時間：2023-05-30 09:39:26
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇海洋生物，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
姓名:高淑婷
班級:六(3)班
美麗而又富饒的海底世界生活著一群自由自在的海洋生物,為了加深對海洋生物的了解,我與同學結伴去博物館參觀了海洋生物展.
在一樓,我們看到了槍魚.海龜等海洋生物標本.其中旗魚留給我的印象最深.旗魚背上的魚鰭就像一把大扇子,還有許多凸出的線條.旗魚的眼睛就像一棵散發著光芒的黑珍珠,圓而亮.最特別的屬旗魚的嘴,又細又長,而且還很尖.還像一個大夾子,能把食物牢牢夾住,以防魚兒掙脫.其二就是它的尾巴.像一個人字形.與它的嘴巴相同的是尾巴也很長.看到這標本,我似乎也看到了這條旗魚當年的輝煌.它藍色的身子與藍色的海混在一起,稍稍一動,整個身子的優美姿態,吸引了我,也吸引了同伴們.
接下來,我們又去了四樓展廳.四樓展廳大多以貝類化石為主.美麗的貝類化石不得不使我們看得眼花繚亂.有黃色的貽貝.五顏六色的扇貝......貝殼是貝類的生物的家,不過,隨著它的生長,貝類會經常”搬家”的.貝類生物大多附生在海底的巖石上，也有生活在泥沙中的。貝的種類不同,貝殼的形狀也就不一樣.分雙殼貝和單殼貝.牡蠣就屬于雙殼貝. 它又叫蠔、蠣黃、海蠣子.但是牡蠣的這兩個貝殼同貽貝的兩個貝殼有很大的不同。貽貝的兩個貝殼左右對稱，而牡蠣因為是用左殼固著在巖石或其他物體上的，所以兩個貝殼的大小、形狀都不同. 我國沿海所產的牡蠣種類，約有20種左右。最常見的有密鱗牡蠣、近江牡蠣、褶牡蠣、長牡蠣和大連灣牡蠣等5種.它又叫蠔、蠣黃、海蠣子.望著這些種類繁多的貝類,我與同伴們不禁浮想聯翩……
海洋生物是人類賴以生存的寶貴財富,如今,大部分的珍惜海洋生物以瀕臨滅絕,而我們只能在博物館里看到那些海洋生物的標本.化石.如果,我們再不保護海洋生物,保護海洋生物的家園,恐怕將來我們有可能會在博物館看到現在在海洋中數量居多的魚的化石了吧!我呼吁:從現在開始,保護海洋,珍惜海洋生物!
海洋生物與人類的關系是密切的,現在你保護海洋生物,也就是保護人類,讓人類的生活環境變得更加美好!
赤道暖流
紅樹林與珊瑚礁的生命動車
洋流中對海洋生物影響最大的莫過于赤道暖流，無論是海岸邊的紅樹林，抑或珊瑚礁的生態群落，都仰仗著赤道暖流的恩澤而欣欣向榮。
紅樹林的種子通常在樹上發芽，下落至海灘時只要將根插入泥沙即能成苗，如果有的種子恰巧漂浮在水上，赤道暖流會將它們帶到遠方的海灘上安家，這就是眾多海島灘涂可以形成連片紅樹林的奧秘。同理，當一粒椰子落至海中，或許就是一片椰林的序曲。
赤道暖流孕育著紅樹林的繁榮，而對于大部分魚類和珊瑚來說，沒有這股暖流甚至意味著絕種。珊瑚礁魚類所產的受精卵可分為漂浮或懸浮于海水中的浮性卵和通常具有黏性、可附著于海底砂石的沉性卵，但無論采用哪種繁殖方式，洋流都參與締造了它們傳奇般的生活。在珊瑚礁里，剛出生的小不點們不但找不到可以果腹的食物，而且兇險的環境中有無數張嘴等著吞食它們，而赤道暖流會伸出援手――
刺尾魚科、隆頭魚科以及鸚嘴魚科的絕大部分魚兒都產浮性卵。在每年水溫最低（24℃）的季節，魚群們通過釋放于水中的激素“約定”好時間，當滿月前后的那幾日上午，在珊瑚礁的礁坡外不遠處，規模驚人的生產大部隊開始集結，而后分種分批沖至海水表層，甚至躍出水面排卵受精，讓赤道暖流將它們的受精卵帶走。
珊瑚礁中最常見的如雀鯛科、蝴蝶魚科和刺蓋魚科，以產沉性卵為主，受精卵由親魚看護。當仔魚孵出后，還來不及與父母共享天倫多久，稚嫩而勇敢的它們很快會在夜色的保護下義無返顧地沖上海面，乘著暖流西去。
無法游動的珊瑚蟲們，也會在一個約定的時刻，競相釋放出卵子和，海水瞬間彌漫成一片白霧。此后，暖流會把那些從魚蝦饕餮盛宴中僥幸存活下來的幸運兒帶至遠方。
受赤道暖流的影響，菲律賓巴里卡薩島的珊瑚礁有著豐富的魚類
黑潮暖流
東亞魚類的取暖房
赤道暖流主要影響的是熱帶的魚類，而黑潮暖流主要影響溫帶和亞熱帶魚類。黑潮，這個略顯腹黑霸氣的名字是因它的顏色比正常海水的顏色更深，呈藍黑色。它作為太平洋洋流的一環，又稱日本暖流，從臺灣東部沿亞歐大陸東面往北流，是世界上第二大暖流。黑潮寬度達150千米，厚度達1000米，僅在中國東海的流量約為3000立方米/秒，流速相當快，為1～3米/秒。
我國沿海正處于黑潮暖流水系的懷抱中，黑潮的一個分支可到達舟山群島，另一分支進入黃海，成為黃海暖流，最后進入渤海，因而黑潮對我國舟山漁場以及黃渤海漁場的形成具有決定性的意義。
經過和黑潮暖流徹徹底底的擁抱后，我國東部沿海的水溫提高了不少（冬季黑潮表面水溫不低于20℃），使無數沿岸和灘灣的浮游生物增加了，為溫帶、亞熱帶魚類提供了口糧，使它們大量繁殖。水溫的上升也使一些魚類在冬季不必南遷，比如生長在中國黃海至東海一帶的大黃魚，可以到黃海深水區過冬，那里有黑潮分支形成的黃海暖流為它們取暖。
在黑潮經過的區域，科學家發現一些有趣的現象：處在高緯度的琉球珊瑚礁，與處于低緯度的菲律賓周邊珊瑚礁景觀極為相似，典型珊瑚與魚的種類也幾乎相同。在福建南部沿海可以捕到小群的長翅燕魚（學名蝙蝠鯧），本是典型的熱帶觀賞魚；而在閩浙沿海可捕到隆頭魚及黃金等熱帶觀賞魚。這些熱帶小魚很有可能是乘黑潮到北方覓食的。
黑潮暖流使我國東部沿海擁有豐富的魚類資源，也間接哺育了那里數量巨大的海鳥群。比如渤海與黃海以長山群島為界，那兒有一個名叫礬坨子的鳥島，那里的海鳥遮天蔽地，有海燕、海鷗、白鷺以及善于鳧水的水鴨。
洋流知識充電區
假設地球上的海洋形狀由兩條經線圍成，在各盛行風的作用下，大洋表面就呈現出如圖所示的標準洋流模式。
Q：什么是信風？
A：由副熱帶高氣壓帶吹向赤道地區的定向風叫信風。在地球自轉偏向力的作用下，風向發生偏離，北半球形成東北信風，南半球形成東南信風。
Q：什么是風海流？風海流中主要的有哪些？
A：風海流，是在風力作用形成的同向的規模很大的洋流。其別強大的是南赤道暖流和北赤道暖流，它們是分別在東北信風、東南信風吹送下生成的。另外，南北半球還有兩股洋流叫做西風漂流，是在西風的吹送下生成的風海流。
Q：什么是暖流和寒流？
A：由低緯度流向高緯度，本身水溫比周圍水溫高的叫暖流。由高緯度流向低緯度，本身水溫比周圍水溫低的叫寒流。暖流可以給沿岸氣候帶來增溫增濕的效果，而寒流則相反。
寒流
三大漁場和南極海域的生機締造者
寒流與暖流的性質相反，在高緯度海區生成，溫度較低，含鹽量少，流速較慢，寬幅和深度都較小，但因水溫低而密度大。
寒流的主要作用在于形成漁場，世界上一些大小漁場均受惠于寒流本身或寒暖流的交匯。如千島寒流與黑潮暖流交匯，形成北海道漁場，非洲西岸的本格森寒流和秘魯寒流則對東南大西洋漁場意義重大，而來自北美東北部的拉布拉多寒流則同墨西哥暖流交匯，形成歷史上著名的紐芬蘭漁場（不過因濫捕而造成魚類資源退化）。
寒流與暖流交匯區附近的冷水性魚類，雖不如熱帶、亞熱帶魚類的種類多，但數量卻不少，個體也大，如北大西洋的鱈魚、鮭魚（三文魚）、鱒魚等魚類在市場上一直很受歡迎。
寒流除了對漁場的形成有重要作用，還對南極生物種類的豐富性功不可沒。
環繞南半球的西風漂流往往伸出許多南向的分支，這些分支與環南極洲沿岸流的北向分支交融后往東流，同時有部分海水下沉往南流，補充沿岸往北流的海水，形成相對穩定的大面積垂直環流；并且，局部表面的海水在散熱變冷的過程中，密度變大而下沉，使得四周的海水進入補充，繼而引起底部海水上升補償，最終引起了局部的小垂直環流；此外，環南極沿岸流與南極沿岸冰山、冰川及大塊浮冰的相互作用，引起局部的小垂直環流。
這些洋流把海水底層大量的養分帶到上層，浮游生物便彌漫了南極海域，多種磷蝦大量生長。于是，南極地區有了成片的企鵝，有了龐大的鯨群和二三十米長的須鯨（如藍鯨），以及南極海豹等等鰭腳海獸，就連信天翁、賊鷗也成了南極洲的常客。
南極多足蝦
這是一種等足類甲殼動物,與我們常見的對蝦是近親。它們在南極附近的深海中很常見,每天大部分時間都停留在海草和海綿上,主要以海水中的浮游小生物為食。
未名軟珊瑚
這種形似葵花的軟珊瑚是英國研究人員首次發現的,還有待于專家命名。軟珊瑚相比硬珊瑚可以在光線很少的深海中生存,但不適于造礁珊瑚。
南極冰魚
這種奇特的海魚能夠抵御南極海水的冰冷,它們的身體幾乎透明。它們也有血液,但是血液中沒有紅細胞,因此它們的血液也是無色的。
南極筐蛇尾
這是一種奇特的海蛇尾,是海星家族的一員,體重可達5千克,壽命長達35年。它們在安靜時可縮成一個小球,在遇到敵害或捕食時,可在1分鐘內舒展所有的長腕。它們主要以海床上的一些小動物為食。
海豬
它們是海參家族一員,如同陸地上的蚯蚓一樣,默默地耕耘著海底的沙土。
南極沙蚤
這是研究人員第一次在南極海域發現的沙蚤,它們是一種海洋片腳類甲殼動物,是其他大型甲殼類動物的重要食物。
南極毛頭星
是海百合的一種,3億年前就生活在南極海域了。它們的觸須不停地隨海水漂動,捕捉漂流的海藻為食。
櫛水母
這是一種長相奇特的水母,與其他種類的水母模樣大不相同。研究表明,這種水母是水母家族中比較原始的一種。
灰鰩
它們在南極算是一種大塊頭的捕食者,經常如幽靈般在海床附近穿梭,以其他小動物為食。科學家預測,隨著南極海域變暖,灰鰩等大型捕食者將越來越多,這將危及南極海洋生態。
海鱗蟲
它是一種海洋蠕蟲。一般的海洋蠕蟲沒有鱗片,生活在南極海域的這種蠕蟲則長有鱗片,這可保障它們在寒冷刺骨的海水中暢游。
南極章魚
章魚在大部分海域都很常見,在南極海域卻比較稀罕。
參觀海洋生物展覽
今天是星期六，陽光明媚，在三教廟有一個海洋生物的展覽，我和徐晨，江雨菲、祖雨童，還有王嘉琪提前約好的在大門口集合。下午一點半，我們到達了目的地買了門票，懷著好奇的心情去參觀了。
剛一進去，就看見了一只大鱷魚，它瞪著大大的眼睛，驚奇地望著它身邊的同學們。我們又走了幾步，進了一間小屋，突然看見一只很可怕的動物，它就是海中霸王——鯊魚，張著大大的嘴巴，好象要向我撲過來，可把我嚇壞了，立刻向一邊跑去，哈哈，仔細一看原來是標本啊！這下我的心才平靜下來。在這間小屋里，還有一些海扇螺，鮮貝螺等等。
我們又走向另外一間展廳，這里全是我們所學課文“黃山奇石”里面描寫的那些怪石了，例如：“仙桃石”、“猴子觀海”等等。可它們的年齡最小的就五億歲，太神奇了！
我們出來的時候，還看見一位傳奇人物的雕像，就是孔子。他底著頭，閉著眼睛，好象在思考著什么。旁邊是一座橋，橋下有一個傳說中的金蟬，聽說，誰能把一個石子仍進它的嘴里，那就說明他很有才華。
又回到大門口，我看見了一只大烏龜，它背著重重的殼，在水里游來游去。還有一個天文學家——張衡發明的“地動儀”，上面有一只大龍，周圍有一圈小龍，只要是地動了，一只小龍嘴里就會吐出來一個球。有意思極了。
不知不覺，到了該出去的時間了，我們只好望了望燃燈佛舍利塔，奕奕不舍的離開了三教廟。
有好多家長都說上當了，因為宣傳冊上說是活的海洋生物展覽，結果大部分都是標本。我媽媽說：“他們夸張的宣傳是不對，但是標本也很值得參觀，海洋生物神奇奧妙，等待人類的探索與研究。如果人類不保護海洋，繼續制造污染垃圾，那么以后我們能看到的只有標本了”。媽媽說的對，只有保護環境，保護海洋，我們和海洋生物都會有一個美好的家園。
北京永順鎮中心小學四（1）班
星期六，媽媽帶我到少年宮參觀海洋生物標本展，我真高興！
一進門，抬頭一看就看到形形的美麗的螺掛在墻上，令人眼花繚亂。海螺千姿百態，有鸚鵡螺、有龜甲寶螺、有白星寶螺……其中，鸚鵡螺最為珍貴，它的身上長著一個非常漂亮貝殼，其花紋特像一只鸚鵡，最為奇特的是既不向左旋，也不向右旋，而是從正中的背面向外左旋卷成圓盤狀。世界上現保存的活體標本只有兩只，因此非常珍貴。
我們登上臺階，上了二樓，馬上映入眼簾的就是美麗的海星了，聽工作人員說：“海星看上去不像是動物，而且從外觀和緩慢的動作來看，很難想象出，海星竟是一種貪婪的食肉動物，它對海洋生態系統和生物進化還起著非同凡響的重要作用……”我邊聽講解，一邊望著這些像太陽的太陽海星，像裙子花邊的裙邊海星，情不自禁地想：“沒想到海星還有這么多的奧秘！”
參觀了海星，我迫不及待地又上了三樓，只見走廊盡頭的藍色的布上掛著許多生物標本，有精美的玫瑰千手螺，龐大的海龜，還有兇猛、吃人不眨眼海中霸王——鯊魚。
鯊魚食肉成性，兇猛異常，連海中之王的鯨魚見了也得退避三舍。鯊魚雖然兇猛，面目可憎，但全身都是寶，是重要的經濟魚類。鯊魚的肝臟富含維生素A、D，是制作魚肝油的重要原料。
我戀戀不舍地走出少年宮，心想：此行收獲可不少，海底真是個奇妙的世界啊！
關鍵詞: 海洋管理專業 海洋生物學 課程教學
1.引言
目前我國各級海洋管理部門及涉海企事業單位從事海洋管理的專門人才較為匱乏,特別是具備一定海洋專門知識的海洋管理人才更少[1],為了適應海洋管理部門和涉海企事業單位加強海洋管理、提高管理水平的需要,海洋管理專業應運而生。
海洋管理專業開設目標是培養具有良好的科學素養和海洋科學基本知識,系統掌握海洋管理、海洋法等理論知識,能從事海洋管理及相關教學和研究工作的專門人才。由該專業的培養目標可以看出,該專業實際上是“海洋+管理”,因此,海洋科學基本知識和管理學知識對該專業來說都非常重要。由于管理學和海洋學這兩類知識屬于不同范疇,在專業開設實踐中,我們發現,學生對這兩類知識的掌握程度存在著較大的差異。對于該專業在加強管理學知識傳授的同時,如何提高學生的海洋學知識水平,還有待在教學實踐中進一步探索。
海洋生物學是海洋科學的重要組成部分;目前,海洋生物資源管理也已經成為海洋管理部門工作的重點領域[2]。海洋管理人員掌握必要的海洋生物學知識,是其進行科學管理的必要保證,因此,應當重視在海洋管理專業的學生中開展海洋生物學等海洋科學知識的教育[3],[4]。為了進一步了解我院海洋管理專業在海洋生物學課程教學方面存在的具體問題,同時,為其它院校同類專業提供參考,我們對學過該課程的海洋管理專業的學生進行了問卷調查。
2.問卷設計與實施
本次問卷主要從學生學習興趣和態度;對課程實用性的認識;教學內容、教學方法和教學形式;教材及參考書使用情況等方面設計了不同形式的問題,形成了本次調查的問卷。接受問卷的對象主要是開設過“海洋生物學”課程的海洋管理專業學生,包括海管071班、海管061班和海管051班的部分學生,以上3個班共計81人。
3.調查結果與分析
3.1學生態度方面
在對學生關于海洋生物學課程興趣調查中,僅有23.5%學生明確表示喜歡海洋生物一類的課程;有33.3%的學生對該課程感到好奇;有43.2%的學生對該課程興趣不大或沒有興趣。
對于該課程在學生今后工作中預期實用價值的調查中,有24.7%的學生認為能用到該課程所學的知識,18.5%學生認為不能,而一半以上的學生(56.8%)對于該課程在今后工作中究竟有什么作用認識不清。同時,我們還發現,雖然我們開設的是海洋管理專業,但是只有不到一半的學生(45.6%)希望將來能從事海洋管理工作,有30.9%的學生選擇不希望從事涉海工作,而另外23.5%的學生則對職業預期不明確。
以上結果表明,相當多的學生對于目前所學的海洋生物學知識在今后工作實際中究竟有什么用處不了解,在一定程度上影響了學習態度。這就要求我們在平時的學生工作中,多向學生介紹海洋管理工作的重要意義和發展前景、多進行職業規劃教育;在海洋生物學教學中,也應當注意多聯系海洋管理工作的實際。
3.2授課內容方面
我們將海洋生物學的主要內容大致劃分為六個方面(見表1),試圖了解學生關注的重點內容和學習難點。調查結果如表1所示。
*A 海洋生物的形態,結構和功能;B 海洋生物的生長、發育和繁殖;C 海洋生物的習性、生理和代謝;D 海洋生物的資源、生態和環境;E 海洋生物的進化、分類和分布;F 海洋生物應用與開發技術
由表中可以看出,多數學生對海洋生物的資源、生態和環境,以及海洋生物的應用與開發技術比較關注。這與學生對將來工作中能用到哪些方面的海洋生物學知識的認識相一致:在該項目調查中,有67.9%的學生認為將來工作中最可能用到海洋生物應用與開發技術方面的知識;其次是海洋生物的資源、生態和環境方面的知識(49.4%),并且認為其它方面的內容可能較少用到。此外,部分學生表示還比較關注海洋生物的發展史、遠古及未來海洋生物研究、海洋生物與海洋地理之間的關系、海洋生物藥用價值等方面的知識。因此,教師在授課的過程當中,可以適當增加這方面的內容,以提高學生的學習興趣。
對于學習難點,學生的看法出現了比較大的分歧。例如,有35.8%的學生認為海洋生物的形態、結構和功能比較難以掌握;相反,有33.3%的學生認為該項內容比較容易掌握。其它各項內容也存在著類似的情況。造成這種情況的原因可能是由于學生生物學基礎不同,造成學生在對課程難點的感受不一致。針對上述情況,教師在教學中應考慮到生物學門類的特點,以及學生學習基礎的差異,采用個別輔導等方式,幫助學生更好地理解授課內容。
此外,我們還根據海洋生物的物種分類,將海洋生物劃分為海洋鳥類和哺乳動物類、海洋魚類、海洋無脊椎動物、海洋植物及海洋微生物等生物類別,分別調查這些生物類別的教學情況。結果見表2。
由上表可以看出,學生對于海洋魚類方面的內容最為關注,對于其它生物類別的關注則差異不大;同時,學生認為海洋魚類方面的知識較容易掌握,而海洋無脊椎動物和海洋微生物則較難掌握。由于學生在學習中比較關注海洋魚類,因而學習興趣較高,有利于這方面知識的掌握。海洋無脊椎動物和海洋微生物由于種類繁多、各門類差異很大,因而成為了學習的難點。這就要求我們對海洋無脊椎動物等方面的教學內容應當重點突出,尤其應當在教學過程中體現海洋無脊椎動物各個門的聯系與區別,便于學生在學習時進行比較、歸納和總結,提高對這方面知識的掌握程度。
另外,60.5%的學生認為將來工作中最可能接觸到的海洋生物門類是海洋魚類,其次是海洋植物(占35.8%),絕大多數人(占87.7%)認為海洋無脊椎動物在將來的工作中難以接觸到。實際上,海洋無脊椎動物也具有同樣重要的價值,許多海洋無脊椎動物可作為漁業捕撈對象、水產養殖餌料,或在海洋生態環境等方面具有重要的價值,而學生恰恰忽略了這一點。造成這一現象的原因,可能是課上對海洋無脊椎動物在實際生產中的作用和重要性介紹不夠。因此,在今后的教學過程中,教師應當更加注意聯系海洋管理工作的實際。
3.3教學方式方法方面
通過調查和走訪,大多數學生(83.0%)認為采用多媒體的教學能夠取得較好的教學效果。在學生認為有助于理解和掌握教學內容的其它教學形式中,54.3%的學生選擇實驗或調查實習,有49.4%的學生選擇觀看實物展示。因此,在采用多媒體教學、展示海洋生物圖片和視頻的同時,教師還應當多組織學生開展實習、觀看實物或標本,使學生獲得對海洋生物更加生動鮮明的印象。此外,大多數學生(77.7%)認為今后還應當專門安排海洋生物學實驗課程,一些學生認為應當結合海洋管理專業多作實地考察,拓寬授課內容。
上述調查表明,學生普遍歡迎采用多種生動活潑的形式;同時應當重視實踐過程在海洋生物學課程中的應用,一方面培養學生的動手和觀察能力,另一方面增進學生對知識點的理解和消化吸收。
本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
3.4教材和參考資料使用方面
調查發現,學生對于教材的依賴并不是很強。56.8%的學生認為,教材的有無,對于學習該課程沒有影響或影響不大,只有22.2%的學生認為有較大影響。絕大多數學生(87.6%)課后復習主要依靠教師的授課課件和上課筆記,只有11.1%的學生課后復習主要依靠教材。
調查還發現,22.1%的學生經常查閱我院圖書館的相關參考書,47.0%的學生有時查閱這些參考書,25.9%的學生偶爾查閱過這方面的參考書,還有5.0%的學生則從未在我院圖書館查閱相關的參考書。這表明,圖書館中海洋生物學方面的參考資料已成為學生獲取課外知識的一條重要渠道。
上述調查結果提示,今后在教學中我們應當引導學生更多地關注課外的知識,同時,在學生成績考核中也應當注意增加對授課課件內容以外知識的考查。鑒于圖書館中的參考資料對于學生獲取課外知識的作用,今后有必要進一步加強這方面參考資料的建設力度。
4.結語
“海洋生物學”是海洋科學的基本組成部分之一,同時,該學科的知識對于海洋管理的許多方面都著非常重要的應用價值。為了增強海洋管理專業“海洋生物學”課程的教學效果,通過調查研究,我們認為應當從以下幾方面改進教學。
首先要讓學生明白該課程的重要性,尤其要結合將來工作中可能遇到的問題,讓學生了解該課程的實際應用價值,使得學生端正學習態度。對于學生較感興趣的方面,比如海洋生物的資源、生態和環境,以及海洋生物應用和開發技術,在內容上應當有所拓展。在課程教學的同時,還有必要開展就業指導,使學生明確所學內容的用處,增加學習動力。
在授課內容和授課方式方面,應該做到重點、難點突出。適當照顧學生的學習基礎差異,采用個別輔導等方式,幫助基礎較差的學生掌握課堂知識。在教學中,教師應多采用活體或固定標本展示、幻燈片和多媒體放映等直觀手段,創設形式多樣、直觀生動的教學情景,使學生在形象活潑的課堂氣氛中吸取知識。海洋生物學是以實驗為基礎的學科,實驗在海洋生物學教學中對培養學生的科學態度、科學方法和思維能力有著不可替代的作用,應該創造條件,加強學生動手能力訓練,鼓勵學生參加各種科研實踐活動和社會實踐活動。
為了提高“海洋生物學”教材的使用價值,可以組織本院專業教師根據具體情況,編寫適合的講義。除此之外,僅僅依靠一本教科書是遠遠不夠的,還應該充分挖掘利用網絡、圖書等資源,使學生能鞏固課堂知識,并拓展課外知識。
以上調查分析結果對于改進我院海洋管理專業海洋生物學教學提供了依據,同時也為其它院校海洋管理和其它海洋相關專業開展海洋生物學課程的教學提供了參考。
參考文獻:
[1]苗振清,劉煜.對海洋類專業人才培養的思考――以浙江省為例[J].高教論壇,2009,2:21-24.
[2]王斌.中國海洋生物多樣性的保護和管理對策[J].生物多樣性,1999,7(4):347-350.
[3]李百齊.加強海洋管理,保護海洋環境[J].理論界,2007,12:229-230.
[4]勾維民.海洋經濟崛起與我國海洋高等教育發展[J].高等農業教育,2005,5:14-17.
【關鍵詞】海洋生物 探究性學習 激發興趣 提供空間 創新形式
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2017）02A-0031-02
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》指出，要“創新人才培養模式，倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學，幫助學生學會學習”。《基礎教育課程改革綱要》更是明確提出，教學過程應當“注重培養學生的獨立性和自主性，引導學生質疑、調查、探究，在實踐中學習，促進學生在教師指導下主動地、富有個性地學習”。在這些思想的指導下，科學課教師理應進一步轉變教學觀念，充分發揮學生的主體作用，培養學生的創新意識和實踐能力。
探究性學習，是學生從學科或生活中的問題出發，通過形式多樣的探究活動，獲取知識技能、培養實際能力、獲得情感體驗的學習方式和過程。小學生海洋生物探究性學習，主要是指學生在教師的指導下，以類似科學研究的方法自主地發現與探究海洋生物問題，獲得知識和結論的一種學習方式和過程。
在人類賴以生存和發展的地球上，陸地面積僅占總面積的29%，而海洋則占到71%，海洋是人類可持續發展的重要基礎。蔚藍的海洋蘊藏著極其豐富的礦物資源、生物資源和藥物資源，開發利用海洋是解決當前人類社會面臨的人口膨脹、資源短缺和環境惡化等一系列難題的重要途徑。要發展海洋事業，建設世界海洋強國，增強全民族海洋意識是首要任務。而全民族海洋意識的建立并非一朝一夕之事，必須從中小學教育抓起。當代青少年兒童是未來開發海洋資源的生力軍，我們必須從小就使他們了解、認識海洋，培養他們熱愛海洋的情感，樹立起強烈的海洋意識，因此對中小學生開展海洋生物教育具有重要的現實意義和戰略意義。
為此，我校在科學課堂內外提出了“向海洋進軍”的口號，開展海洋生物探究性學習，從小培養學生的探究能力。學校與自治區海洋局、南寧市科學技術協會、廣西科普教育基地共同成立了“做中學海洋科學教育基地”，聯合用探究性學習的方式指導孩子們探究海洋的奧秘，帶領學生一起做海洋生物科學實驗，進行海洋生物研究。
一、激發學生對海洋生物的探究興趣
豐富學生知識、創設思維空間，是引導學生對已有知識進行探究的關鍵。如執教教科版科學教材三年級上冊《動物》單元，一開始筆者將“珊瑚、海葵、小丑魚存在怎樣的共生關系”的問題拋給學生，通過議論交流，發現學生掌握的海洋生物知識還真不少，但還是比較淺層次、不全面的。于是，筆者帶領學生實地參觀南寧市海底世界，學生進一步了解了三者的共生關系，以及三種海洋生物的相關知識。在學生學習d趣極其高漲的情況下，筆者引導學生進一步收集有關資料：“你還能了解到更多的關于珊瑚、海葵、小丑魚的知識嗎？收集的辦法有查閱書籍、網上搜索、采訪他人等。”結果，從反饋的數百條信息來看，學生對海洋知識的探究欲望非常強烈，收集了豐富的海洋知識。受此啟發，筆者利用班會課、實踐課組織學生分批走進海洋生物實驗室、標本館進行探究性學習，做“海洋小科學家”。安排接待的實驗室有魚類生態實驗室、貝類分類實驗室、藻類分類實驗室等。孩子們分組進入預先安排的實驗室當“海洋小科學家”，有的進行了海葵等海洋動物實體的解剖，了解生物體的構成及其作用；有的在顯微鏡下觀察動植物的不同分類及各自的構成特點；有的看到了在不同環境下相同種類的變異……孩子們在做中學，在學中做，興致高漲，久久舍不得離開。回到學校后，學生又開展了海洋科學小實驗、制作海洋標本行動、海報展示、制作活體模型等探究活動，探究能力得到了進一步的培養。
教師有意識地為學生創設探究的空間，使學生不僅盡情地遨游在書的海洋、科技信息網的世界里，更能盡情地遨游在真實的海洋生物世界中，使其不斷開闊眼界，大膽探索海洋生物世界的奧秘。這遠遠超過了科學教材《動物》單元所講的知識點，打破了只局限于書本知識的教法，使學生已有的知識不斷拓展、延伸，科技教育的意義也在探究中得到體現。
二、提供學生探究海洋生物知識的廣闊空間
科學課理應突出其在促進人的全面和諧發展方面的作用，培養學生學習能力、動手能力、交往能力、創新能力等綜合能力，使學生通過科學課培養科學素養，發展科學素質。為了給學生提供更為廣闊的探究海洋生物知識的空間，作為非沿海城市的學校，我校積極聯系廣西科普基地之一的南寧海底世界與紅樹林、珍珠養殖科普基地――北海竹林科普基地，開辟校外學習陣地，開發特色校本課程，開展探究性學習活動。
在教學教科版科學教材六年級下冊《環境和我們》單元時，為了讓學生通過體驗認識到保護生態環境的重要性，筆者結合“‘海岸衛士’紅樹林及其生態系統探究”活動主題，邀請紅樹林研究專家、海洋研究專家進課堂指導、開講座，并攜手防城港市防城區江山中心小學、防城港市防城區江山石角小學聯合成立了“手拉手”紅領巾監測點，同時還加入了聯合國GEF項目中紅樹林環保課題中的子課題，使學生對海洋生物及環境有了更進一步的認識。在此基礎上，筆者組織學生參觀、考察了北海、防城港紅樹林等科技實踐活動基地，并多次組織學生參觀南寧市海底世界、北海市海底世界。活動使孩子們體驗到了海的滋味，與紅樹林親密接觸并進行探究，讓海洋與科學課緊密結合，讓“小手”更握緊“大手”，探究氛圍非常濃厚。通過實地考察和參觀，學生親眼目睹了紅樹林的生長環境及受到的污染、砍伐等破壞，喚起和強化了他們愛護和保護海洋環境的意識。參觀考察活動使他們感受很深，尤其是看到沿途近海污染造成的環境狀況，更使他們意識到保護海洋的迫切性和嚴峻性。
總之，我校通過課本知識的遷移拓展，為學生探究海洋生物知識提供了廣闊的空間，打破了學生被動學習的教學模式，學生的主體意識、實踐意識、探索意識和創新意識在潛移默化中得到了強化，學習能力、動手能力、探究能力、創造能力也得到了培養和提高。
三、創新學生探究海洋生物知識的活動形式
科學課堂涉及的信息量很大，為了更好地激發學生學習海洋生物知識、探索生命世界的興趣，除了書上要求的制作、實驗、比賽的組織形式，我校還積極組織學生以小組為單位開展制作紅樹林生態系統模型、進行珍珠養殖等活動，學生對課外海洋生物探究活動的興趣很濃。其中的采集珍珠活動是學生親自養殖珍珠貝的結果，采集當天，全國科學技術協會青少部部長對我校的科學實踐活動給予高度評價，認為這樣的活動能從小培養學生愛科學、學科學、用科學的好習慣，對青少年學生科學素養的形成有著極大的幫助。在此基礎上，我校組織學生參加海洋生物科幻畫比賽，促使學生不僅對海洋生物的形態有了進一步的了解，還對海洋生態系統有了更為全面的認識。此外，我校還以金點子征文的形式，讓學生圍繞“人類駛向海洋”“人類在海洋生存”等主題獻計獻策；以“珍珠貝苗的植入”為主題，讓學生以方案的形式設計可植入珍珠貝的珍珠貝苗，要求貝苗圓滑小巧，并具有科學性和可行性。活動中，有的學生設計了小膠泥，有的學生設計了小小“海洋球”……這些多元的活動不僅激發了學生的學習興趣，也增強了他們做“海洋小科學家”的信心，逐步養成了探究意識，個性和才能得到了真正的展示。
多元的探究形式改變了傳統的一成不變的課堂教學模式，把學生帶入了廣闊的海洋世界，讓其盡情地探索生命世界的奧秘。
【關鍵詞】海洋生物;天然產物;先導化合物
近代人類疾病譜的進化和改變給藥物學家和藥物化學家提出新的難題。隨著中國進入WTO,中國醫藥界也面臨著國際藥業的激烈競爭和嚴峻挑戰。在合成藥,天然藥和生物藥的三大支柱藥業中,最具有發展潛力并最可能形成中國自主知識產權的新藥應首推天然藥物。組合化學與高通量藥物篩選技術的結合為快速發現有新藥開發潛力的先導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物仍然是發現新藥先導化合物的主要途徑。因此加強從天然藥用資源中發現對治療人類重大疾病高效低毒的創新藥物研究,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,最具新藥開發潛力的領域。由于海洋生態環境的特殊性(高鹽度,高壓,缺氧,避光),使得海洋生物產生的次生代謝產物的生物合成途徑和酶反應系統與陸地生物相比有著巨大的差異,導致海洋生物往往能夠產生一些化學結構新穎、生物活性多樣、顯著的海洋藥物先導化合物,為新藥研究與開發提供了大量的模式結構和藥物前體。海洋生物資源是一個巨大的、潛在的、未來新藥來源的寶庫已成為一種共識。
海洋生物活性物質的研究是海洋藥物研究的核心和基礎。近30年來,科學家已從海洋植物、無脊椎動物等不同海洋生物中發現近萬種海洋天然產物,其中結構新穎、具有顯著生物活性和重要應用前景的化合物有數百種,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,可用于探測細胞磷酸化過程,進而闡明炎癥性疾病的發病機理。這兩個海洋生物分子現已商品化正式生產。美國國立衛生研究院(NIH)癌癥研究所(NCI)每年投于海洋藥物研究的科研經費占全部天然藥物研究經費的一半以上,他們的巨大投入已獲得豐厚的回報。僅目前正在NCI進行臨床療效評價的海洋抗癌藥物就至少有6個,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行臨床前研究。海洋生物活性物質不僅是對治療癌癥,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用前景。例如加勒比海鞘Pseudopterogorgiaelisabethae中發現的活性成分Pseudopterosins具有很強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。據初步統計,我國海洋生物經分類鑒定的有2萬多種,其中,僅我國近海發現的具有藥用價值的海洋生物就有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和神經系統的生物活性物質先后被分離、提純,其中部分先導化合物已進入臨床前研究,一些海洋新藥已進入臨床研究。
但與先進國家相比,我國目前能形成自主知識產權的海洋新藥仍寥寥無幾。主要原因是我國海洋先導化合物的應用基礎研究力量薄弱,未能提供足夠的結構新穎化合物供生物活性篩選,導致新藥先導化合物發現的幾率低。
故從海洋生物中發現大量結構新穎的先導化合物,建立與重大疾病相關的生物篩選模型,并以生物篩選為導向,是發現可供臨床前及臨床研究的海洋先導化合物,進而開發具有中國自主知識產權海洋新藥的關鍵。
本文根據作者幾年來從事海洋天然產物研究的體會,認為我國海洋動植物作為藥物開發需要考慮如下幾點:
1海洋生物資源的選擇
我國海洋生物資源豐富,但可供新藥開發的藥用資源卻十分有限。因此,在選擇藥用資源時應考慮資源的群落分布和滋養采集的可持續性,包括資源的可培養和可種植。此外,海洋生物的傳統藥學用途和民間藥用的調查是開發海洋藥物的重要捷徑。其中,海洋中藥在我國傳統中藥中占有一定的地位,根據中藥理論對其藥性、藥味及其物質基礎進行研究,可快速開發出海洋中藥的新藥產品。
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核,尿路結石等的特效藥;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。據統計,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理研究在國內少見報道。而國際上,特別是東南亞國家近年在國際雜志相繼發表與紅樹植物的化學成分和生物活性的論文,表明國際上對紅樹植物的化學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點,一方面可作為陸地保護植物,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。近年研究結果表明,我國豐富的藻類資源具有各種藥學功效包括抗糖尿病和抗病毒,由于藻類資源可作為大規模仿生養殖培養,對資源的可持續性應用存在巨大潛力。
2海洋藥用天然產物的快速分離和鑒定系統的建立
現代色譜和波譜技術及其聯機技術如HPLC2MS/MS,HPLC2NMR技術的推廣和應用,改變了傳統植物化學技術研究海洋天然產物的方法,加快了結構新穎天然化合物的發現速度。因此,建立快速分離和鑒定系統是開發海洋藥物和快速發現藥物先導化合物的關鍵瓶頸。
3靶向藥物篩選體系的建立
引進新的篩選技術,如高內涵篩選(HighContentScreening,HCS)是指在保持細胞結構和功能完整性的前提下,同時檢測被篩樣品對細胞形態、生長、分化、遷移、凋亡、代謝途徑及信號轉導各個環節的影響,在單一實驗中獲取大量相關信息,確定其生物活性和潛在毒性。經典的高通量篩選(HighThroughputScreening,HTS)對創新藥物的研究起到了不可替代的作用,雖然其結果較為準確,易于評價,但其檢測模型均建立在單個藥物作用靶分子的基礎上,無法全面反映被篩樣品的生物活性特征,只得到有限的數據,初篩得到的陽性結果需要進一步確認。而HCS是基于個體細胞對細胞表型的多次測量,有更多的生物學信息和多個終點的定量資料,可用于篩選和確認先導化合物。通過同步應用報告基因、熒光標記、酶學反應和細胞可視化等高內涵篩選常規檢測技術,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胞產生的多重效應的詳細數據,包括細胞毒性、代謝調節和對其他靶點的非特異性作用等,從而顯著提高發現先導化合物的速率,減少開發后期的失敗率。因此,HCS將成為HTS的發展方向。顯微熒光標記、數碼影像分析以及圖象數據處理技術的快速發展,使以高通量方式對細胞的多個生理環節進行檢測成為可能,有力推動了藥物篩選技術由高通量篩選向高內涵篩選方向的革命化轉變。
4針對重大疾病的創新海洋藥物研究
411海洋抗腫瘤活性物質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物研究的重點之一。從海洋動物中獲得的次生代謝產物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百種具有明顯抗腫瘤活性的化合物,結構類型包括核苷類、酰胺類、聚醚類、萜類、大環內酯類、多肽類等。目前至少已有15個海洋抗癌藥物進入臨床或臨床前研究階段。
已進入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是第一個進入臨床試驗的抗癌海洋藥物;從被囊動物Tri2didemnum中分離出來的環肽化合物aplidine,dehydrodidemninB,curacinA,discoclermolide,eleutherobin,halichondrinB,具有強烈的抗白血病和黑色素瘤活性。目前應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構修飾產物。最近,科學家從海綿Aplysiasp1中發現了一種新的抗癌活性物質aplyronineA,體外實驗結果對P338白血病細胞,肺癌細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,是具臨床應用前景的藥物先導化合物。從海綿獲得的callystatinA對KB細胞顯示出極強的活性(IC50=0101ng·kg-1)。大田軟海綿酸(okadaicacid)為聚醚衍生物,能抑制致癌基因,使它逆轉為正常表現型,現已成為研究生命科學的重要工具藥。
此外,已在臨床應用的鯊魚軟骨制劑(Scatp)可克服放化療引起的副作用,增強患者機體免疫力;昆布多糖、海帶多糖等8種多糖制成的復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。
目前我國研究開發的抗腫瘤海洋藥物,已進入臨床研究或批準生產應用于臨床的有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、海福康之侶等近30種。
412抗病毒活性物質病毒感染性疾病近年無論是在發病率上、還是在病種上均呈現快速上升趨勢。然而,長期以來病毒性疾病的相關治療藥物卻發展緩慢,迄今為止,僅有為數不多的幾種藥物如泛昔洛韋、齊多夫定、阿糖腺苷、六環鳥苷、干擾素等限制性地應用于臨床。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發現了抗HIV蛋白化合物cyanovirin2N,并已成功完成了基因表達。我國近期開發的“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+逆轉錄酶的活性有強抑制作用,無細胞毒性,是一種十分理想的抗病毒先導化合物。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。這些海綿產生的活性物質主要是生物堿類、萜類、大環內酯類、核苷類、甾醇類、肽類和脂肪酸類化合物。
從藻類中發現的抗病毒活性物質主要是多糖類,多糖類物質能強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合物,對病毒在宿主細胞中的復制和包裝也有一定的抑制作用。藻類多糖能夠激活機體的免疫系統或改善機體的生物應答功能,從而與保護正常細胞,提高整體免疫力有關。從加勒比海被囊動物三膜海鞘中分離到的一組環縮醛酸多肽,在抗腫瘤、抗病毒、抗感染等方面都表現出很強的藥理活性,并在體外實驗中發現該化合物對骨髓細胞病毒的逆轉錄酶有很強的抑制作用。
通過分離編碼抗病毒活性物質的基因,將該基因轉入高效表達體系,是大規模生產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,還可以產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化模型,在海帶中穩定表達了乙肝病毒表面抗原的轉基因海帶,其蛋白的平均表達量高,且表達產物具有天然表位。
另外,發展海洋生物技術,對藥源生物進行人工培養是保護自然資源、解決樣品短缺和采樣重復性差的重要途徑。
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物研究的另一重點。目前已對數千種海洋生物的代謝產物進行了活性篩選,發現一批具有顯著活性的化合物,其化學結構類型包括萜類、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。但目前進入臨床應用的抗心血管海洋藥物仍然較少,我國擁有自主知識產權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,具有持續的降壓作用,是迄今所知活性最強的降壓物質,其效應比硝酸甘油強數千倍。另有50多種海洋生物毒素在心血管系統具有相當的活性,如海葵素thalassin和congestin,海葵毒素具有強心作用,對心率卻無影響,可望開發成一種取代洋地黃毒苷的生化藥物。海兔毒素不僅有強心作用而且有很強的降壓作用。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)具有增強記憶及抗氧化作用,海星甾醇經結構修飾得化合物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,已被國家計生委推薦為計劃生育用藥。
以上實例使人們看到海洋藥物產業化的希望。
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。
我國在開發海洋抗菌抗炎藥物方面取得較顯著成就,已開發了系列頭孢菌素、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。
從環節動物毛乳蟄蟲中分離到的含溴化合物結構與灰黃霉素相似,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)治療骨關節炎,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)具有很強的消炎作用,證實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”已應用于臨床。褐藻多糖硫酸酯(FPS)在國內首先用于治療慢性腎衰,尿毒癥患者,現已按國家二類新藥獲準進入臨床,商品名為“腎海康”。海螵蛸具有止血、澀經止帶、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,并隨脫乙酰度的增加而增大。且抗細菌活性比抗真菌活性更強,而水溶性殼聚糖的抗真菌活性要強于其抗細菌活性。從泥鰍中分離到一個21肽Misgurin,具有較強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,在抵御胞內或胞外病毒方面起著關鍵作用。該肽對B1subtilis,P1citreus及E1coli等細菌的抑制作用非常強,遠遠超過昆蟲抗菌肽的抑菌作用。研究表明,海綿中存在的環肽Diso2derminA具有抑菌活性,在濃度為3～116μg·mL-1時可分別抑制枯草桿菌和奇異型桿菌;加勒比海棉Discodermiasp1中分離得到的環肽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,如瓊脂低聚糖、海藻糖等。
5海洋生物大分子的藥學用途
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。多數海洋生物能夠產生多糖類聚合物,海洋多糖已證明具有各種各樣的生理調節功能。目前國內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揮微量元素有機態的營養作用、減少毒性,又可發揮多糖本身的生理活性,因此成為一個新的研究方向。如硒多糖能清除自由基、防治腫瘤;碘多糖能促進神經末梢細胞生長,具有增智作用;鋅多糖能調節血液物質平衡,防止皮膚病等。目前有關海洋微生物活性多糖的研究報道很少。從海洋生物中分離的多糖往往具有高度硫酸化的特點,是開發抗病毒特別是抗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能通過抑制逆轉錄酶活性、干擾吸附,來抑制HIV21對MT4細胞的急性感染和對H9細胞的慢性感染。
由于海洋生物生存的特定環境,導致海洋生物中存在的肽類化合物的結構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、抗病毒及免疫調節等生理活性。其中抗癌多肽具有活性高、穩定性好等特點。如從海兔中分離到的小分子肽dolastatins,其抑制癌細胞的活性顯著,是目前已知來源的抗腫瘤制劑中活性最強的一類;我國科學家從海葵中獲得多種強心活性多肽物質和神經調節肽。肽類毒素研究是海洋活性物質研究中發展最迅速的領域之一。海洋動物肽類毒素作為一種攻擊或防衛的武器,往往含多種神經、心血管和細胞毒素,一般以神經毒素為主,具有很強的麻醉、強心,抗癌、抗菌和抗病毒作用,是開發研制用于神經系統、心血管系統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、藥效高、作用劑量小等特點,而且分子量相對較小,容易通過基因工程技術進行大批量生產。目前已知的肽類毒素有40余種。海洋抗菌肽是近10年來發展起來的一個研究熱點。
抗菌肽具有廣譜抗細菌、真菌、病毒、原蟲和抗腫瘤功能及獨特的作用機理,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現的抗菌肽,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個分子內二硫鍵的C端結構域組成。它們對革蘭氏陽性菌有強烈的抑制作用,MIC為016～215μmol·L-1,對革蘭氏陰性菌抑制活性較弱,對真菌也表現出抑制作用。
目前許多海洋抗菌肽的基因結構已被確定。用異源大量表達載體(酵母系統)成功重組表達了P2和P32A兩種對蝦肽。重組肽有顯著的抗真菌活性,抗細菌的活性主要集中于革蘭氏陽性菌。從鱟血細胞中分離含小顆粒的血細胞與系統應答有關。當用微生物產生物質(如LPS)刺激時,這些血細胞會自發脫顆粒,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計骨架和模板,為發展新的抗感染藥物奠定重要基礎。
6海洋極端生物的開發
極端生物的開發利用是海洋生物技術應用的又一個重要領域。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、生物活性物質及次級代謝產物的重要資源。這些極端生物的開發利用將會形成很大的產業。日本計劃在未來幾年,在極端微生物開發利用上的產值將達到30多億美元。另外,很值得一提的是海洋生物技術在新能源開發方面的應用。我國目前正在開展海洋極端微生物藥學應用的相關研究。
7海洋生物產生的基因藥物
海洋生物技術研究的快速發展得益于基礎生命科學技術的創新和進步。全基因組測序與結構基因的分析及生物技術應用、DNA提取純化和分子分析的自動化等無疑大大提高和擴展了海洋生物技術的研究水平和應用范圍。
要縮短與國際海洋生物技術研究發展的差距,一項重要的措施是加大基礎生命科學的研究和先進技術的發展,加大與水產養殖、天然產物、海洋環境保護、甚至與生物氫研發等應用領域密切相關的海洋分子生物學的研究。在當前選擇1～2種有代表性的海洋生物(包括微生物)開展功能基因組學的研究是十分緊迫和必要的,同時,應用基因工程手段研制能替代海水養殖業中廣為應用的抗生素的綠色生物藥物也是非常急需的。另外,還應進一步擴展海洋生物技術在我國的應用領域,例如加強生物技術在海洋環境保護領域的應用研究,以便真正能夠利用高新技術手段解決日益增多的海洋生態環境問題。
海洋藥物基因工程主要是指將來自陸地的藥物基因轉入海洋生物中進行表達,或將海洋藥物基因轉入陸地微生物、植物或動物中表達,或將海洋藥物基因轉入海水養殖生物中表達。如海葵多肽毒素具有顯著的強心作用,并有降血脂、抗血凝、抑制血栓形成等作用,活性強于毒毛旋花苷,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用藥的需要。故科學家們將人工合成的Ap2B基因與E1coli噬菌體基因構建成融合基因,在T49E1coli中表達,得到了融合蛋白,經過分離純化、蛋白酶切等技術處理,獲得高表達,其理化性質及生物活性與天然Ap2B肽毒素完全一致。
8加強海洋生物毒素研究
海洋生物毒素是海洋天然產物的重要組成部分,是海洋生物活性物質中研究進展最迅速的領域,它們具有結構特異、活性廣泛且活性強等特點。許多高毒性海洋毒素對生物神經系統或心血管系統具有高特異性作用,可發展成神經系統或心血管系統藥物的重要先導化合物,有的已被FDA批準為正式藥物,如多肽類海葵毒素已作為強心藥物的重要先導化合物。芋螺毒素在臨床上用作特異診斷試劑,作為鎮痛藥療效確切,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,它比常用強萬倍以上;α2芋螺毒素在小細胞肺癌的治療中顯示極好的應用前景。河豚毒素亦是一種較強的鎮痛劑,可代替嗎啡、杜冷丁等治療神經痛。聚醚類毒素PTX(巖沙海葵毒素)、CTX(西加毒素)、MTX(刺尾魚毒素)等分別具有強抑癌、高強心等作用,已成為新藥開發的特殊模式結構。水母毒素有望研制成獨特心血管藥及神經分子生物學工具藥,頭足毒素(也稱章魚毒素)可望開發成抗心絞痛藥物,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海洋中藥現代化研究
近年,我國海洋生物研究的另一側重點為海洋中藥的現代化研究。海洋中藥系指以中醫藥理論為指導的傳統海洋藥物。我國最早的醫學文獻《黃帝內經》中就有“烏賊骨作丸,飲以鮑魚汁治血枯”的記載。我國的《神農本草經》、《本草綱目》等收載的海洋藥物已達百余種。《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、環節動物、軟體動物、節肢動物、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方中成藥有152種。我國對海洋中藥的研發已逐漸形成產業。如應用于臨床的雙海止咳膏、復方褐藻酸膠囊、海力特、復方全牡蠣膠囊、海珍玉液、珍珠精母口服液、海蛇祛風濕靈膠囊、海蛇海龍口服液等,在臨床上發揮了重要作用。海洋中藥的制劑涉及傳統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,可認為是海洋中藥現代化研究的實例之一。
10結語
近十幾年來,我國海洋藥物的研究工作不斷向廣度和深度發展,發現了數百種新化合物,開發了數種海洋新藥,有些已達國際先進水平。近年來,我國政府和少數地方政府對中國海洋藥物事業高度重視,正在開展“科技興海技術”的海洋藥物專題研究,尤其是各種基金給予大力資助,以海洋藥物為中心的專業化藥業逐漸形成。
【關鍵詞】 海洋生物 萜類化合物 糖苷類 生物活性
【Abstract】 Marine organism show some important biological activities. This paper reviews terpenoids and glycosides from marine organism at home and abroad since 2005， and provides scientific evidence for reasonable exploitation and application. Terpenoids are mainly occurred on marine algae， coral， sponge and some fungi by monoterpene， sesquiterpene， diterpene and triterpene. And glycosides with structures of lipid， steroid and terpenoid are distributed to marine algae， sponge， sea cucumber and starfish.
【Key words】 Marine organism; terpenoid; glycoside; bioactivity
海洋是生命之源，由于海洋環境的特殊性，具有高壓、低營養、低溫（特別是深海）、無光照以及局部高溫、高鹽等生命極限環境，海洋生物適應了海洋獨特的生活環境，必然造就了海洋生物具有獨特的代謝途徑和遺傳背景，必定也會有新的、在許多陸地生物中未曾發現過的新結構類型和特殊生物活性的化合物。
萜類物質是一類天然的烴類物質，其分子中具有異戊二烯(C5H8)的基本單位。故凡由異戊二烯衍生的化合物，其分子式符合(C5H8)n通式的均稱萜類化合物(terpenoids)或異戊二烯類化合物（isopenoids）。但有些情況下，在分子合成過程中由于正碳離子引起的甲基遷移或碳架重排以及烷基化、降解等原因，分子的某一片斷會不完全遵照異戊二烯規律產生出一些變形碳架，它們仍屬于萜類化合物。海洋生物中萜類化合物主要以單萜、倍半萜、二萜、二倍半萜為主，三萜和四萜種類和數量都較少，且大部分以糖苷形式存在。萜類化合物是海洋生物活性物質的重要組成部分，廣泛分布于海藻、珊瑚、海綿、軟體動物等海洋生物中，具有細胞毒性、抗腫瘤活性、殺菌止痛等活性作用。
糖苷的分類有多種方法，按照在生物體內是原生的還是次生的可將其分為原生糖苷和次生糖苷（從原生糖苷中脫掉一個以上的苷稱為次生苷或次級苷）；按照糖苷中含有的單糖基的個數可將糖苷分為單糖苷、雙糖苷、三糖苷等；按照糖苷的某些特殊化學性質或生理活性可將糖苷分為皂苷、強心苷等；按照苷元化學結構類型可分為黃酮糖苷、蒽醌糖苷、生物堿糖苷、三萜糖苷等，海洋類的糖苷大部分是按照此特點分類的，主要包括鞘脂類糖苷、甾體糖苷、萜類糖苷和大環內酯糖苷等，在很多海洋生物如海藻、珊瑚、海參、海綿等中均發現有糖苷類化合物存在。已有的研究表明海洋糖苷類成分大都具有抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、增強免疫力等生物活性。抗白血病和艾氏癌藥物阿糖胞苷Ara-C(D-arabinosyl cytosine) 1、抗病毒藥物的Ara - A 2以及Ara-C的N4-C16-19飽和脂肪酰基化衍生物3是海洋糖苷類藥物成功開發的典范［1］。
本篇文章對國內外自2005年來從海洋生物中分離提取到的萜類化合物以及糖苷類化合物進行了總結。
1 萜類化合物
1.1 單萜 2005年M. G. Knott等人［2］對從紅藻Plocamium corallorhiza中分離得到的三種多鹵代單萜化合物plocoralides A-C（1～3）［3，4］進行了活性研究，發現化合物Plocaralides B（2）， C（3）對食管癌細胞WHCOI具有中等強度的細胞毒作用，這些化合物具有鹵素取代基。
1.2 倍半萜 從海泥來源的真菌Emericella variecolor GF10的發酵液中分離得到兩個新型的倍半萜化合物6-epi-ophiobolin G（4）和6-epi-ophiobolin N（5），化合物在1～3μM濃度時能使神經癌細胞Neuro 2A凋亡，同時伴隨細胞萎縮和染色體聚集［5］。這一類ophiobolins是天然的三環或四環的倍半萜化合物，對線蟲、真菌、細菌以及腫瘤細胞有著普遍的抑制活性。
Willam Fenical等人從海洋沉積物分離得到一株放線菌CNH-099，在該菌的代謝產物中分離到具有細胞毒作用的新穎的 marinonc 衍生物 neomarinone（6）、isomarinone（7）、hydroxydebromomarinone（8）和methoxydeuromomarinonc（9），它們均是倍半萜萘醌類抗生素。Neomarinone（6）和marinones（7～9）對HCrll6結腸癌細胞顯示中等程度的體外細胞毒作用(IC50=8μg/ml)，而且，neomarinone(6)對NCI-s60癌細胞也具有中等程度細胞毒作用（IC50=10μg/ml）［6］。
化合物花側柏烯倍半萜（10～12）從希臘北愛情海希俄斯島采集的紅藻 L. microcladia中分離得到［7］。紅藻 L. microcladia 經有機溶劑CH2Cl2/MeOH (3:1)提取，以Cyclohexane/EtOAc（9:1）為洗脫液進行硅膠柱層析，最后經HPLC純化得到化合物（10-12）。該試驗并對化合物活性進行了研究，發現三種化合物均對肺癌細胞NSCLC-N6 和 A-549有抑制作用，化合物（10）：IC50=196.9 μM (NSCLC-N6)和242.8 μM (A-549)，化合物（11）：IC50 = 73.4μM (NSCLC-N6) 和52.4 μM (A-549) ，化合物（12）：IC50= 83.7 μM (NSCLC-N6)和81.0 μM (A-549)。后兩個化合物對肺癌細胞毒活性作用明顯高于第一個化合物，推測可能由于后兩個化合物結構中酚羥基以及五環內雙鍵的存在提高了化合物活性，而化合物中溴原子的存在并沒有對其活性構成影響。從中國南京采集的紅藻L. okamurai也分離出四種衍生的花側柏烯倍半萜化合物，分別是Laureperoxide （13）， 10-bromoisoaplysin （14）， isodebromolaurinterol （15）和10-hydroxyisolaurene （16）［8］。5種snyderane倍半萜（17～21）化合物從紅藻L. luzonensis中分離得到［9］。
從一個軟海綿種屬Halichondria sp中分離得到四種具有抗微生物活性的含氮桉烷倍半萜化合物halichonadins A-D（22～25）［10］。該海綿采集于日本沖繩運天港，2.5 kg樣品溶于4L MeOH，所得的115g MeOH提取物分別用1200ml EtOAc和400MlH2O萃取，7.9g EtOAc萃取物經硅膠柱層析后，洗脫液為MeOH/CHCl3（95:5）和石油醚/乙醚（9:1），得到化合物halichonadins A-D（22～25）和已知化合物acanthenes B、C。活性檢測實驗顯示：化合物halichonadins A-D均具有抗細菌活性，同時halichonadins B和C也具有抗真菌活性，化合物halichonadins C對新型隱球菌（Cryptococcus neoformans）的半致死濃度（IC50）達到0.0625μg/ml。三個部分環化的倍半萜（26～28）化合物具有抑制磷酸酶Cdc25B活性，從海綿Thorectandra sp.中分離得到［11］。冷凍的海綿樣品經4℃去離子水浸泡冷凍干燥后得到的干涸物， 隨后用MeOH/CH2Cl2（1:1）和MeOH/H2O（9:1）的有機溶劑提取獲得粗提物。采用活性追蹤的方式，對粗提物（IC50=8μg/ml）進一步分離，將其溶于100mlMeOH/H2O（9:1）有機溶劑中，得到1.2g的粗提物加入300ml正己烷，獲得水相部分溶于MeOH/H2O（7:3）的溶劑中，再用300ml CH2Cl2提取得到的部分經活性測定顯示對磷酸酯酶抑制活性最強（IC50=6μg/ml），之后采用反相C-18柱HPLC分離，得到部分環化的倍半萜化合物（26）16-oxo-luffariellolide（12mg， tR=18min），化合物（27） 16-hydroxy-luffariellolide (2.5 mg， tR=19min)以及化合物（28） luffariellolide (4.20mg， tR=38min)。五種屬于倍半萜類的化合物hyrtiosins A-E （29～33），從中國海南兩個不同地方的海綿Hyrtios erecta種屬中分離得到［12］。
氧化的倍半萜化合物gibberodione（34）， peroxygibberol（35） 和 sinugibberodiol（36）從臺灣軟珊瑚Sinularia gibberosa分離得到［13］，化合物（35）具有較溫和的細胞毒性［14］。從珊瑚Eunicea sp.中提取的七種倍半萜代謝產物（37～43）［15］，含有欖烷，桉烷和吉瑪烷骨架結構，研究顯示對Eunicea 種屬的瘧原蟲具有輕度的抑制作用。
1.3 二萜 以前很少有從綠藻中分離得到萜類化合物的報道，但是與2004年相比，提取的代謝產物數量有所增加［16］。從澳大利亞塔斯馬尼亞采集的綠藻Caulerpa brownii中分離出許多新型二萜類化合物，其中化合物（44～48）在沒有分支的綠藻中提取得到［17］，而類酯萜化合物（49）是從分支的綠藻中獲得，該研究同時顯示提取的類酯萜化合物對細胞、魚類、微生物均有不同程度的毒性作用［18］。
日本Koyama K等人從褐藻Ishige okamurae來源的未知海洋真菌(MPUC 046)中分離到一種新型的二萜類化合物phomactin H（50）［19］。真菌(MPUC 046)經含150g小麥的400ml海水25℃發酵培養31天后，采用CHCl3溶劑提取、硅膠層析及HPLC純化得到phomactin H。該化合物同已發現的phomactin A-G化合物一樣，均屬于血小板活化因子（PAF）拮抗劑，能抑制PAF誘導的血小板凝聚，同時推測此活性與化合物的某個特定骨架結構有關。
從法國南部大西洋海濱采集的褐藻Bifurcaria bifurcata中分離得到（51～55）五種新型的極性非環狀二萜類化合物［20］。該褐藻經CHCl3/MeOH（1:1）提取，硅膠層析（洗脫液為不同比例的Hexane，EtOAc，MeOH），經反相C-18柱HPLC純化獲得十二種化合物，其中五種為新型二萜類化合物。化合物（51～53）在Hexane: EtOAc（2:3）洗脫液中發現，而化合物（54）和（55）則從Hexane: EtOAc（1:4）洗脫液中獲得。
6種新型的Dactylomelane二萜類化合物 (56～61)從西班牙特納里夫南部家那利群島采集的紅藻Laurencia中分離得到［21］，其結構具有C-6到C-11環化的單環碳新型結構。采集的紅藻經CH2Cl2/MeOH(1:1)有機溶劑提取后，用洗脫液Hexane/CHCl3/MeOH(2:1:1)進行Sephadex LH-20反相色譜分離，結合TLC點樣篩選的部分用洗脫液EtOAc/hexane（1:4）進行硅膠柱層析，最后采用硅膠柱進行HPLC純化得到六種新型的單環碳二萜類化合物Dactylomelans。從紅藻L. luzonensis中也分離得到二萜類化合物luzodiol (62)［9］。一個溴代二萜類化合物 (63)從日本其他紅藻Laurencia物種中分離得到 ［22］。
Xenicane二萜類化合物(64～71)從臺灣珊瑚Xenia blumi分離出來，而化合物xeniolactones A-C (72～74)則是從臺灣Xenia florida中分離出來的［23］。化合物 (64～67)， (69)， (70) 和 (72)具有輕微的細胞毒性作用。非Xenicane代謝產物xenibellal (75)對Xenia umbellata也具有輕微的細胞毒性作用［24］。化合物Confertdiate (76)是一個四環的二萜類物質，從中國珊瑚Sinularia conferta中分離得到［25］。
從史密森尼博物院癌癥研究所收集的海葵中分離得到的二萜類化合物actiniarins A-C (77～79)能適度抑制人cdc25B磷酸酶重組［26］。
Periconicins A，B (80～81)［27］是從內生紅樹林真菌Periconia sp.分離得到的二萜類的新化合物，能抑制不同微生物的生長活性，諸如bacillus subtilis ATCC 6633， Staphylococcus aureus ATCC 6358p， Staphylococcus epidermis ATCC 12228等等。
南海真菌2492#是從采自香港紅樹林植物Phiagmites austrah樣品中分離得到的，從2492#菌株的發酵液中分離得到的兩種二萜類化合物 (82～83)有很好的生理活性［28］，如抗腫瘤、降壓、調整心率失常，同時降壓調整心率失常的作用在相同的條件下優于臨床現用的陽性對照物。
從中國紅樹林植物Bruguiera gymnorrhiza分離出二萜類化合物 (84～86)，化合物(86)對小鼠成纖維細胞具有適當的細胞毒活性［29］。也從中國紅樹林另一物種Bruguiera sexangula var. rhynchopetala分離出三種二萜類化合物 (87～89) ［30］。與之結構相似的二萜類化合物 (90～93)從中國Bruguiera gymnorrhiza中分離得到，其中化合物 (92)和 (93)有輕微的細胞毒活性［31］。
1.4 二倍半萜 Willam Fenical研究小組從曲霉屬Aspergillus海洋真菌（菌株編號CNM-713）分離到一個新的二倍半萜化合物aspergilloxide (94)，該化合物為含有25個碳原子的新骨架，對人的結腸癌細胞HCT-116有微弱的細胞毒活性［32］。在此之前，Willam Fenical等人從巴哈馬的紅樹林中的漂浮木中也分離到一株真菌Fusarium heterosporum CNC-477， 并從中分離得到一系列多羥基二倍半萜類化合物neomangicols A-C（95～97）［33］和mangicols A-G (98～104)［6］，它們的結構如下圖所示。Neomangicols的骨架為25個碳的二倍半萜，是首次從天然物中分離得到。藥理實驗顯示化合物 (96)具有和慶大霉素大致相當的對革蘭陽性細菌的抑制能力，化合物 (98)和 (99)對MPA(phorbol myristate acetate)誘導的鼠類耳朵水腫有抗炎癥活性。1.5 三萜 從海洋生物中提取得到的三萜類化合物主要以三萜皂苷、三萜烯類、三萜糖苷等形式存在。四環三萜皂苷類化合物nobilisidenol (105) 和 (106)是從中國黑乳海參Holothuria nobilis分離得到的［34］。采集于福建東山的黑乳海參洗凈切碎后用85%的EtOH冷浸提取，得到的流浸膏均勻分散于水中，依次用石油醚、二氯甲烷、n-BuOH萃取，研究發現n-BuOH提取物經大孔吸附樹脂、正相硅膠層析、反相C-18硅膠柱層析以及反相C-18 柱HPLC分離得到三萜皂苷類化合物nobilisidenol (105)和(106)。易楊華等同時從海參中提取到了其它的三萜糖苷類化合物以及三萜皂苷脫硫衍生物［35，36］。三萜烯類化合物intercedensides D-I（107-112）從中國海參Mensamaria intercedens中分離得到，具有細胞毒功能［37］。新西蘭海參Australostichopus mollis是單硫酸酯三萜糖甙化合物mollisosides A（113）， B1（114） 和 B2（115）的來源［38］。
具有細胞溶解作用的三萜類化合物sodwanone S (116)是從印度洋多毛島采集的海綿Axinella weltneri中分離得到的［39］。三萜苷類化合物sarasinosides J-M (117-120)分離自印尼蘇拉威西島采集的海綿Melophlus sarassinorum，對B. subtilis和S. cerevisae的細菌具有抗微生物活性作用［40］。
轉貼于
2 糖苷類化合物
從中國海南采集的甲藻A. carterae中分離得到一種不飽和的糖基甘油酯化合物（121）［41］。甲藻采集于中國海南三亞，經分離篩選得到的A. carterae大規模培養后用甲苯/MeOH（1:3）的有機溶劑提取，所得干涸物分別用甲苯、1N NaCl 水溶液提取。研究發現有機相提取物經硅膠柱（洗脫液為不同比例的MeOH/CHCl3）、反相C-18硅膠柱層析（洗脫液為MeOH/H2O=9:1），最后經反相C-18柱制備型HPLC（流動相為MeOH/H2O =95:5）分離純化得到25mg不飽和的糖基甘油酯化合物（121）。從多米尼克普次矛斯采集的綠藻Avrainvillea nigricans中可以分離出一個甘油酯avrainvilloside（122），該化合物含有6-脫氧-6-氨基糖苷部分［42］。
兩個甘油一酯化合物homaxinolin（123）和（124），磷脂酰膽堿homaxinolin（125）以及能抑制細胞生長的脂肪酸（126）是從韓國海綿Homaxinella sp.中分離得到的［43］。從紅海采集的海綿Erylus lendenfeldi分離得到的兩個甾體糖苷類化合物erylosides K（127）和L（128）能選擇性的抑制酵母菌株的rad50芽體，rad50能修復協調受損的雙鏈DNA［44］。
海參Stichopus japonicus是五種糖苷化合物SJC-1（129），SJC-2（130）， SJC-3（131）， SJC-4（132） 和 SJC-5（133）的主要來源［45］。五種化合物均從弱極性CHCl3/MeOH部分分離出來，其中SJC-1（129）， SJC-2（130）， SJC-3（131）是典型的鞘甘醇或植物型鞘甘醇葡萄糖腦苷脂類化合物，含有羥基化或非羥基化的脂肪酰基結構。SJC-4（132） 和 SJC-5（133）也含有羥基化的脂肪酰基結構，但是含有獨特的鞘甘醇基團，是兩種新型的葡萄糖腦苷脂類化合物。Linckiacerebroside A（134）是從日本海星Linckia laevigata分離出的一種新型糖苷脂化合物［46］。
甾體糖苷孕甾-5， 20-二烯-3β-醇-3-O-α-L-吡喃巖藻糖苷（135） 和 孕甾-5， 20-二烯-3β-醇-3-O-β-D-吡喃木糖苷（136）從中國短足軟珊瑚Cladiella sp.中分離得到［47］。將新鮮的軟珊瑚干質量 1.6 kg用乙醇在室溫下浸泡 3 次， 合并提取液， 減壓濃縮后得到深褐色浸膏 166.5g用30%的甲醇溶解后， 依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取， 石油醚提取液經減壓濃縮后得棕黑色膠狀物 62.5g，將此提取物硅膠柱減壓層析， 用石油醚乙酸乙酯溶劑體系梯度洗脫， 從石油醚/乙酸乙酯（20:80）洗脫液中所得的洗脫部分在反相C-18柱上進行HPLC分離， 用MeOH洗脫得到化合物60mg（135）和3mg（136），該類化合物具有抗早孕和抑制腫瘤細胞生長活性。
四種甾體糖苷化合物（137-140）是從中國珊瑚Junceella juncea EtOH/CH2Cl2提取液中分離得到［48］。
3 結語
目前，從海洋生物中發現的萜類和糖苷類天然化合物的數量近幾年呈現逐漸增加的趨勢，有些化合物的活性確切而且活性作用強烈是很有希望的一些藥物先導化合物，但是用于臨床研究的化合物還相對較少，因此開發更多新的天然化合物是有必要的。其次，從海洋生物中發現的活性化合物也存在著活性較低或毒性較大等問題，可以通過對其結構進行修飾，使其活性達到最佳效果。此外，從海洋生物中提取的活性化合物含量通常較低，而且化合物在提取過程中受到提取試劑、方法等外界因素的影響，所以采用化學合成的方法進行化合物的半合成或者全合成解決化合物在提取過程中結構易變、試劑耗量大等缺點。例如從海洋真菌中發現的結構新穎，有抗菌、抗癌和神經心血管活性的物質頭孢菌素C，就是從海洋真菌中分離得到的，這是一大類半合成的廣為人知的抗生素，它已廣泛用于臨床［49］。所以采用合成或半合成的方法解決活性化合物作為藥源的大量生產方式是通行的。我們期待著這些藥物先導化合物在藥物開發方面發揮重要作用。
參考文獻
1 Long K H ， Wu Z D. Marine Natural Products Chemistry ［M］ . BeiJing : Marine Publishing Company， 1984， 1: 127.
2 M. G. Knott， H. Mkwananzi， C. E. Arendse， et al.Plocoralides A-C， polyhalogenated monoterpenes from the marine alga. Plocamium corallorhiza Phytochemistry， 2005， 66: 1108.
3 Stierle D.B.， Wing R.M.， Sims J.J. Polyhalogenated cyclic monoterpenes from the red alga. Plocamium of Antarctica Tetrahedron， 1979， 35: 2855.
4 M. D. Higgs， D. J. Vanderah，D. J. Faulkner. Polyhalogenated monoterpenes from Plocamium cartilagineum from the British coast. Tetrahedron， 1977，33: 2775.
5 Wei H， Itoh T， Kinoshita M， et al. Cytotoxic sesterpenes， 6-epi-ophiobolin G and 6-epi-ophiobolin N， from marine derived fungus Emericella variecolor GF10. Tetrahedron， 2004， 60: 6015.
6 M K Renner， P R Jensen，W Fenical. Mangicols:Structures and Biosynthesis of a new class of sesterterpene polyols from a marine fungus of the gunus fusarium. J Org Chem，2000，65:4843.
7 M. Kladi， C. Vagias， G. Furnari， et al. Cytotoxic cuparene sesquiterpenes from Laurencia microcladia. Tetrahedron Lett.， 2005， 46:5723.
8 S. Mao，Y. Guo. Cuparene-Derived Sesquiterpenes from the Chinese Red Alga Laurencia okamurai Yamada. Helv. Chim. Acta， 2005， 88: 1034.
9 M.Kuniyoshi， P.G.Wahome，T.Miono，et al.Terpenoids from Laurencia luzonensis. J. Nat. Prod.， 2005， 68: 1314.
10 H. Ishiyama， A. Hashimoto， J. Fromont， et al. Halichonadins A-D， new sesquiterpenoids from a sponge Halichondria sp..Tetrahedron， 2005， 61: 1101.
11 S. Cao， C. Foster， J. S. Lazo，et al. Sesterterpenoids and an alkaloid from a Thorectandra sp.as inhibitors of the phosphatase Cdc25B. Bioorg. Med. Chem.， 2005， 13: 5094.
12 Z.G.Yu， K. S. Bi，Y.W.Guo，et al. Five New Scalarane Sesterterpenes from the South China Sea Sponge Hyrtios erecta. Helv. Chim. Acta， 2005，88: 1004.
13 Cheng X.C.，Varoglu M，Abell L，et al. Chloriolins A-C，chlorinated sesquiterpenes produced by fungal cultures separated from a Jaspis marine sponge. J Org Chem，1994: 59:6344.
14 A. F. Ahmed， Y.-H. Kuo， C.-F. Dai et al. Oxygenated Terpenoids from a Formosan Soft Coral Sinularia gibberosa.J. Nat. Prod.，2005， 68: 1208.
15 S. P. Garz′on， A. D. Rodr′1guez， J. A. S′anchez，et al. Sesquiterpenoid metabolites with antiplasmodial activity from a Caribbean gorgonian coral， Eunicea sp.J. Nat. Prod.， 2005， 68: 1354.
16 J.W.Blunt， B.R.Copp， M.H.G.Munro，et al. Marine natural products. Nat.Prod.Rep.，2006，23:15-61.
17 H. Kogen， K. Tago， S. Kaneko， et al. Schizostatin， a novel squalene synthase inhibitor produced by the mushroom， Schizophyllum commune. II. Structure elucidation and total synthesis. J. Antibiot.， 1996， 49: 624.
18 J.T. Handley，A.J.Blackman. Secondary Metabolites from the Marine Alga Caulerpa brownii (Chlorophyta) . Aust. J. Chem，2005，58: 39.
19 Koyama K，Ishino M，Takatori K， et al. A novel diterpene from an unidentified marine-derived fungus.Tetrahedron Lett.， 2004， 45: 6947.
20 A. Ortalo-Magne， G. Culioli， R Valls， et al. Polar acyclic diterpenoids from Bifurcaria bifurcata(Fucales， Phaeophyta) . Phytochemistry，2005， 66: 2316-2323.
21 J. J. Fernandez， M. L. Souto， L. V. Gil，et al.Isolation of naturally occurring dactylomelane metabolites as Laurencia constituents. Tetrahedron，2005，61: 8910.
22 M. Suzuki， T. Kawamoto， C. S. Vairappan， et al. Abe and M.Masuda. Halogenated metabolites from Japanese Laurencia sp.. Phytochemistry， 2005， 66: 2787.
23 Shen， Y. C.，Lin， Y. C.， Ahmeda， et al. New xenicane diterpenoids from Xenia florida. Tetrahedron Lett.， 2005，46: 4793.
24 El-Gamal， Ali A. H.， Wang， S.K.， et al. Xenibellal， a novel norditerpenoid from the Formosan soft coral Xenia umbellate. Tetrahedron Lett.， 2005， 46: 4499.
25 J.-Y. Su， Y.-Y. Kuang， L.-M. Zeng，et al. New tetracyclic diterpenoid and new ceramides from the soft coral Sinularia conferta. J. Asian Nat. Prod. Res.，2005， 7: 107.
26 S. Cao， C. Foster， J. S. Lazo，et al. Four Diterpenoid Inhibitors of Cdc25B Phosphatase From a Marine Anemone. Bioorg. Med. Chem. 2005， 13: 5830.
27 Kim S.， Shin D.S.， Lee T，et al. Periconicins， Two New Fusicoccane Diterpenes Produced by an Endophytic Fungus Periconia sp. with Antibacterial Activity. J.Nat.Prod.，2004，67: 448.
28 Lin Y . C.， Zhou S. N. Marine microorganism and its metabolites. Beijing: Chemical Industry Press，2003，425.
29 L. Han， X. Huang， I. Sattler，et al. Three new diterpenoids from the marine mangrove Bruguiera gymnorrhiza， Pharmazie. 2005， 60: 705.
30 S. Bao， Z. Deng， H. Fu， et al. Diterpenes and Disulfides from the Marine Mangrove Plant Bruguiera sexangula var. rhynchopetala. Helv. Chim. Acta，2005， 88: 2757.
31 L. Han， X. Huang， I. Sattler，et al. New Diterpenoids from the Marine Mangrove Bruguiera gymnorrhiza. J. Nat. Prod. 2004， 67 : 1620.
32 Cueto M， Jensen P. R.， Fenical W.Aspergilloxide， A novel sesterterpene Epoxide from a marine-Derived Fungus of the Genus Aspergillus. OGANIC LETERS， 2002，4:1583.
33 Renner M.K.， Jensen P.R.， Fenical W.Neomangicols: Structures and Absolute Stercochemistries of Unpreccedented Halogenated Sesterterpenes from a Marine Fungus of the Genus Fusarium. J.Org.Chem.，1998，63:8346.
34 巫軍， 易楊華， 吳厚銘， 等.黑乳海參中兩個新的四環三萜化合物.中國海洋藥物，2005，3（5）：276.
35 Hua Han ， Yang Hua Yi ， Ling Li ，et al. A new triterpene glycoside from sea cucumber Holothuria leucospilota. Chinese Chemical Letters ， 2007，18: 161.
36 韓華， 易楊華， 李玲，等. 玉足海參中一個新的三萜皂苷脫硫衍生物.中國海洋藥物，2007，26（5）：21-24.
37 Z. Zou， Y. Yi， H. Wu，et al. Intercedensides D-I， Cytotoxic Triterpene Glycosides from the Sea Cucumber Mensamaria intercedens Lampert. J. Nat. Prod. 68: 540.
38 G. Moraes， P. T. Northcote， A. S. Silchenko， et al. Mollisosides A， B1， and B2: Minor Triterpene Glycosides from the New Zealand and South Australian Sea Cucumber Australostichopus mollis. J. Nat. Prod.， 2005， 68: 842.
39 C. F.-L. Bon， F. Berru′e， O. P. Thomas， et al. Triterpene from the Marine Sponge Axinella weltneri. J. Nat. Prod.， 2005， 68:1284.
40 Dai， H. F.， Edrada， R. A.， Ebel， R，et al. Norlanostane triterpenoidal saponins from the marine sponge Melophlus sarassinorum. J. Nat. Prod. 2005， 68: 1231.
41 J. Wu， L. Long， Y. Song， et al. A New Unsaturated Glycoglycerolipid from a Cultured Marine Dinoflagellate Amphidinium carterae. Chem. Pharm. Bull.， 2005， 53: 330.
42 R. J. Andersen，O. Taglialatela-Scafati， Avrainvilloside， a 6-deoxy-6-aminoglucoglycerolipid from the green alga Avrainvillea nigricans.J. Nat. Prod.， 2005， 68: 1428.
43 T. A. Mansoor， B. H. Bae， J. Hong， et al. New fatty acid derivatives from Homaxinella sp. a marine sponge . Lipids， 2005，40: 981-985.
44 J.S.Sandler，S.L.Forsburg，D.J.Faulkner. Bioactive steroidal glycosides from the marine sponge Erylus lendenfeldi. Tetrahedron，2005，61: 1199.
45 F. Kisa， K. Yamada， M. Kaneko， et al. Isolation and Structure of New Glucocerebroside Molecular Species from the Sea Cucumber Stichopus japonicus. Chem. Pharm. Bull.， 2005， 53: 382.
46 T. Maruta， T. Saito， M. Inagaki， et al. Isolation and structure determination of glucocerebrosides from the starfish Linckia laevigata. Chem Pharm Bull (Tokyo). 2005， 53: 1255.
47 張廣文， 馬祥全， 閆素君，等.南海短足軟珊瑚Cladiella sp.中兩個新孕甾醇苷的分離.高等學校化學學報， 2005， 26（1）:81.
1、海獅像個熟練的雜技演員一樣，用鼻尖接住飛來的水球，然后噗地一下把球彈向空中，球落下來又不偏不倚恰好落在鼻子上，這樣連續幾次，仿佛鼻子生有吸力一樣。
2、在左海的海底世界，我看見了一把把游動的小傘——水母。
3、因為太小了，所以它的觸須較短，別看它短，上面可是長有毒刺的，每一根觸須就猶如一把毒劍，它就像是一名拿著利劍的勇士，時刻準備刺向它的敵人，不過水母不是用劍打仗而是捕食的。
4、小企鵝長著又圓又大的腦袋，圓鼓鼓的大白肚皮，白白凈凈的胖臉上有一個黃黃的大扁嘴巴，眼珠漆黑漆黑的圓溜溜的，腳掌很小，有一對可愛的小翅膀。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：海洋生物；基因工程；課堂教學；實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）48-0196-03
海洋占地球表面積的71%，蘊藏著豐富的、最具優勢和特色的海洋生物資源，是人類社會可持續發展的寶貴財富。當前，隨著陸地資源短缺、人口膨脹、環境惡化等問題的日益嚴峻，世界沿海國家紛紛把目光投向海洋。黨的“十”報告中提出的建設海洋強國的戰略使我國對海洋科技人才的需求大幅度提高。江蘇省是我國的海洋大省，瀕臨黃海，遼闊的海域蘊藏著極為豐富的海洋生物資源。同時江蘇占有全國近1/4的沿海灘涂資源，是名副其實的海洋資源大省。然而，江蘇省的海洋經濟總產值卻很低。為滿足國家對海洋科技人才的需求和適應江蘇海洋經濟發展的需要，揚州大學于2010年7月組建了海洋資源與環境科學系，并于2011年正式招收海洋生物資源與環境專業的本科生，目前已進入專業課學習階段。
一、開設海洋生物基因工程課程的重要性
海洋生物資源的開發與利用已經成為各國競爭的焦點之一，其中基因資源更是重點。我國“十一五”期間就啟動了海洋技術領域重點項目（863計劃）“海洋生物功能基因工程產品關鍵技術研究”。海洋生物基因工程技術在海洋生物資源研究與開發方面前景廣闊。比如海洋中具有嗜熱、嗜鹽、嗜壓、嗜酸的極端微生物（或植物、動物），它們在這些特殊環境中能產生極端酶，利用海洋生物基因工程技術，可以從極端海洋生物中克隆表達特殊極端酶，進而生產出具有特殊功能的生物醫藥、生物材料等。這種方法可以實現產品的大規模生產，避免季節、資源等因素的限制。此外，利用基因工程技術可以進行水產養殖的改進，主要是從生理學和分子層次探索魚類、貝類的疾病和免疫機理，然后通過基因工程培育新的抗病品種，提高海洋漁業的質量和產量。海洋生物基因工程技術在其他海洋生物資源的研究與開發方面也具有廣泛的應用。由此可見，開設海洋生物基因工程課程不僅可以將現代生物學概念引入到海洋生物學科，還能通過生物技術推動海洋生物資源的進一步開發與利用，對于培養高素質和掌握高技能的海洋科技人才具有十分重要的意義。
二、海洋生物基因工程課程的課堂教學
海洋生物基因工程是通過人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質提取出來，目的基因經PCR擴增后用適當的工具酶進行切割，與載體DNA分子連接重組，再導入海洋生物受精卵、胚胎細胞或體細胞中，使其在受體細胞內復制、轉錄和翻譯表達，定向改變海洋生物遺傳性狀的技術。到目前為止，國內還沒有海洋生物基因工程的指導教材，教學活動實施難度較大。通過探索與總結，我們認為可以從以下幾個方面著手來提高這門課程的課堂教學效果。
1.選好教材。根據海洋生物基因工程課程教學大綱的需要，本著強化基礎，跟蹤前沿，適合海洋生物人才培養的需要，同時有利于學生學習專業知識和培養實驗技能的原則，我們選取了Benjamin Lewin主編的《Genes VIII》，吳乃虎編著的《基因工程原理》和徐晉林等編著的《基因工程原理》等作為教材。由于基因工程是一門新興的前沿學科，發展速度極快，這就要求我們時刻關注國際前沿的進展和熱點，除了認真講授上述的教學內容之外，我們還要收集最新的科研成果，出現的新理論、新技術和新方法，把它們及時的介紹給學生，使教學內容更加豐富，讓學生能夠跟蹤海洋生物基因工程研究領域的前沿問題和熱點問題。這樣不僅能夠豐富學生的知識體系，也提高了學生的學習興趣。
2.精選教學內容。海洋生物基因工程學是學生在學習了基礎生物化學、微生物學、海洋微生物學和海洋分子生物學等多門專業基礎課之后開設的綜合性應用課程。雖然基因工程涵蓋的內容非常廣泛，但在結合我校海洋科學專業的特點和江蘇省對海洋專業人才技能需求的基礎上，本課程設定的主要教學內容包括：基因工程的基本原理和操作方法；海洋微生物基因工程；海洋動物（魚類和貝類）基因工程和藻類基因工程等四個部分。在具體章節上，設置了緒論、基因工程基本概念、基因工程的基本原理、基因工程所需的基本條件、基因工程的操作過程、目的基因的克隆與基因文庫的構建、外源基因表達產物的分離純化、海洋微生物基因工程、海洋動物基因工程、海洋藻類基因工程等十個主要講授章節。
3.雙語教學。縱觀基因工程學科的發展歷程，很多優秀的科研成果均來自國外的大學和科研院所，同樣國外海洋生物基因工程領域的研究基礎比我們要強。因此開展海洋生物基因工程課程的雙語教學，要求教師認真寫好雙語教案，要十分全面并且準確和詳盡。此外，還需要教師閱讀內容較新的外語參考專業書，并具備較為流利的英語口語水平。通過雙語教學，讓學生既可以掌握該研究領域的最新學術動態，又能夠應用正確、規范的語言對專業理論知識進行描述。
4.多媒體課件授課。海洋生物基因工程的全部課程均采用多媒體授課。在多媒體制作的過程中，要避免使用大量的文字，盡可能多地使用圖片、表格、動畫等方式，將抽象、深奧的教學內容生動化、直觀化。同時，教師要積極鼓勵學生選擇部分教學內容自己進行多媒體的制作，并鼓勵學生在課堂上講授自己的多媒體內容，其他學生針對多媒體的內容進行提問，教師進行相應的點評和總結。這樣可以最大限度地活躍學習氣氛，從而調動學生的學習積極性和主動性。通過讓學生進行多媒體的制作和講授，有助于加深學生對理論知識的理解，啟發學生的獨立思考能力，加強了學生的語言表達能力，達到教師教得相對輕松，學生學得愉快，教學相長的目的。
5.啟發式教學。如何提高課堂教學效果一直是教學研究的重點課題。傳統意義上的教學方式是教師在講臺上一直對著電腦，按著鼠標鍵，一頁一頁地講，學生不停在記錄。這樣的方式，沒有給學生思考的機會，是一種被動的學習方式，但學生可能喜歡這種方式，因為他們能夠很輕松地接受到一些已成定論的理論知識。但問題是，學生很快會忘記這些理論知識，因為缺乏一個自己大腦思考的過程。啟發式教學不同于傳統意義上的教學，是一種積極的教學方法。教師在開始講授課程之前，先是向學生提出問題，讓學生進行思考，然后再旁敲側擊，讓學生主動找到問題的答案。例如，在介紹質粒轉化內容時，首先提問學生如何提高質粒轉化的效率，然后讓學生思考，教師再進行針對性的解釋，最終引導學生主動找到正確答案。在啟發式的教學過程中，教師提問應該貫穿海洋生物基因工程的課堂始終，從而使學生能夠不斷地主動思考，而不是被動的接受理論知識。
三、海洋生物基因工程課程的實驗教學
海洋生物基因工程課程是一門實踐性較強的課程。學生通過理論課的學習之后，還需要通過實驗課的訓練，才能更好的理解并掌握理論知識。我們除采用了我國海洋生物基因工程的開拓者國家海洋局第三海洋研究所徐洵教授編著了《海洋生物基因工程實驗指南》外，還在以下方面進行了探索。
1.搭建實驗教學平臺。由于我校已將“海洋科學”學科列為校重點建設學科，因此在多個方面給予了支持。在建設過程中，我們將科學研究平臺與教學平臺進行了緊密結合，并通過結合學院實驗中心及揚州大學多學科的優質資源，構建了海洋生物基因工程實驗室，目前海洋專業已經擁有包括凝膠成像系統、PCR儀、制冰機、電泳儀、超純水、冷凍超速離心機等，可完全滿足海洋生物基因工程實驗課的開設需求，為培養學生實驗操作能力和創新思維創造了良好的條件。
2.實驗教學內容選擇與實施。根據海洋生物基因工程課程的教學大綱要求，海洋生物基因工程實驗課內容主要包括了海洋微生物基因組DNA的提取，目的基因的擴增，質粒的構建和轉化，目的蛋白的表達等基礎性實驗部分，此外還開設了海洋動物（魚類和貝類）基因工程實驗及海洋藻類基因工程實驗等應用性實驗部分。這些實驗內容的開設，使學生能夠更清楚地理解和掌握海洋生物基因工程的理論知識。除在實驗教學的過程中要求學生明確實驗的目的，熟悉實驗內容與步驟，認真進行實驗外，教師還要留給學生一些課后問題讓學生去思考，以培養學生思考問題的能力。教師還要要求學生分析實驗數據，通過對實驗數據的總結和歸納，得出合理的、正確的實驗結果和結論。對于實驗結果不理想的實驗，鼓勵學生找出原因，從而培養學生的發現問題、解決問題的能力。在實驗結果較為理想的基礎上，教師鼓勵學生撰寫論文，以培養學生的寫作能力。此外，教師還會給出實驗題目，讓學生自己去設計實驗，進一步培養學生設計實驗的能力。
海洋生物資源的開發與利用已成為世界各大海洋國競爭的焦點，但我國開發海洋生物資源所需的人才相對欠缺。海洋生物基因工程課程是培養海洋生物學人才的重要課程之一，如何使學生及時掌握最新的海洋生物工程學的理論知識、技術和方法，適應海洋人才培養的需要，已成為涉及海洋生物專業的高等院校、科研院所教學的迫切任務。在海洋生物基因工程課程的教學過程中，只有把理論知識的傳授和實驗操作能力的實踐巧妙地結合起來，才能有效地提高該課程的教學效果和效率，使學生具備完整的、系統的知識理論體系和實驗操作技能，進一步使他們成為海洋生物資源開發所需要的高質量、高技術的人才。
參考文獻：
[1]周曉見，靳翠麗，董昆明，繆莉，封克.江蘇沿海開發戰略下的海洋科學與技術人才的培養[J].中國科技信息，2011，（14）：170-171.
[2]林岳夫.我國海洋生物基因工程的開拓者——記國家海洋局第三海洋研究所徐洵教授[J].中國科技信息，2004，（12）：55.
[3]吳乃虎.基因工程[M].北京：科學出版社，2000.
[4]劉貴有.“基因工程”教學改革初探[J].江蘇教育學院學報（自然科學版），2006，（3）：128-130.
[5]王海，宋青，張懷.基因工程雙語優質課程教學改革實踐[J].中國冶金教育，2009，（12）：22-24.
關鍵詞 新型海洋生物有機肥；水稻；連粳7號；清潔生產；產量；影響
中圖分類號 S511；S144 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）21-0025-02
海洋生物有機肥含多種有益微生物和各種活性酶，以及作物可以利用的微量元素、有機物等，在保持改善和提高土壤肥力、活化土壤養分、增強微生物活性和促進農作物高產、優質、降低農產品成本等方面有著不可替代的作用。因此，研究生物肥料對清潔生產和糧食安全影響具有十分重要的意義[1]。近年來，國內外有關施肥等措施對水稻產量構成因素研究較多，但對秧苗素質影響的相關研究，特別是采用海洋生物有機肥對肥料對水稻秧苗素質的研究較為鮮見。試驗應用海洋生物有機肥快速培肥水稻秧苗，研究海洋生物有機肥對秧苗素質的變化特征，探明對無機肥料的補充效應，探明改進培肥方式，創造高產、高效、清潔的培肥方式[2]。海洋生物有機肥是新型海洋生物有機肥微生物有機液肥，以天然的海洋生物及農副產品為主要原料，優選美國微生物菌群，使用自主研發的新型生物反應器及首創的綠色環保型低溫發酵工藝制備，發現該種肥料是一種可供無公害、綠色、有機食品生產的環保型、高能高效的有機肥料。
1 材料與方法
1.1 試驗概況
試驗分別于2010年和2011年在連云港市東辛農場試驗基地進行。試驗地前茬為小麥。供試水稻品種為連粳7號。
1.2 試驗設計
1.2.1 浸種試驗。試驗共設4個有機肥浸種處理，分別為：用海洋生物有機肥300倍液浸種催芽（M1）；用海洋生物有機肥150倍液浸種催芽（M2）；用海洋生物有機肥450倍液浸種催芽（M3）；以用清水浸種催芽作為對照（CK1）。秧田每天10：30—12：00為澆水施肥時間，秧苗二葉一心期，用海洋生物有機肥750 mL/hm2+尿素1.5 kg/hm2對水225 kg進行噴施；每間隔7 d同上方法進行噴施。6月19日同期移栽，穴栽3苗（規格：25 cm×13 cm），基肥∶蘗肥=6∶4，分蘗肥新生一葉期和二葉期各施50%，穗肥倒4葉、倒2葉各占50%。其他管理措施統一實施。小區面積15 m2，隨機區組排列，3次重復，共12個小區。小區間隔40 cm。
1.2.2 精確定量有機肥無機肥料混施試驗。在水稻大田基肥基礎上，將往年常規施用化肥量300 kg/hm2減少50%，加入海洋生物有機肥7 500 mL/hm2，噴肥在復合肥上，再加上尿素攪拌均勻，作為基肥（標準用量）。采取裂區設計，設置10個處理，標準用量施尿素300 kg/hm2，海洋生物有機肥用量7 500 mL/hm2（L1）；在標準用量基礎上海洋生物有機肥用量減50%（3 750 mL/hm2）（L2）；在標準用量基礎上海洋生物有機肥用量加50%（11.25 L/hm2）（L3）；標準施肥量減50%（150 kg/hm2），海洋生物有機肥用量7 500 mL/hm2（L4）；標準施肥量減50%（150 kg/hm2），海洋生物有機肥用量3 750 mL/hm2（L5）；標準施肥量減50%（150 kg/hm2），海洋生物有機肥用量11.25 L/hm2（L6）；不施氮肥，海洋生物有機肥用量7 500 mL/hm2（L7）；不施氮肥，海洋生物有機肥用量3 750 mL/hm2（L8）；不施氮肥，海洋生物有機肥用量11.25 L/hm2（L9）；以施氮肥300 kg/hm2，不施海洋生物有機肥作為對照（CK2）。小區面積15 m2，裂區隨機區組排列，3次重復，共30個小區。
1.2.3 孕穗期噴肥試驗。大田孕穗期追肥設4個處理，分別為：用海洋生物有機肥750 mL/hm2+尿素3.0 kg/hm2+鉀肥2.25 kg/hm2，對水450 kg噴施（U1）；用海洋生物有機肥1 500 mL/hm2+尿素3.0 kg/hm2+鉀肥2.25 kg/hm2，對水450 kg噴施（U2）；用海洋生物有機肥2 250 mL/hm2+尿素3.0 kg/hm2+鉀肥2.25 kg/hm2，對水450 kg噴施（U3）；以尿素3.0 kg/hm2+鉀肥2.25 kg/hm2，對水450 kg噴施作為對照（CK3）；小區面積15 m2，隨機區組排列，3次重復，共12個小區。
2 結果與分析
2.1 不同濃度海洋生物有機肥浸種對水稻秧苗素質及產量的影響
從表1可以看出，噴肥秧苗葉齡較對照降低，隨著噴肥量的增加而降低。苗高較對照降低。各處理單株帶蘗較對照減少；發根力降低。分析主要原因是秧田期噴肥促使秧苗生長較快，導致秧苗抗性低，受稻飛虱危害較重，造成秧苗整體素質下降。從表2可以看出，成熟期產量構成因素受浸種和噴肥影響不能確定，最終產量除處理M1外，各處理均低于對照。本試驗設計不能得出浸種對秧苗素質的影響。主要是秧田期秧苗素質低造成減產。
2.2 不同氮素條件下海洋生物有機肥對水稻產量構成因素的影響
從表3可以看出，海洋生物有機肥在正常施氮水平條件下對水稻產量提高不明顯。在施氮量減半的條件下產量與正常施肥條件下產量持平，海洋生物有機肥對水稻產量有明顯提高。在施氮量減半條件下也能達到9.50 t/hm2以上的產量，證明海洋生物有機肥對水稻在低氮水平下取得高產有促進作用。在土壤供氮量充足的條件下海洋生物有機肥施用量不宜過高，過高易造成減產。本試驗范圍內建議土壤處理用量以3 750～7 500 mL/hm2為宜。
從表4可以看出，孕穗期海洋生物有機肥噴肥對有效穗數、穗總粒數影響小，主要影響結實率和千粒重，最終影響產量。除處理U1外，其余處理產量均表現為降低，海洋生物有機肥孕穗期噴量以750 mL/hm2左右為宜。
3 結論與討論
近年來，水稻產量逐年上升，主要是依賴不斷提高施肥水平，特別是增加化肥施用量，但該施肥技術存在弊端：一是氮肥水平偏高，經濟效益明顯下降；二是影響水稻米質；三是造成水體環境富營養化日趨嚴重[3]。海洋生物有機肥完全符合水稻高產、優質、高效清潔生產要求。在施氮量減半條件下產量與正常施肥條件下產量持平，水稻產量均在9.50 t/hm2左右，控制氮肥用量，經濟高效施肥。減少對環境的污染，特別有益于減輕水體富營養化。海洋生物有機肥完全符合水稻高產優質高效清潔生產要求[4-6]。
4 參考文獻
[1] 周青，陳新紅，葉玉秀，等.生物肥料培肥水稻秧床對土壤酶活性的影響[J].中國農學通報，2011，27（7）：26-29.
[2] 凌啟鴻，張洪程，仲維功，等.水稻豐產高效技術及理論[M].北京：中國農業出版社，2005.
[3] 凌啟鴻，張洪程，蔡建中，等.水稻高產群體質量及優化控制探討[J].中國農業科學，1993，26（6）：1-11.
[4] 徐宗進，汪洪洋，張立智，等.水稻新品種連粳7號高產栽培技術探討[J].江蘇農業科學，2010，6（3）：47-48
