海洋生物學

海洋生物學，是研究海洋中生命現象、過程及其規律的學科，是海洋科學的一個主要學科，也是生命科學的一個重要分支。

公元前四世紀，古希臘亞里士多德在《動物志》中記述了 170多種海洋生物，按現代分類包括有海綿動物、腔腸動物、蠕蟲、軟體動物、節肢動物、棘皮動物、原索動物、魚類、爬行類、海鳥、海獸等十多個主要動物類群，其中海洋魚類即有110多種。

公元前3世紀左右刊行的中國《黃帝內經》中，已有用烏鰂(即墨魚)和鮑治病的記錄。公元前2～前1世紀成書的《爾雅》，不但記載有海洋動物，而且還有海洋藻類。公元初古羅馬S.C.普利尼烏斯的《自然歷史志》,記錄了170多種海洋生物。中國明朝屠本畯的《閩中海錯疏》(1596)，記載有200多種海產生物。以上為海洋生物學的萌芽階段。

1674年，荷蘭 A.van列文虎克最先發現海洋原生動物。1777年，丹麥O.F.米勒應用顯微鏡觀察北海的浮游生物。19世紀前期，C.G.愛倫貝格在海洋中發現硅藻類。英國C.R.達爾文對他在1831～1836年“貝格爾”號航海中 採集的蔓足類和珊瑚類，進行了出色研究。德國J.米勒於1845年使用浮游生物網，採集和研究海洋浮游生物。

英國E.福布斯在19世紀中期先後提出海洋生物垂直分佈的分帶現象，按深度將愛琴海分成 8個帶；發表《英國海產生物分布圖》；出版《歐洲海島島的自然歷史》。德國 V.亨森於1887年提出浮游生物(Plankton)的概念，並對海洋浮游生物開展了定量研究。1891年，德國E.H.哈克爾提出遊泳動物(Nekton)和底棲生物(benthos)兩個概念。上述3個生態類群的概念，至今仍廣為應用。1908～1913年，丹麥C.G.J.彼得松的工作奠定了海洋底棲生物定量研究的基礎。1946年，美國C.E.佐貝爾的《海洋微生物學》奠定了海洋微生物學的基礎，主要是海洋細菌的研究基礎。瑞典S.埃克曼的《海洋動物地理學》（1935、1953）、美國J.W.赫奇佩斯等主編的《海洋生態學和古生態學論文集》(1957)和H.B.穆爾的《海洋生態學》(1958)等，都促進了海洋生物學的發展。

各國競相派出海洋考察船、設立濱海生物研究機構，海洋生物的研究工作日益興盛。其中，最有名的海洋考察是英國“挑戰者”號調查船歷時三年半(1872～1876)的環球調查，學者們採集了大量深層和中層生物，出版了50卷巨著，所記載的生物的新種達4400多個，使當時已知的海洋生物種數翻幾番。最古老的海洋生物研究機構是義大利那不勒斯（那波利）海洋生物研究所，成立於1872年，1874年正式開放。1888年，英國海洋生物學會成立了普利茅斯海洋研究所。美國在大西洋岸的伍茲霍爾，於1888年建立海洋生物研究所；在太平洋岸的斯克里普斯海洋研究所的前身海洋生物實驗所，於1891年創建，等等。它們至今仍是世界上最活躍的海洋生物研究中心，特別是伍茲霍爾海洋生物研究所的工作，對海洋生物學的發展起了重要的作用。

60、70年代以來，由於電子計算機、資訊理論、控制論和微量化學元素測定等數理化新成就、新技術的應用，海洋生物學的研究發展到新的階段。如英、日學者利用生物工程技術研製出控制海洋魚苗性別的方法；美國發射海洋衛星調查海洋魚群的數量和種類變化等。該階段的特點是：①海洋生物學研究出現了大綜合趨勢，海洋生態系研究興起。如對珊瑚礁生態系、上升流生態系的研究。②實驗生物學研究大力開展，並與生產實踐密切聯繫，進行水產增養殖研究,“海洋水產生產農牧化”已成為重要的發展方向。據統計，中國海藻養殖1983年年產150多萬噸（鮮品）,日本約為50多萬噸；中國對蝦養殖產量1984年已達2萬噸，大大超過了同年的捕撈產量。③向深海和遠洋兩個方向發展。研究深海和遠洋生物的生命活動、代謝規律和演變及其資源，如對南大洋磷蝦資源的調查和利用；美國等國學者在深海海底，發現獨特的化能自養的細菌和動物等組成的海底熱泉生物群落，它們組成了一個與陸地、淡水以及絕大部分海域迥然不同的物質循環和生態系統。④海洋生物藥物研究興起。自50年代後期在柳珊瑚中發現有價值的藥用成分后，沿海各國紛紛從海洋生物中尋找藥物，目前已知的海洋藥用生物已有一千多種。

中國對海洋生物的科學研究始於20世紀20年代，以後曾活躍一陣。30年代初在廈門組織了全國性的“中華海產生物學會”，30年代中期海洋生物研究中心逐漸轉移到青島。30年代後期至40年代，中國海洋生物研究基本處於停頓狀態。50年代及其以後，在中國科學院、教育部、國家水產局和海洋局系統以及一些省市，先後建立了海洋生物的研究機構，開展了全國性的海洋調查、漁場調查、海洋水產養殖和栽培，以及實驗生物學和海洋生物學基礎理論的研究，取得了許多較高水平的成果。

一、海洋生物學發展的過程1.海洋生物學從海洋生物的形態、分類研究開始，在發展過程中不斷充實了生態學的內容海洋生物學比陸地生物學，即一般生物學的發展緩慢得多。海洋佔地球面積的三分之二，海洋的生產力比陸地大得多，而海洋對人類提供的食物大約只佔人類所需要的百分之一。最近幾十年來，隨著世界人口的不斷增長，人們對海洋生物資源的要求越來越迫切。

海洋生物學主要研究海洋里生命的起源和演化，生物的分類和分佈、發育和生長、生理、生化和遺傳，特別是海洋生物學。其目的是闡明生命的本質，海洋生物的特點和習性，及其與海洋環境間的相互關係，海洋中發生的各種生物學現象及其變化規律，進而利用這些規律為人類生活和生產服務。

海洋生物學分類區系研究 20世紀30年代，張璽、曾呈奎等開展海洋生物分類區系研究，是海洋生物學研究中的一項基礎工作，它不僅發現和描述了物種，而且闡明了物種的形成與進化，物種之間的親關係，並建立了完善的分類區系。

海洋藻類學

早在20世紀20年代，曾呈奎等就已經開始了海藻的分類研究。解放后，海藻學的研究有了很大發展，尤其經濟海藻的研究，成績更為顯著，已採集海藻標本121360號。其中63299號為臘葉標本,46000號為液體保的底棲種標本，11647號為浮遊標本。

海洋生物

在海藻區系的研究中，中國科學院海洋研究所50年代初即對海洋溫度帶的劃分總是海藻的溫度性質以及確定溫度性質的方法進行研究，並提出把海洋原則地分為冷水溫水和暖水三帶，第一帶又分為兩個亞帶，把世界海洋分為5個大帶和11個小帶，曾呈奎等人還進行了北太平洋西部海藻區系區劃的研究和中國沿海海藻區系研究得出中國黃渤海海藻具有明顯的溫水性，屬暖溫帶，但有相當多冷溫帶成分。東海海藻區也屬暖溫性，但已沒有黃渤海那些冷水性種，亞熱帶種卻有增加。南海海藻區系屬暖水性，其北部屬亞熱帶性，南部屬熱帶性。

黃渤海屬於北溫帶海洋植物區系組、北太平洋植物區的東亞亞區；東海和南海屬於印度一西太平洋植物區，前者屬中國一日本海洋植物亞區，後者屬印度一馬來亞海洋植物亞區。中國科學院海洋研究所與山東海洋學院、黃海水產研究所等單位還進行了海藻的形態和生活史方面的研究。完成了甘紫菜生活史的研究，為中國開展大規模紫菜人工養殖創造了條件。

海洋魚類

這主面的研究工作開展得比較早。1936年出版了陳兼善、費鴻年合著的《魚類學》。解放以後,中國科學院海洋研究所等部門在石首科魚類的分類研究中系統地研究了中國石首科魚13屬37種，建立了4個亞科，2個新屬，4個新種。在中國東方魨屬魚類分類研究中重點研究了13種和2個新種，對每種的形態特徵，地理分佈和各種之間的親緣關係進行了深入研究，提出了系譜圖。

他們還開展了海洋魚類地理學的研究，根據不同海區魚類的區系、組成及其溫度性質，提出中國海洋魚類可分為3種類型：渤海與黃海區係為暖溫帶性，屬北太平洋溫帶動物區系東亞亞區；東海西部與南海北部區系，屬亞熱帶性質，為印度一西太平洋暖水區系的中國一日本亞區；東海東部與南海南部區系，屬熱帶性質，為印度一西太平洋暖水區的印尼一馬來亞區。

中科院海洋研究所、黃水產研究所、山東大學等單位的研究人員參加了中國軟骨魚類志，黃渤海魚類調查報千東海類志南海魚類志南海諸島海域魚類志，黃渤海魚類圖說和中國動物圖譜魚類等專著的編寫工作。

海洋無椎動物學

海洋無椎動物學研究的重點是經濟較大的軟體動物、甲殼動物和棘皮的動物等。建國初，中國科學院海洋研究所、黃海水產研究所等單位就開始了這方面的研究工作。

原生動物分類研究以有孔和放射為最多。鑒定了有孔蟲約800種，放射蟲200多種。海綿動物分類研究中，初步鑒定了尋常海綿約80餘種。在腔腸動物研究中以水母類研究較多，鑒定了中國螅水母約140種，苔蘚動物在中國海域中種類較多，估計約有500種，已鑒定了200餘種。

海洋生物

軟體動物在海洋無椎動物中佔有重要地位。青島作為國家海洋科研基地已經進行了系統的整理和研究，基本上了解了軟體動物的種類形態特徵、地理分佈等，並發現了一些新種。這主面的專著有張璽教授等編著的《中國北部海產經濟軟體動物》、《中國經濟動物志》、《中國動物圖譜——軟體動物》等。

中國科學院海洋研究所和家牧漁業部黃海水產研究所在棘皮動物分類研究中，主要進行了區域性種類的調查研究和鑒定工作。已鑒定了海參綱40餘種、海膽綱20餘種、蛇尾綱約40種、海星綱約20種。海洋生成學研究 建國后，中國科學院海洋研究所和家牧漁業部黃海水產研究所開始了海洋生態學研究。海洋生物學家對中國海的海洋生物種類的組成、生活習性、季節變化、分佈 和移動與海洋環璋的關係等方面進行了系統深入的研究，並已開始了生態系的研究。

海洋群體生態學

早在70年代以前，就基本掌握了中國各海區浮游生物和底棲生物的分佈和數量變化規律，群落區系特點及其與海區水系的關係。研究發現浮游生物數量的多少分佈的次序是東海、渤海、黃海、底棲生物數量多少分佈的次序是黃海、東海、渤海、南海。

個體生態學

對主要的捕撈對象（主要經濟海產蝦類）進行了系統的調查研究，對其生活習性、生殖習性以及洄遊規律有了比較深入的了解。對一些經濟價值較高的養殖海洋動物的生長、繁殖與環境條件的關係也進行了系統的分析研究。

附著生物生態學

中國科學院海洋研究所用5年時間對中國主要港灣的附著生物群落的種類、附著季節、數量及環境因子的影響，進行了系統的研究。中國海沿岸發現的附著生物已達500多種，其中藻類56種、動物444種。許多種是廣溫、廣鹽性的。種類數量自北方海域向南海域逐漸增。溫度是影響附著生物附著期變化的主要因子，由於中國海區所跨的緯度大，各海區附著期長短差別很大。附著生物生態學研究對促進防腐蝕和防污損的研究有重要的作用。

海洋實驗生物學

中國海洋實驗生物學研究的主要方向是實驗生態學，應用實驗生物學方法來研究生物與環境條件之間的關係，以尋找有利於有益種生物的生長、繁殖和有害種生物防除的有效方法。

80年代，青島的海洋科研單位和院校在中國主要經濟海產動物、植物的實驗生態學研究方面取得了顯著的成績，其中尤以海帶、紫菜、對蝦、貽貝、扇貝、鮑魚、海參、梭魚等的實驗生態學研究取得的實際經濟效益突出。

海洋微生物的

海洋微生物研究尚處發展階段。中國科學院海洋研究所在渤海石油降解微生物某些生態學特徵的研究中，共鑒定了各類微生物2836株，證明渤海表層水和底質中普遍存在石油降解細菌、石油降解酵母和黴菌，它們在石油污染變化中都起重要作用；在探索紫菜黃斑病因和防治試驗中，提出了淡水浸泡、低比重海水掛養、遊離氯等藥物處理的有效防治方法；海洋細菌溶菌的研究，已經成功地從海水中分離出能溶解綠膿桿菌的菌株；海纜黃麻護層防腐研究、木質船體防腐研究等均取得了一定成果。

海洋初級生產力

這項研究工作開始於50年代。中國科學院海洋研究所、南海海洋研究所和國家海洋局第一海洋研究所等單位先後進行了研究。首先開展了渤海浮游植物初級生產力與主要生態因素之間相互關係研究。得出渤海水域浮游植物葉綠素的數量分佈具有明顯的空間變化，高峰期在3月，9月，10月次之，12月，1月為最低，根據浮游植物光合生產計算模式，估算了渤海水域不同月份的初級生產力，其峰值期依次為7月，3月，最低值期為12月，其年變化幅度每平方米每日約為530毫克碳，平均初級生產力每平方米每日為308毫克碳，每年的初級生產量約為1000萬噸有機碳，可生產經濟魚蝦約100～400萬噸。

海洋生物藥用

60年代初，中國科學院海洋研究所等單位開展了具有驅蟲作用的海藻的調查，並先後發表了《海洋藥物資源彙編》、《南海海洋藥用生物》、《中國有毒魚類和藥用魚類》、《南海海洋藥用生物》等專著。后三本書分別收載藥用海洋生物147種有毒魚類和藥用魚類250餘種海洋生物214種。80年代在黃海和渤海發現的藥用海洋生物已達200餘種。對海洋中生物活性物質進行綜述，進一步推動海洋藥物的研究工作。方法：採用手動和機檢相結合的方法，查閱了國內外大量的相關文獻。結論：海洋生物由於其獨特的代謝方式，產生的活性物質化學結構豐富多樣，分子結構獨特新穎具有極大的藥用潛力，從海洋中尋找生物活性物質並開發研究新的藥物前景廣闊。

海洋環境生物學

這方面的主要研究課題有：污染物對海洋生物的互性毒理作用及其毒性的積累轉移，有毒物質在食物鏈上的積累轉移排出過程和海洋生態第中物質及能量的轉化規律等。中科院海洋研究所還研究了石油污染及其他重金屬污染對經濟魚貝類養殖的影響等。並注意對"赤潮"形成和防治的研究。

太平洋海洋生物

1979年中國科學院海洋研究所等單位利用“首次全球大氣試驗”期間採集的生物標本，開始了太平洋赤道部分海區海洋浮游植物浮遊動物的種類組成和數量分佈及其與環境因素關係的研究，初步鑒定出浮游植物100多種，浮遊動物300多種，其中有很多屬中國首次發現的品種。

南極近海生物

1980年以來，青島已有很多海洋科研人員，參加南極極地海洋科學考察。南極海洋生物考察的對象有海豹、企鵝、鯨、魚類、大型海藻、磷蝦及其他浮遊動物、底棲動物、漂浮動物等。研究內容包括上述海洋生物的種類組成、數量分佈、季節變化及其生態特徵等。還首次發現了一些新種，如暖水種硅藻、冰藻優勢種等。在極地海洋水文方等方面也開展了一定的研究工作，初步得出長城站潮汐變化的一些基本特徵等。

以界、門、綱、目、科、屬、種系統研究各種海洋生物的地位，目的是了解海洋生物的資源和進化系統。兩百多年來，生物學者基本上遵循林奈的兩界說(1735)，把海洋生物劃分為海洋植物和海洋動物兩大類。隨著分類學的發展，科學家們認識到這個分類法有不少缺點，如真菌和大多數細菌並不有光合作用，卻被歸入植物。所以，20世紀50、60年代以來，學者們提出了多說法說，其中具有代表性的是R.H.惠特克的五界說(1969)。惠特克把生物分為原核生物界、原生生物界、植物界、真菌界和動物界。

海洋生物中現知種類最多的是海洋動物，有16～20萬種，分佈在動物界的數十個門類中。海洋植物1萬多種，主要是低等的植物──海洋藻類，高等的海洋種子植物僅有100多種。海洋真菌不足500種。海洋細菌的種類較多。

研究海洋生物外部和內部形態的特徵及其規律，是海洋生物學和海洋生態學研究必不可少的一部分。海洋與陸地相比具有很大的特殊性，尤其是深海的強大壓力和黑暗無光，使海洋動物、細菌等在外部和內部形態上的多樣性和特殊性十分明顯。這些特徵和規律是無法從研究陸棲生物中得到的。食物是生態學最基本的課題之一。對海洋食物鏈和食物網、海洋生物生產力的研究，也是海洋生態學的重要研究內容。

海洋生物生理、生化和遺傳研究 分別研究海洋生物機體各部分的生理機能，化學組成和代謝，遺傳特性，及其變化規律。由於人類對海洋資源的需求激增，海洋生物在經濟上、科學上的價值也愈益重要，因而這些方面的研究都已有不同程度的進展。

生物海洋學 研究生物作為海洋組成部分而產生的各種海洋現象，如海洋浮游生物的“晝夜垂直移動”等現象在時間和空間上分佈的特徵。這是海洋生物學所特有的一個分支學科，近年來發展較快。

海洋是生命的發源地，地球上生命30多億年的發展史，其中85％以上的時間是完全在海洋中度過的。要研究生命的起源和演化問題，離不開海洋生物學的工作。

海洋中生物門類，主要是動物門類的多樣性遠遠超過陸地和淡水，其中許多門類的動物只能生活在海洋中。要了解整個生物的分類系統及其演化過程，必須研究海洋生物學。

海洋佔地球表面面積的71％，又是眾多工業廢料的彙集地，海洋生態學的研究不但有利於保護生物的生存環境，而且直接關係到海洋生物資源的開發和利用。

海洋生物具有一些特有的生理機能和生化特點，如海洋魚類和哺乳類的游泳能力、回聲定位和體溫的調節，已成為仿生學的重要研究內容。

在國民經濟建設中，海洋生物學也佔有重要地位。海洋生物是人類食品的重要來源，現可供食用的海洋藻類已達近百種，如海帶、紫菜；可供食用的海洋動物則更多，目前全世界所消耗的動物蛋白質（包括飼料用的魚粉）,約有12.5％～20％(鮮品計算)來自海洋。海洋生物是工農業和藥物原料，如由海藻中提取的瓊膠、卡拉膠、褐藻膠已分別用於食品、釀造、塗料、紡織、造紙和印刷工業。

目前已從海洋生物體中提煉出各種酶和激素、多肽類、多糖類、脂酸等，製作神經毒素、麻醉劑、止血劑、降壓劑、抗生物質、抗菌素、抗癌物質等藥物。珍珠、紅珊瑚、角珊瑚等海洋生物，是名貴的裝飾品和工藝原料。紅樹林和海草具有護堤防浪等作用，它們的生長區是理想的海洋水產生產農牧化的基地。不少海洋生物還具有觀賞的價值。也有一些海洋生物對人類是有害的，如船蛆、海筍、蛀木水虱等海洋鑽孔生物，貽貝、牡蠣、藤壺等海洋污著生物。