biāo)與國外產(chǎn)品仍有一定的差距。為了使溢油分散劑在溢油應(yīng)急時(shí)發(fā)揮作用且又不造成我國海洋環(huán)境污染,對溢油分散劑產(chǎn)品的發(fā)展提出兩點(diǎn)建議:一方面,今后我國亟需加強(qiáng)高質(zhì)量環(huán)保溢油分散劑產(chǎn)品的研發(fā), 實(shí)現(xiàn)使用后的凈環(huán)境效益最大化,以消除人們對使用溢油分散劑時(shí)的疑慮。另一方面,通過完善溢油分散劑產(chǎn)品指標(biāo)體系,完善檢測技術(shù),加強(qiáng)溢油分散劑產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督管理。
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縱觀已有海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究,國內(nèi)外學(xué)者研究對象涉及到沿海國家、沿海城市、海岸帶、海島、濱海、近海、海洋、漁場等眾多地理空間區(qū)域,研究視角大多從海洋(包括沿海、海岸帶、海島等研究對象)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展出發(fā),基于海洋經(jīng)濟(jì)需求與海洋生態(tài)供給這一根本矛盾,形成了多種海洋生態(tài)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系模型和可持續(xù)發(fā)展評價(jià)模型,并在海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合協(xié)調(diào)管理措施上不斷創(chuàng)新突破,研究成果日漸豐碩,為海洋實(shí)際開發(fā)管理工作提供了一定支持??偨Y(jié)研究成果可以發(fā)現(xiàn),國內(nèi)外關(guān)于海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的主體研究邏輯思路為:以海洋的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值貢獻(xiàn)為起點(diǎn),剖析當(dāng)前海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)矛盾和危機(jī),評估海洋生態(tài)安全及產(chǎn)生問題根源,構(gòu)建海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)關(guān)系模型,進(jìn)行海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展研究,提出海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)問題協(xié)調(diào)、治理或綜合管理的辦法與措施。所運(yùn)用的研究方法涵蓋:系統(tǒng)分析方法、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)方法、地理學(xué)方法、數(shù)學(xué)模型方法、地理信息系統(tǒng)方法、管理學(xué)方法等。由于海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究起步較晚,各方面研究目前仍處于交叉進(jìn)行階段,不存在明顯的階段性特征,因此,按現(xiàn)有研究邏輯和內(nèi)容劃分,本文將該領(lǐng)域的國內(nèi)外論文研究成果分以下五個(gè)方面綜述。
1海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和貢獻(xiàn)研究
海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值與貢獻(xiàn)研究是海洋生態(tài)學(xué)、海洋經(jīng)濟(jì)學(xué)以及海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究乃至人類開發(fā)海洋的基礎(chǔ),國外學(xué)者關(guān)于海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和貢獻(xiàn)的研究已積淀了較為深厚的理論成果,并初步形成了相對成熟的評估體系和方法。如Costanza等[2]在構(gòu)建海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值類別體系的基礎(chǔ)上,詳細(xì)剖析并評估了全球海洋的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會價(jià)值,得出全球海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值為461220億美元/a;Martinez等[3]研究了沿海區(qū)域的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會重要性,提出應(yīng)推進(jìn)繼續(xù)海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)評估工作,以確保沿海實(shí)現(xiàn)最有價(jià)值的可持續(xù)發(fā)展;Beau-mont等[4-5]識別并定義了海洋生物多樣性所能提供的物質(zhì)與服務(wù),提出該物質(zhì)和服務(wù)的有效利用對海洋生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)能夠起到基礎(chǔ)性作用;Kildow等[6]探討了衡量海洋對國民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的重要性,指出由于各國相關(guān)定義和方法的差異,以現(xiàn)有資料測量、比較與海洋有關(guān)的經(jīng)濟(jì)活動價(jià)值仍較為困難。
在海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和貢獻(xiàn)研究方面,國內(nèi)學(xué)者最初主要從理論探討的角度進(jìn)行定性分析,近幾年許多國內(nèi)學(xué)者開始借鑒國外學(xué)者研究成果,并將生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估的方法(如市場價(jià)值法、影子工程法、機(jī)會成本法等)引入,形成了諸多定量實(shí)證性結(jié)論,尤其是隨著2005年國家海洋局啟動“海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評估”研究計(jì)劃的實(shí)施,國內(nèi)學(xué)者相繼在海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念界定、經(jīng)濟(jì)屬性概括、服務(wù)類別劃分及經(jīng)濟(jì)價(jià)值實(shí)際評估等方面取得了一定突破。如張朝暉等[7]從海洋生態(tài)系統(tǒng)的組分、生態(tài)過程及生物多樣性等3個(gè)方面分析了海洋生態(tài)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生和支持的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),并將海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)歸納為15種類型;高曉路等[8]研究了天津市海岸帶環(huán)境的空間價(jià)值差異,并對海岸帶產(chǎn)業(yè)開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策的效果進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)天津海岸帶工業(yè)開發(fā)通常以生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià),而漁業(yè)開發(fā)則能帶來正面綜合效益;石洪華等[9]以桑溝灣為例對養(yǎng)殖型海洋生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能與價(jià)值進(jìn)行了系統(tǒng)評估,結(jié)果表明2004年桑溝灣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值為10.51×108元;盧霞等[10]根據(jù)TM遙感影像及海岸帶資源綜合調(diào)查結(jié)果,采用國外學(xué)者Cost-anza分類系統(tǒng)和服務(wù)單位價(jià)值,估算出連云港海岸帶生態(tài)系統(tǒng)功能總價(jià)值為22.55億美元/a;王麗等[11]應(yīng)用條件價(jià)值法對羅源灣海洋生物多樣性維持服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了評估,并指出家庭年收入、對生物的了解程度和環(huán)保意識是影響生態(tài)價(jià)值評估的主要因素。
2海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)問題與危機(jī)研究
隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和海洋自然科學(xué)研究推進(jìn),人類對各類海洋資源、環(huán)境的開發(fā)利用程度不斷提高,新興海洋產(chǎn)業(yè)陸續(xù)崛起,然而,面對海洋生態(tài)環(huán)境日益惡化、自然資源不斷枯竭、水域生境持續(xù)破壞的現(xiàn)實(shí)狀況,國外學(xué)者普遍認(rèn)為海洋生態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行與人口急劇上升、消費(fèi)超常增長的矛盾已接近不可調(diào)和的程度,人類必須重新審視人與海洋的關(guān)系,改變海洋經(jīng)濟(jì)原有粗放式發(fā)展模式,以扭轉(zhuǎn)當(dāng)前全球海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展面臨的危機(jī)。
Costanza[12-13]認(rèn)為人類活動已開始接近海洋的限制,有必要制定海洋可持續(xù)利用的共同愿景,同時(shí)提出沿海災(zāi)害對生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和人類社會造成了巨大損失,其產(chǎn)生原因是多方面的,但目前受人類經(jīng)濟(jì)利益盲目驅(qū)動的經(jīng)濟(jì)體系可能正在破壞人類的可持續(xù)福祉;Clausen等[14]從跨國的角度分析了導(dǎo)致全球海洋和淡水魚生物多樣性下降的人口、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)因素,提出海洋和淡水魚生物多樣性正面臨前所未有的威脅,由此也導(dǎo)致了全球漁業(yè)不可持續(xù)發(fā)展的危機(jī);Kildow等[6]認(rèn)為當(dāng)前海洋生態(tài)與各產(chǎn)業(yè)正面臨諸多困難與麻煩,亟需對海洋和沿海不同地區(qū)采取經(jīng)濟(jì)、生態(tài)恢復(fù)措施。國內(nèi)學(xué)者關(guān)于海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)問題與危機(jī)的研究主要應(yīng)用歸納演繹方法,從現(xiàn)有海洋經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)問題兩個(gè)角度出發(fā)進(jìn)行研究,涉及內(nèi)容較多、層面較廣,但學(xué)者們也普遍認(rèn)為我國海洋經(jīng)濟(jì)需求無限與生態(tài)供給有限的矛盾愈加尖銳,局部沿海區(qū)域和海域生態(tài)經(jīng)濟(jì)危機(jī)已十分嚴(yán)重。如楊金森[15]從海洋荒漠化危險(xiǎn)、海洋產(chǎn)業(yè)衰退、沿海經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展受到的威脅、海洋生態(tài)環(huán)境的突出問題等多個(gè)方面系統(tǒng)剖析了我國海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)當(dāng)前正面臨的可持續(xù)發(fā)展危機(jī);樓東等[16]在分析我國海洋資源現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,應(yīng)用灰色系統(tǒng)法對海洋產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析和預(yù)測,認(rèn)為我國海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理、區(qū)域發(fā)展不平衡、科技貢獻(xiàn)率低、海洋災(zāi)害影響大,是制約我國海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要因素;吳次方等[17]認(rèn)為隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長,我國沿海城市的生態(tài)危機(jī)在不斷加重,主要表現(xiàn)為大氣污染嚴(yán)重、固體廢棄物堆積、熱島效應(yīng)、地面沉降、濕地消失、水資源污染與短缺、近海污染、赤潮頻發(fā)、海平面上升、生物多樣性減少等方面。#p#分頁標(biāo)題#e#
3海洋生態(tài)安全評估及機(jī)理研究
為深入研究海洋生態(tài)惡化的程度與產(chǎn)生的根源,國外學(xué)者在主張推進(jìn)海洋資源環(huán)境普及調(diào)查的同時(shí),也將海洋生態(tài)安全評價(jià)與機(jī)理作為研究重點(diǎn),研究成果呈現(xiàn)出細(xì)致、深入的特點(diǎn)。如Garry等[18]計(jì)算并分析了新西蘭地區(qū)歷年的生態(tài)足跡;Bolam等[19]全面評估了英格蘭和威爾士海岸線周圍疏浚物處理的海洋生態(tài)環(huán)境后果;Vassallo等[20]應(yīng)用微觀泥沙和底棲生物群落評價(jià)了亞得里亞海南部沿海地區(qū)海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康性;Borja等[21]綜合回顧了全球河口和沿海生態(tài)完整性評價(jià)的工具與方法;Day等[22]應(yīng)用GIS系統(tǒng)和空間分析法,對澳大利亞海域斯潘塞灣的生態(tài)分級進(jìn)行了空間分布研究,為澳大利亞的海域治理提供了輔助支撐。由于海洋生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)衰退,國內(nèi)學(xué)者關(guān)于海洋生態(tài)安全評估的研究也在不斷增多,現(xiàn)有研究大多借鑒生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究方法與模型,但研究成果通常偏重于某沿海地區(qū)或海域生態(tài)安全的現(xiàn)狀評價(jià),缺乏細(xì)節(jié)性、跟蹤性、系統(tǒng)性的研究結(jié)論。如楊建強(qiáng)等[23]應(yīng)用結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)法對萊州灣西部海域海洋生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評價(jià),得出其健康程度一般,部分海域已達(dá)較差狀態(tài);吳次方等[17]以長江三角洲為例評價(jià)了我國沿海城市的生態(tài)問題,認(rèn)為生態(tài)危機(jī)產(chǎn)生的根源在于人類認(rèn)識論、科學(xué)技術(shù)發(fā)展、資源產(chǎn)權(quán)不明晰和制度缺陷;劉偉玲等[24]利用生態(tài)足跡法計(jì)算出遼寧省及其沿海6市2003~2005年的生態(tài)足跡均超過了生態(tài)承載力,且生態(tài)赤字有逐年增加趨勢;王曉紅等[25]應(yīng)用EwE5.1軟件對南海北部大陸架海洋生態(tài)系統(tǒng)演變進(jìn)行了比較分析,發(fā)現(xiàn)近20a的過度捕撈已導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)和漁業(yè)資源逐漸退化;陳斌林等[26]在對連云港近岸海域進(jìn)行生態(tài)環(huán)境調(diào)查和評估的基礎(chǔ)上,運(yùn)用因果鏈分析法,闡述了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對自然環(huán)境造成惡劣影響的機(jī)理;吝濤等[27]通過探討響應(yīng)力與生態(tài)安全問題因素的作用機(jī)制,建立了用以分析海岸帶生態(tài)安全響應(yīng)力反饋效果、反饋效率和充分性的定量評估體系,并以廈門為例進(jìn)行案例分析,發(fā)現(xiàn)廈門整體生態(tài)安全響應(yīng)力尚處在較理想水平。
4海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)關(guān)系模型與可持續(xù)研究
近幾年,國外學(xué)者越來越多地應(yīng)用數(shù)學(xué)模型模擬并分析海洋生態(tài)與海洋經(jīng)濟(jì)之間的相互作用關(guān)系,評價(jià)各類海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平,并初步形成了若干規(guī)律性總結(jié)及共識,為海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究的進(jìn)一步深入奠定了基礎(chǔ)。如Grasso[28]分別運(yùn)用動態(tài)優(yōu)化模型與模擬模型建立了海岸紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中森林和漁業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)模型,研究了兩種模型方法在解決紅樹林資源使用問題時(shí)的交叉及融合;Jin等[29]通過合并生態(tài)與經(jīng)濟(jì)分析模型,開發(fā)出了用以研究沿海地帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的輸入輸出模型;Verdesca等[30]從經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)之間能量交流的視角出發(fā),應(yīng)用有效能與經(jīng)濟(jì)分析相結(jié)合的方法,構(gòu)建了描述生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)和其經(jīng)濟(jì)附加值之間關(guān)系的指標(biāo)體系,并應(yīng)用該指標(biāo)體系對SaccadiGorolagoon海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了可持續(xù)性評價(jià);Claire[31]深入研究了海洋保護(hù)區(qū)的生物經(jīng)濟(jì)模型,但認(rèn)為當(dāng)前學(xué)者對海洋保護(hù)區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)關(guān)系分析結(jié)果較為悲觀;Finnoff等[32]構(gòu)建了連接生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的一般均衡模型,并將其應(yīng)用于瀕危斯特勒海獅的替代品及配額制定,提出應(yīng)改變所有人口和經(jīng)濟(jì)變量以恢復(fù)海洋生態(tài)系統(tǒng);Ho-agland等[33]對全球64個(gè)大海洋生態(tài)系的社會經(jīng)濟(jì)、海洋產(chǎn)業(yè)活動、漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖、造船和石油開采、海洋旅游業(yè)五個(gè)方面進(jìn)行定量分析,得出全球各個(gè)大海洋生態(tài)系的海洋活動和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況之間的關(guān)系曲線,并對64個(gè)大海洋生態(tài)系統(tǒng)的海洋產(chǎn)業(yè)活動與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行了分類;Ian等[34]認(rèn)為海洋生物物理與人類社會之間存在密切的相互依存關(guān)系,并由此提出了一個(gè)研究海洋系統(tǒng)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)方法和模型。
隨著海洋生態(tài)危機(jī)與海洋經(jīng)濟(jì)增長矛盾的日益尖銳,國內(nèi)學(xué)者也開始意識到將海洋生態(tài)與經(jīng)濟(jì)視為統(tǒng)一整體進(jìn)行研究的必要性,依據(jù)海洋生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科,不斷延伸海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)的內(nèi)涵,并引入多種計(jì)量模型,深入剖析海洋生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的相互作用機(jī)制,評價(jià)復(fù)合系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平,使研究成果不斷深入。代表性成果有:陳東景等[35]基于生態(tài)足跡指數(shù)和人文發(fā)展指數(shù)構(gòu)建了可持續(xù)性評價(jià)框架,并對我國海洋漁業(yè)資源的開發(fā)利用進(jìn)行了實(shí)證評價(jià),結(jié)果顯示1991年到2003年我國的漁業(yè)資源開發(fā)以粗放投入為特征,對生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生了越來越大的壓力;蘇偉[36]通過對1996~2005年北部灣廣西沿海區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和水環(huán)境系統(tǒng)13個(gè)指標(biāo)的計(jì)算,得出泛北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)廣西近岸海域環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展屬于協(xié)調(diào)類型;李懷宇[37]運(yùn)用非線性動力學(xué)理論法對海洋生態(tài)系統(tǒng)和海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的關(guān)系進(jìn)行了研究,并運(yùn)用DEA法對天津市海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了評價(jià),得出無機(jī)氮類污染物對天津地區(qū)影響海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的主要污染物,而天津市海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)尚有潛力可挖;岳明等[38]在建立海岸帶生態(tài)經(jīng)濟(jì)耦合系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,以非線性動力學(xué)理論為指導(dǎo)研究了海岸帶生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的反饋機(jī)制,探討了海岸帶生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的協(xié)同演變;狄乾斌等[39]運(yùn)用復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)場力分析框架對遼寧省海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平、演進(jìn)特征及其系統(tǒng)耦合模式進(jìn)行了探討,結(jié)果表明由于海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變和海洋資源環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng),1997~2005年遼寧省海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能力有所增強(qiáng)。
5海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)治理與綜合管理研究
進(jìn)入21世紀(jì),西方國家更加關(guān)注海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展,并逐步將海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)的綜合管理納入國家日常工作范疇,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累為學(xué)術(shù)界研究提供了豐富的資料,使得該領(lǐng)域研究成果不斷增多。如Costanza等[40]探討了海洋生態(tài)與海洋經(jīng)濟(jì)的重要性及其當(dāng)前面臨的問題,并從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分析了海洋生態(tài)、科學(xué)和政策之間的聯(lián)系,提出了一套海洋可持續(xù)管理的核心準(zhǔn)則;Bene等[41]關(guān)注了海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在危險(xiǎn)狀態(tài)下的生存能力,建立了有關(guān)海洋可更新資源及其開發(fā)利用管理的動態(tài)模型;Cicin-Sain[42]從海洋保護(hù)區(qū)的角度回顧了沿海和海洋綜合管理的理論與實(shí)踐,認(rèn)為海洋保護(hù)區(qū)對海洋綜合管理的有效實(shí)施意義重大;而Lloret等[43]通過對近50a來影響地中海沿岸CapeCreus區(qū)域各種生態(tài)要素的人類活動進(jìn)行分析,認(rèn)為在當(dāng)?shù)亟⒑Q蟊Wo(hù)區(qū)并不足以保證海洋資源和物種的可持續(xù)性,應(yīng)將其與綜合海岸帶管理規(guī)劃相結(jié)合;Chang等[44]將海岸帶系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng):社會經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、生態(tài)子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng),在對各子系統(tǒng)內(nèi)部要素進(jìn)行協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上,建立了海岸帶綜合管理決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)動力學(xué)模型,并應(yīng)用其對墾丁珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性進(jìn)行了分析;Garmendia等[45]認(rèn)為傳統(tǒng)自上而下的官僚管理方法并不足以解決海洋自然資源可持續(xù)利用的沖突問題,提出應(yīng)將不同專業(yè)知識和價(jià)值觀進(jìn)行整合,應(yīng)用社會多準(zhǔn)則評價(jià)方法作為海岸帶綜合管理的決策支持工具,以避免管理過程中的價(jià)值沖突和不確定性。#p#分頁標(biāo)題#e#
海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)治理與海洋綜合管理模式創(chuàng)新是近年來國內(nèi)學(xué)者在海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題,尤其是許多國內(nèi)學(xué)者將管理信息系統(tǒng)理念與技術(shù)引入海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)治理和綜合管理研究中,對以往研究成果形成了一定突破。如陶建華[46]介紹了基于生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的海岸帶管理模型,并將其應(yīng)用于渤海灣天津海岸帶管理中;葉屬峰等[47]通過對長江三角洲區(qū)域海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展及其對海洋生態(tài)的依賴性進(jìn)行深刻剖析,闡述了海洋生態(tài)修復(fù)建設(shè)對長江三角洲區(qū)域海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的積極作用;李純厚等[48]在系統(tǒng)分析我國海水養(yǎng)殖環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)上,總結(jié)了已有的海洋生態(tài)修復(fù)技術(shù),具體包括物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)等;郭嘉良等[49]為實(shí)現(xiàn)對海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)健康相關(guān)因素監(jiān)測值系統(tǒng)化管理,嘗試性地構(gòu)建了海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)健康管理信息系統(tǒng);陳豫等[50]在分析了數(shù)學(xué)模型的輸入、輸出和處理方法的基礎(chǔ)上,利用ASP.NET技術(shù)和SQLServer設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫的海洋生態(tài)模型管理系統(tǒng);陽立軍等[51]在分析海洋生態(tài)、環(huán)境、資源和經(jīng)濟(jì)相互關(guān)系的基礎(chǔ)上,提出在海洋開發(fā)過程中需維持各要素之間的動態(tài)平衡,應(yīng)當(dāng)實(shí)施海洋開發(fā)的集成戰(zhàn)略;倪一卓等[52]以東海海岸帶綜合管理為例,基于C#語言和ADO.NET技術(shù)等構(gòu)建了東海海岸帶管理協(xié)議支持工具。
此外,為解決海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)前存在的問題,國內(nèi)外許多學(xué)者還從海洋資源產(chǎn)權(quán)管理(如賀義雄[53]等)、海洋生態(tài)補(bǔ)償制度(如韓秋影[54],張繼偉[55]等)以及海洋產(chǎn)業(yè)升級優(yōu)化(如Smith[56],朱堅(jiān)真[57]等)等角度進(jìn)行了研究,研究成果日漸豐碩,為海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)矛盾的緩解提供了借鑒和支持。
6已有研究成果評價(jià)
縱觀國內(nèi)外對海洋生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系研究不難看出,國內(nèi)外學(xué)者都十分重視海洋生態(tài)與經(jīng)濟(jì)之間的相互影響及其協(xié)調(diào)發(fā)展,深刻認(rèn)識到現(xiàn)有問題對人類可持續(xù)發(fā)展的阻礙,從不同角度、不同專業(yè)領(lǐng)域研究分析了生態(tài)、資源、經(jīng)濟(jì)在海洋系統(tǒng)中發(fā)展的若干重大課題,并采用各類技術(shù)支持手段、多種定量模型、各類評價(jià)指標(biāo)體系等輔助工具使海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究的內(nèi)容與方法不斷更新與完善,研究領(lǐng)域不斷延展,但總體而言,關(guān)于海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的研究還存在以下不足。
近代人類疾病譜的進(jìn)化和改變給藥物學(xué)家和藥物化學(xué)家提出新的難題。隨著中國進(jìn)入WTO,中國醫(yī)藥界也面臨著國際藥業(yè)的激烈競爭和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在合成藥,天然藥和生物藥的三大支柱藥業(yè)中,最具有發(fā)展?jié)摿Σ⒆羁赡苄纬芍袊灾髦R產(chǎn)權(quán)的新藥應(yīng)首推天然藥物。組合化學(xué)與高通量藥物篩選技術(shù)的結(jié)合為快速發(fā)現(xiàn)有新藥開發(fā)潛力的先導(dǎo)化合物開辟了新的研究途徑。但是從天然資源中尋找具有顯著生物活性的天然產(chǎn)物仍然是發(fā)現(xiàn)新藥先導(dǎo)化合物的主要途徑。因此加強(qiáng)從天然藥用資源中發(fā)現(xiàn)對治療人類重大疾病高效低毒的創(chuàng)新藥物研究,具有其特殊的重要性和迫切性。
在天然藥物資源中,海洋生物資源是保留最完整,來源最豐富,最具新藥開發(fā)潛力的領(lǐng)域。由于海洋生態(tài)環(huán)境的特殊性(高鹽度,高壓,缺氧,避光),使得海洋生物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物的生物合成途徑和酶反應(yīng)系統(tǒng)與陸地生物相比有著巨大的差異,導(dǎo)致海洋生物往往能夠產(chǎn)生一些化學(xué)結(jié)構(gòu)新穎、生物活性多樣、顯著的海洋藥物先導(dǎo)化合物,為新藥研究與開發(fā)提供了大量的模式結(jié)構(gòu)和藥物前體。海洋生物資源是一個(gè)巨大的、潛在的、未來新藥來源的寶庫已成為一種共識。
海洋生物活性物質(zhì)的研究是海洋藥物研究的核心和基礎(chǔ)。近30年來,科學(xué)家已從海洋植物、無脊椎動物等不同海洋生物中發(fā)現(xiàn)近萬種海洋天然產(chǎn)物,其中結(jié)構(gòu)新穎、具有顯著生物活性和重要應(yīng)用前景的化合物有數(shù)百種,如從海綿Luffariellavariabilis中得到的manolide具有選擇性抑制與很多炎癥疾病有關(guān)的磷酸酯酶A2的活性;而由海綿Halichondriaokadai中分得的okadaicacid則對蛋白磷酸酯酶具有高度的選擇性抑制作用,可用于探測細(xì)胞磷酸化過程,進(jìn)而闡明炎癥性疾病的發(fā)病機(jī)理。這兩個(gè)海洋生物分子現(xiàn)已商品化正式生產(chǎn)。美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)癌癥研究所(NCI)每年投于海洋藥物研究的科研經(jīng)費(fèi)占全部天然藥物研究經(jīng)費(fèi)的一半以上,他們的巨大投入已獲得豐厚的回報(bào)。僅目前正在NCI進(jìn)行臨床療效評價(jià)的海洋抗癌藥物就至少有6個(gè),例如Ecteinascidin743,Dolastatin10,HalichondrinB等。此外還有一些很有前景的海洋藥物候選物正在進(jìn)行臨床前研究。海洋生物活性物質(zhì)不僅是對治療癌癥,而且在治療其他多種疾病方面亦具有巨大的潛力和美好的應(yīng)用前景。例如加勒比海鞘Pseudopterogorgiaelisabethae中發(fā)現(xiàn)的活性成分Pseudopterosins具有很強(qiáng)抗炎活性而被用于皮膚過敏性疾病的治療。
我國海域遼闊,海洋生物資源豐富。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國海洋生物經(jīng)分類鑒定的有2萬多種,其中,僅我國近海發(fā)現(xiàn)的具有藥用價(jià)值的海洋生物就有700多種。許多具有免疫、抗炎、抗腫瘤、抗病毒以及作用于心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的生物活性物質(zhì)先后被分離、提純,其中部分先導(dǎo)化合物已進(jìn)入臨床前研究,一些海洋新藥已進(jìn)入臨床研究。
但與先進(jìn)國家相比,我國目前能形成自主知識產(chǎn)權(quán)的海洋新藥仍寥寥無幾。主要原因是我國海洋先導(dǎo)化合物的應(yīng)用基礎(chǔ)研究力量薄弱,未能提供足夠的結(jié)構(gòu)新穎化合物供生物活性篩選,導(dǎo)致新藥先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的幾率低。
故從海洋生物中發(fā)現(xiàn)大量結(jié)構(gòu)新穎的先導(dǎo)化合物,建立與重大疾病相關(guān)的生物篩選模型,并以生物篩選為導(dǎo)向,是發(fā)現(xiàn)可供臨床前及臨床研究的海洋先導(dǎo)化合物,進(jìn)而開發(fā)具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)海洋新藥的關(guān)鍵。
本文根據(jù)作者幾年來從事海洋天然產(chǎn)物研究的體會,認(rèn)為我國海洋動植物作為藥物開發(fā)需要考慮如下幾點(diǎn):
1海洋生物資源的選擇
我國海洋生物資源豐富,但可供新藥開發(fā)的藥用資源卻十分有限。因此,在選擇藥用資源時(shí)應(yīng)考慮資源的群落分布和滋養(yǎng)采集的可持續(xù)性,包括資源的可培養(yǎng)和可種植。此外,海洋生物的傳統(tǒng)藥學(xué)用途和民間藥用的調(diào)查是開發(fā)海洋藥物的重要捷徑。其中,海洋中藥在我國傳統(tǒng)中藥中占有一定的地位,根據(jù)中藥理論對其藥性、藥味及其物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行研究,可快速開發(fā)出海洋中藥的新藥產(chǎn)品。
此外,我國民間海洋用藥如紅樹林植物具有多種疾病治療作用,我國紅樹植物有12科15屬27種,廣布于我國東南沿海海岸線。據(jù)對民間紅樹植物的藥用考證,我國民間具有長期藥用紅樹植物的歷史,如正紅樹為治療腎結(jié)核,尿路結(jié)石等的特效藥;紅茄冬用于治療血尿病;木欖果治療糖尿病;老鼠勒根具有抗白血病和抗乙肝活性,海蓮樹皮提取物具有抑制肉瘤S180和Lewis肺癌活性。在“全國中草藥匯編”(1978)中記載3種紅樹植物(老鼠勒,海芒果和黃槿)及其藥用功效。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國近一半的紅樹植物對多種疾病具有治療用途。然而,對紅樹藥用植物的活性成分及其作用機(jī)理研究在國內(nèi)少見報(bào)道。而國際上,特別是東南亞國家近年在國際雜志相繼發(fā)表與紅樹植物的化學(xué)成分和生物活性的論文,表明國際上對紅樹植物的化學(xué)成分多樣性及其生物活性已引起高度重視。該類藥用資源具有可種植再生的優(yōu)點(diǎn),一方面可作為陸地保護(hù)植物,另一方面可作為藥用資源,并可充分利用我國鹽堿地和灘涂資源。近年研究結(jié)果表明,我國豐富的藻類資源具有各種藥學(xué)功效包括抗糖尿病和抗病毒,由于藻類資源可作為大規(guī)模仿生養(yǎng)殖培養(yǎng),對資源的可持續(xù)性應(yīng)用存在巨大潛力。
2海洋藥用天然產(chǎn)物的快速分離和鑒定系統(tǒng)的建立
現(xiàn)代色譜和波譜技術(shù)及其聯(lián)機(jī)技術(shù)如HPLC2MS/MS,HPLC2NMR技術(shù)的推廣和應(yīng)用,改變了傳統(tǒng)植物化學(xué)技術(shù)研究海洋天然產(chǎn)物的方法,加快了結(jié)構(gòu)新穎天然化合物的發(fā)現(xiàn)速度。因此,建立快速分離和鑒定系統(tǒng)是開發(fā)海洋藥物和快速發(fā)現(xiàn)藥物先導(dǎo)化合物的關(guān)鍵瓶頸。
3靶向藥物篩選體系的建立
引進(jìn)新的篩選技術(shù),如高內(nèi)涵篩選(HighContentScreening,HCS)是指在保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能完整性的前提下,同時(shí)檢測被篩樣品對細(xì)胞形態(tài)、生長、分化、遷移、凋亡、代謝途徑及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)各個(gè)環(huán)節(jié)的影響,在單一實(shí)驗(yàn)中獲取大量相關(guān)信息,確定其生物活性和潛在毒性。經(jīng)典的高通量篩選(HighThroughputScreening,HTS)對創(chuàng)新藥物的研究起到了不可替代的作用,雖然其結(jié)果較為準(zhǔn)確,易于評價(jià),但其檢測模型均建立在單個(gè)藥物作用靶分子的基礎(chǔ)上,無法全面反映被篩樣品的生物活性特征,只得到有限的數(shù)據(jù),初篩得到的陽性結(jié)果需要進(jìn)一步確認(rèn)。而HCS是基于個(gè)體細(xì)胞對細(xì)胞表型的多次測量,有更多的生物學(xué)信息和多個(gè)終點(diǎn)的定量資料,可用于篩選和確認(rèn)先導(dǎo)化合物。通過同步應(yīng)用報(bào)告基因、熒光標(biāo)記、酶學(xué)反應(yīng)和細(xì)胞可視化等高內(nèi)涵篩選常規(guī)檢測技術(shù),研究人員可以在新藥研究的早期階段獲得活性化合物對細(xì)胞產(chǎn)生的多重效應(yīng)的詳細(xì)數(shù)據(jù),包括細(xì)胞毒性、代謝調(diào)節(jié)和對其他靶點(diǎn)的非特異性作用等,從而顯著提高發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的速率,減少開發(fā)后期的失敗率。因此,HCS將成為HTS的發(fā)展方向。顯微熒光標(biāo)記、數(shù)碼影像分析以及圖象數(shù)據(jù)處理技術(shù)的快速發(fā)展,使以高通量方式對細(xì)胞的多個(gè)生理環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測成為可能,有力推動了藥物篩選技術(shù)由高通量篩選向高內(nèi)涵篩選方向的革命化轉(zhuǎn)變。
4針對重大疾病的創(chuàng)新海洋藥物研究
411海洋抗腫瘤活性物質(zhì)從海洋生物中尋找海洋抗腫瘤活性化合物一直是海洋天然產(chǎn)物研究的重點(diǎn)之一。從海洋動物中獲得的次生代謝產(chǎn)物10%具有抗種瘤活性,從海洋植物中獲得的化合物315%具有抗腫瘤或細(xì)胞毒活性。目前已從海綿,海鞘,珊瑚,海洋軟體動物,海洋紅樹植物等海洋生物中獲得數(shù)百種具有明顯抗腫瘤活性的化合物,結(jié)構(gòu)類型包括核苷類、酰胺類、聚醚類、萜類、大環(huán)內(nèi)酯類、多肽類等。目前至少已有15個(gè)海洋抗癌藥物進(jìn)入臨床或臨床前研究階段。
已進(jìn)入Ⅱ期臨床研究的抗腫瘤海洋活性化合物如從加勒比海鞘中分離的didemninB,ecteinascidin743,用于治療肺癌和皮膚癌,具有顯著的療效;從總合草苔蟲中分離的草苔蟲素bryostatins和從海兔中分離的海兔毒素dolastatin對白血病、乳腺癌等多種腫瘤有很好的療效;膜海鞘素didemninB是第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的抗癌海洋藥物;從被囊動物Tri2didemnum中分離出來的環(huán)肽化合物aplidine,dehydrodidemninB,curacinA,discoclermolide,eleutherobin,halichondrinB,具有強(qiáng)烈的抗白血病和黑色素瘤活性。目前應(yīng)用最廣的抗癌藥氟尿嘧啶,是隱南瓜海綿中的海綿核苷的結(jié)構(gòu)修飾產(chǎn)物。最近,科學(xué)家從海綿Aplysiasp1中發(fā)現(xiàn)了一種新的抗癌活性物質(zhì)aplyronineA,體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果對P338白血病細(xì)胞,肺癌細(xì)胞在低濃度下具有顯著的抑制活性,T/C為544%,顯示出顯著的延長生命的效果,是具臨床應(yīng)用前景的藥物先導(dǎo)化合物。從海綿獲得的callystatinA對KB細(xì)胞顯示出極強(qiáng)的活性(IC50=0101ng·kg-1)。大田軟海綿酸(okadaicacid)為聚醚衍生物,能抑制致癌基因,使它逆轉(zhuǎn)為正常表現(xiàn)型,現(xiàn)已成為研究生命科學(xué)的重要工具藥。
此外,已在臨床應(yīng)用的鯊魚軟骨制劑(Scatp)可克服放化療引起的副作用,增強(qiáng)患者機(jī)體免疫力;昆布多糖、海帶多糖等8種多糖制成的復(fù)方海藻多糖是抗癌中藥制劑;從海洋昆布和麒麟菜中提取的多糖類藥物海力特,臨床上用于治療慢性乙肝和各種腫瘤有一定的療效。
目前我國研究開發(fā)的抗腫瘤海洋藥物,已進(jìn)入臨床研究或批準(zhǔn)生產(chǎn)應(yīng)用于臨床的有62硫酸軟骨素、脫溴海兔毒素、海鞘素A、B、C,膜海鞘素B、扭曲肉芝酯、刺參多糖鉀注射液、海王金牡蠣、909膠囊、海洋寶膠囊、長棘海星苷、三環(huán)半萜C2Ⅱ,大田軟海綿酸制劑、Hs272片、海兔毒素10、海力特、羊棲菜多糖制劑、海??抵畟H等近30種。
412抗病毒活性物質(zhì)病毒感染性疾病近年無論是在發(fā)病率上、還是在病種上均呈現(xiàn)快速上升趨勢。然而,長期以來病毒性疾病的相關(guān)治療藥物卻發(fā)展緩慢,迄今為止,僅有為數(shù)不多的幾種藥物如泛昔洛韋、齊多夫定、阿糖腺苷、六環(huán)鳥苷、干擾素等限制性地應(yīng)用于臨床。迄今已從海綿,海鞘,海藻等海洋生物中獲得核苷類、生物堿類、萜類、多糖類、雜環(huán)類,多肽和蛋白類等抗病毒活性化合物。其中阿糖胞苷是從加勒比海生活的隱瓜海綿中獲得第一個(gè)海洋抗病毒藥物。
從同種海綿中還分離到對病毒L2G多聚酶活性有抑制作用的阿糖胸腺嘧啶。NCI發(fā)現(xiàn)了抗HIV蛋白化合物cyanovirin2N,并已成功完成了基因表達(dá)。我國近期開發(fā)的“PV2911”、珍珠貝殼酸性提取物等具有抗病毒感染功效。
另外,從地中海貪婪倔海綿中分離到的倍半萜類化合物對NO+逆轉(zhuǎn)錄酶的活性有強(qiáng)抑制作用,無細(xì)胞毒性,是一種十分理想的抗病毒先導(dǎo)化合物。從山海綿中分離的對單純皰疹病毒、皰疹性口炎病毒在低濃度下即有顯著抑制效果。這些海綿產(chǎn)生的活性物質(zhì)主要是生物堿類、萜類、大環(huán)內(nèi)酯類、核苷類、甾醇類、肽類和脂肪酸類化合物。
從藻類中發(fā)現(xiàn)的抗病毒活性物質(zhì)主要是多糖類,多糖類物質(zhì)能強(qiáng)烈干擾病毒的初始侵染過程,并最終與病毒顆粒形成無感染力的多糖病毒復(fù)合物,對病毒在宿主細(xì)胞中的復(fù)制和包裝也有一定的抑制作用。藻類多糖能夠激活機(jī)體的免疫系統(tǒng)或改善機(jī)體的生物應(yīng)答功能,從而與保護(hù)正常細(xì)胞,提高整體免疫力有關(guān)。從加勒比海被囊動物三膜海鞘中分離到的一組環(huán)縮醛酸多肽,在抗腫瘤、抗病毒、抗感染等方面都表現(xiàn)出很強(qiáng)的藥理活性,并在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)該化合物對骨髓細(xì)胞病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶有很強(qiáng)的抑制作用。
通過分離編碼抗病毒活性物質(zhì)的基因,將該基因轉(zhuǎn)入高效表達(dá)體系,是大規(guī)模生產(chǎn)海洋肽類藥物的一新的研究方向。通過克隆基因在載體上的表達(dá),還可以產(chǎn)生系列酶合成的同系物,為新藥篩選提供新的候選化合物。這方面工作目前正在我國開展,如利用自建的海帶遺傳轉(zhuǎn)化模型,在海帶中穩(wěn)定表達(dá)了乙肝病毒表面抗原的轉(zhuǎn)基因海帶,其蛋白的平均表達(dá)量高,且表達(dá)產(chǎn)物具有天然表位。
另外,發(fā)展海洋生物技術(shù),對藥源生物進(jìn)行人工培養(yǎng)是保護(hù)自然資源、解決樣品短缺和采樣重復(fù)性差的重要途徑。
413海洋抗心血管疾病活性化合物對具有抗心血管疾病活性化合物的研究是海洋天然產(chǎn)物研究的另一重點(diǎn)。目前已對數(shù)千種海洋生物的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了活性篩選,發(fā)現(xiàn)一批具有顯著活性的化合物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)類型包括萜類、多糖類、高不飽和脂肪酸類、喹啉酮類、生物堿類、肽類和核苷類等。但目前進(jìn)入臨床應(yīng)用的抗心血管海洋藥物仍然較少,我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的藥物有藻酸雙酯鈉(PSS),甘糖酯等。
在軟體動物麝香蛸中分離出麝香蛸毒素,具有持續(xù)的降壓作用,是迄今所知活性最強(qiáng)的降壓物質(zhì),其效應(yīng)比硝酸甘油強(qiáng)數(shù)千倍。另有50多種海洋生物毒素在心血管系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)幕钚?如??豻halassin和congestin,海葵毒素具有強(qiáng)心作用,對心率卻無影響,可望開發(fā)成一種取代洋地黃毒苷的生化藥物。海兔毒素不僅有強(qiáng)心作用而且有很強(qiáng)的降壓作用。河豚毒素(TTX)的抗心律失常作用目前研究較多。海星酸性粘多糖有明顯降低膽固醇及溫和的抗凝血作用。從中國南海棘皮動物多棘海盤車分離獲得海星甾醇(3β2羥基雄甾252烯2172酮)具有增強(qiáng)記憶及抗氧化作用,海星甾醇經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾得化合物CO1,具有抗心律失常作用。從中國南海短指多型軟珊瑚分離出的一種喹啉酮具有明顯的心血管活性,作為抗心律失常藥物開發(fā)是很有前途的。從中國南海小棒短指軟珊瑚中分離到的柳珊瑚甾醇(gorgosterol)具有明顯的抗心律失常和抗心肌缺血作用,能舒張血管、降低血壓、減慢心率及減少心肌耗氧量作用,有望開發(fā)成心血管疾病藥物。以牡蠣為主要原料的“東海三豪”等保健品具有降血脂、軟化血管和改善微循環(huán)作用。利用海藻加工成的“脈怡康”、“必索”及螺旋藻制劑等對高脂血、動脈粥樣硬化具有良好的預(yù)防和治療作用。以合浦珠母貝提取物制成的珍珠精母注射液,治療子宮出血療效顯著,已被國家計(jì)生委推薦為計(jì)劃生育用藥。
以上實(shí)例使人們看到海洋藥物產(chǎn)業(yè)化的希望。
414海洋生物抗菌、抗炎活性化合物從海洋生物中提取分離的抗菌、抗炎化合物有脂肪酸類、糖酯類、丙烯酸類、苯酚類、溴苯酚類、吲哚類、酮類、多糖類、多肽類、N2糖苷類和β2胡蘿卜素類等。最早一批海洋藥物是抗菌藥物,如頭孢菌素類抗生素早已用于臨床。
我國在開發(fā)海洋抗菌抗炎藥物方面取得較顯著成就,已開發(fā)了系列頭孢菌素、玉足海參素滲透劑等海洋抗菌藥物,海參中提取的海參皂苷抗真菌有效率達(dá)8815%,是人類歷史上從動物界找到的第一種抗真菌皂苷。從刺參中分離得皂苷毒素holotoxinA,B已用于治療腳癬和白癬菌感染。
從環(huán)節(jié)動物毛乳蟄蟲中分離到的含溴化合物結(jié)構(gòu)與灰黃霉素相似,已用于臨床,商品名為平。國外臨床使用氨基葡萄糖硫酸酯鹽(glucosaminesulfate)治療骨關(guān)節(jié)炎,能顯著減輕患者的炎癥和疼痛,毒副作用少。另外作為傳統(tǒng)的民間藥用植物—半紅樹藥用植物楊葉肖槿中的man2sonones類化合物是高度氧化的倍半萜醌類化合物,和其樹皮中提取到一種含棉酚(gossypol)具有很強(qiáng)的消炎作用,證實(shí)其在傷口治療上有效。
從多棘海盤車中分離的海星皂苷能治療胃潰瘍,商品名為“胃可安”,及其配合中藥制成的“海洋胃藥”已應(yīng)用于臨床。褐藻多糖硫酸酯(FPS)在國內(nèi)首先用于治療慢性腎衰,尿毒癥患者,現(xiàn)已按國家二類新藥獲準(zhǔn)進(jìn)入臨床,商品名為“腎海康”。海螵蛸具有止血、澀經(jīng)止帶、制酸吞酸、劍瘡等功效。
殼聚糖對格蘭氏陽性菌的敏感性高于格蘭氏陰性菌。
對于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌,殼聚糖均顯示出快速而顯著的殺菌作用。殼聚糖的抗菌活性隨分子量的下降而增強(qiáng),并隨脫乙酰度的增加而增大。且抗細(xì)菌活性比抗真菌活性更強(qiáng),而水溶性殼聚糖的抗真菌活性要強(qiáng)于其抗細(xì)菌活性。從泥鰍中分離到一個(gè)21肽Misgurin,具有較強(qiáng)的體外廣譜抗菌活性,且沒有明顯的溶血作用,其抗菌活性是蛙皮素的2~6倍。鯰(Parasilurusasotus)受傷后上皮粘膜細(xì)胞層分泌一種分子量為200014Da的抗菌肽parasinI,具有廣譜抗菌性,其抗菌活性是蛙皮22的12~100倍。從虹鱒魚皮中分離得到一種具有抗菌作用的白肽,在抵御胞內(nèi)或胞外病毒方面起著關(guān)鍵作用。該肽對B1subtilis,P1citreus及E1coli等細(xì)菌的抑制作用非常強(qiáng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過昆蟲抗菌肽的抑菌作用。研究表明,海綿中存在的環(huán)肽Diso2derminA具有抑菌活性,在濃度為3~116μg·mL-1時(shí)可分別抑制枯草桿菌和奇異型桿菌;加勒比海棉D(zhuǎn)iscodermiasp1中分離得到的環(huán)肽PolydiscamideA也具有顯著的抑菌活性,它對枯草桿菌的MIC為3μg·mL-1。海藻類中存在許多有抗菌活性的物質(zhì),如瓊脂低聚糖、海藻糖等。
5海洋生物大分子的藥學(xué)用途
海洋生物大分子指海洋生物中的多糖類、多肽類和蛋白類化合物。多數(shù)海洋生物能夠產(chǎn)生多糖類聚合物,海洋多糖已證明具有各種各樣的生理調(diào)節(jié)功能。目前國內(nèi)外已從多種海洋動物中分離到活性多糖成分,如甲殼類動物的甲殼素;軟骨魚骨中的硫酸軟骨素;多孔動物海綿,棘皮動物海參、海星中的硫酸多糖,軟體動物扇貝、文蛤、鮑魚、海兔等中的糖蛋白或糖胺聚糖等。另外,多糖在海藻中含量豐富,約占干重50%以上,是海洋多糖藥物開發(fā)的重要資源。從海藻中還可分離到含微量元素多糖,如碘多糖、硒多糖、鋅多糖等。微量元素多糖既可發(fā)揮微量元素有機(jī)態(tài)的營養(yǎng)作用、減少毒性,又可發(fā)揮多糖本身的生理活性,因此成為一個(gè)新的研究方向。如硒多糖能清除自由基、防治腫瘤;碘多糖能促進(jìn)神經(jīng)末梢細(xì)胞生長,具有增智作用;鋅多糖能調(diào)節(jié)血液物質(zhì)平衡,防止皮膚病等。目前有關(guān)海洋微生物活性多糖的研究報(bào)道很少。從海洋生物中分離的多糖往往具有高度硫酸化的特點(diǎn),是開發(fā)抗病毒特別是抗HIV的重要資源,如從海藻中提取分離的硫酸多糖911和PS2870具有顯著的抗HIV作用。硫酸多糖911能通過抑制逆轉(zhuǎn)錄酶活性、干擾吸附,來抑制HIV21對MT4細(xì)胞的急性感染和對H9細(xì)胞的慢性感染。
由于海洋生物生存的特定環(huán)境,導(dǎo)致海洋生物中存在的肽類化合物的結(jié)構(gòu)和組成與陸生動植物有很大不同。
很多海洋肽類具有抗腫瘤、抗艾滋病、抗真菌、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等生理活性。其中抗癌多肽具有活性高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。如從海兔中分離到的小分子肽dolastatins,其抑制癌細(xì)胞的活性顯著,是目前已知來源的抗腫瘤制劑中活性最強(qiáng)的一類;我國科學(xué)家從??蝎@得多種強(qiáng)心活性多肽物質(zhì)和神經(jīng)調(diào)節(jié)肽。肽類毒素研究是海洋活性物質(zhì)研究中發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一。海洋動物肽類毒素作為一種攻擊或防衛(wèi)的武器,往往含多種神經(jīng)、心血管和細(xì)胞毒素,一般以神經(jīng)毒素為主,具有很強(qiáng)的麻醉、強(qiáng)心,抗癌、抗菌和抗病毒作用,是開發(fā)研制用于神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)疾病治療特效藥物的重要來源。海洋生物肽類毒素具有毒性作用強(qiáng)、藥效高、作用劑量小等特點(diǎn),而且分子量相對較小,容易通過基因工程技術(shù)進(jìn)行大批量生產(chǎn)。目前已知的肽類毒素有40余種。海洋抗菌肽是近10年來發(fā)展起來的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
抗菌肽具有廣譜抗細(xì)菌、真菌、病毒、原蟲和抗腫瘤功能及獨(dú)特的作用機(jī)理,極有可能成為抗菌、抗病毒以及抗腫瘤藥物的新來源。日本學(xué)者Nakamura等從亞洲鱟(Tachypleustridentatus)純化出鱟素(tachyplesin),這是首次從海洋生物中發(fā)現(xiàn)的抗菌肽,能顯著抑制革蘭氏陰性和陽性菌生長。從對蝦(Penaeusvannamei)中分離得到對蝦肽pe2naeidins,該類肽由富含脯氨酸N端和3個(gè)分子內(nèi)二硫鍵的C端結(jié)構(gòu)域組成。它們對革蘭氏陽性菌有強(qiáng)烈的抑制作用,MIC為016~215μmol·L-1,對革蘭氏陰性菌抑制活性較弱,對真菌也表現(xiàn)出抑制作用。
目前許多海洋抗菌肽的基因結(jié)構(gòu)已被確定。用異源大量表達(dá)載體(酵母系統(tǒng))成功重組表達(dá)了P2和P32A兩種對蝦肽。重組肽有顯著的抗真菌活性,抗細(xì)菌的活性主要集中于革蘭氏陽性菌。從鱟血細(xì)胞中分離含小顆粒的血細(xì)胞與系統(tǒng)應(yīng)答有關(guān)。當(dāng)用微生物產(chǎn)生物質(zhì)(如LPS)刺激時(shí),這些血細(xì)胞會自發(fā)脫顆粒,將抗菌肽(如defensins)釋放到胞外體液中。
我國是海洋大國,開發(fā)和利用海洋動物抗菌肽資源,將為研制肽類新藥提供理想分子設(shè)計(jì)骨架和模板,為發(fā)展新的抗感染藥物奠定重要基礎(chǔ)。
6海洋極端生物的開發(fā)
極端生物的開發(fā)利用是海洋生物技術(shù)應(yīng)用的又一個(gè)重要領(lǐng)域。具有耐高溫、低溫、抗壓、耐鹽堿等功能的極端生物是篩選和分離不同酶類、生物活性物質(zhì)及次級代謝產(chǎn)物的重要資源。這些極端生物的開發(fā)利用將會形成很大的產(chǎn)業(yè)。日本計(jì)劃在未來幾年,在極端微生物開發(fā)利用上的產(chǎn)值將達(dá)到30多億美元。另外,很值得一提的是海洋生物技術(shù)在新能源開發(fā)方面的應(yīng)用。我國目前正在開展海洋極端微生物藥學(xué)應(yīng)用的相關(guān)研究。
7海洋生物產(chǎn)生的基因藥物
海洋生物技術(shù)研究的快速發(fā)展得益于基礎(chǔ)生命科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步。全基因組測序與結(jié)構(gòu)基因的分析及生物技術(shù)應(yīng)用、DNA提取純化和分子分析的自動化等無疑大大提高和擴(kuò)展了海洋生物技術(shù)的研究水平和應(yīng)用范圍。
要縮短與國際海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的差距,一項(xiàng)重要的措施是加大基礎(chǔ)生命科學(xué)的研究和先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,加大與水產(chǎn)養(yǎng)殖、天然產(chǎn)物、海洋環(huán)境保護(hù)、甚至與生物氫研發(fā)等應(yīng)用領(lǐng)域密切相關(guān)的海洋分子生物學(xué)的研究。在當(dāng)前選擇1~2種有代表性的海洋生物(包括微生物)開展功能基因組學(xué)的研究是十分緊迫和必要的,同時(shí),應(yīng)用基因工程手段研制能替代海水養(yǎng)殖業(yè)中廣為應(yīng)用的抗生素的綠色生物藥物也是非常急需的。另外,還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)展海洋生物技術(shù)在我國的應(yīng)用領(lǐng)域,例如加強(qiáng)生物技術(shù)在海洋環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究,以便真正能夠利用高新技術(shù)手段解決日益增多的海洋生態(tài)環(huán)境問題。
海洋藥物基因工程主要是指將來自陸地的藥物基因轉(zhuǎn)入海洋生物中進(jìn)行表達(dá),或?qū)⒑Q笏幬锘蜣D(zhuǎn)入陸地微生物、植物或動物中表達(dá),或?qū)⒑Q笏幬锘蜣D(zhuǎn)入海水養(yǎng)殖生物中表達(dá)。如海葵多肽毒素具有顯著的強(qiáng)心作用,并有降血脂、抗血凝、抑制血栓形成等作用,活性強(qiáng)于毒毛旋花苷,臨床前景十分看好。但由于海葵中的多肽毒素含量極微,難以滿足臨床前及臨床試驗(yàn)用藥的需要。故科學(xué)家們將人工合成的Ap2B基因與E1coli噬菌體基因構(gòu)建成融合基因,在T49E1coli中表達(dá),得到了融合蛋白,經(jīng)過分離純化、蛋白酶切等技術(shù)處理,獲得高表達(dá),其理化性質(zhì)及生物活性與天然Ap2B肽毒素完全一致。
8加強(qiáng)海洋生物毒素研究
海洋生物毒素是海洋天然產(chǎn)物的重要組成部分,是海洋生物活性物質(zhì)中研究進(jìn)展最迅速的領(lǐng)域,它們具有結(jié)構(gòu)特異、活性廣泛且活性強(qiáng)等特點(diǎn)。許多高毒性海洋毒素對生物神經(jīng)系統(tǒng)或心血管系統(tǒng)具有高特異性作用,可發(fā)展成神經(jīng)系統(tǒng)或心血管系統(tǒng)藥物的重要先導(dǎo)化合物,有的已被FDA批準(zhǔn)為正式藥物,如多肽類??舅匾炎鳛閺?qiáng)心藥物的重要先導(dǎo)化合物。芋螺毒素在臨床上用作特異診斷試劑,作為鎮(zhèn)痛藥療效確切,不成癮;ω2芋螺毒素用于癌癥、艾滋病晚期的頑痛治療,成本比鴉片類止痛劑大大降低,它比常用強(qiáng)萬倍以上;α2芋螺毒素在小細(xì)胞肺癌的治療中顯示極好的應(yīng)用前景。河豚毒素亦是一種較強(qiáng)的鎮(zhèn)痛劑,可代替嗎啡、杜冷丁等治療神經(jīng)痛。聚醚類毒素PTX(巖沙??舅?、CTX(西加毒素)、MTX(刺尾魚毒素)等分別具有強(qiáng)抑癌、高強(qiáng)心等作用,已成為新藥開發(fā)的特殊模式結(jié)構(gòu)。水母毒素有望研制成獨(dú)特心血管藥及神經(jīng)分子生物學(xué)工具藥,頭足毒素(也稱章魚毒素)可望開發(fā)成抗心絞痛藥物,海膽毒素和海蛇毒素在心血管、抗血栓藥方面將大有作為。
9海洋中藥現(xiàn)代化研究
近年,我國海洋生物研究的另一側(cè)重點(diǎn)為海洋中藥的現(xiàn)代化研究。海洋中藥系指以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo)的傳統(tǒng)海洋藥物。我國最早的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)《黃帝內(nèi)經(jīng)》中就有“烏賊骨作丸,飲以鮑魚汁治血枯”的記載。我國的《神農(nóng)本草經(jīng)》、《本草綱目》等收載的海洋藥物已達(dá)百余種。《中藥大辭典》收載海洋中藥134種;《海洋藥物與效方》收載我國常見海洋藥物208種,海藥效方1197首;《中華本草》亦收載了海洋藥物802種。海洋中藥傳統(tǒng)藥材如昆布、海帶、紫菜、烏賊骨(海螵蛸)、海馬、海龍等涉及的海洋生物包括綠藻、褐藻、紅藻等藻類以及腔腸動物、環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物、棘皮動物、脊索動物等。以海洋生物制成的單方藥物有22種,以海洋生物配伍其他藥物制成的復(fù)方中成藥有152種。我國對海洋中藥的研發(fā)已逐漸形成產(chǎn)業(yè)。如應(yīng)用于臨床的雙海止咳膏、復(fù)方褐藻酸膠囊、海力特、復(fù)方全牡蠣膠囊、海珍玉液、珍珠精母口服液、海蛇祛風(fēng)濕靈膠囊、海蛇海龍口服液等,在臨床上發(fā)揮了重要作用。海洋中藥的制劑涉及傳統(tǒng)劑型和新制劑的各劑型。新晨
我國從藻類中提取得到具有抗艾滋病活性的一類藥物聚甘古酯,可認(rèn)為是海洋中藥現(xiàn)代化研究的實(shí)例之一。
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