海洋：生物资源的巨大宝库

中国水产门户网报道   海洋是生物资源的巨大宝库。据估计，地球上80%的物种生活在海洋，种类超过1亿种。然而，目前我国已鉴定的海洋物种数量仅为20278种，与估计值相比，只是“冰山的一角”。

    对人类来说，这2万多种海洋生物已是一座可观的宝库，如何在不破坏生态环境的前提下，把它们转化为创新药物、高端生物制品、健康食品以及其他各类高附加值产品，成为摆在各国面前的一个重大问题。从“九五”末期开始，我国863计划在海洋技术领域设立了海洋生物技术主题，组织全国科研团队、企业进行开发海洋生物宝藏的技术攻关和产业化探索。近日，记者采访了国家863计划海洋生物技术主题专家组组长、第二军医大学教授焦炳华，了解了该领域的最新进展。

    把南极磷虾变成高附加值产品

    说到海洋生物，人们就会想到鱼、虾、贝、藻等。拿形形色色的鱼来说，海洋渔业的捕捞、加工技术和产业，是我国近十多年来发展的一个重要领域。目前，中国已是全球海洋渔业捕捞量、近海养殖量排名第一的国家，多宝鱼、青蟹、海参、鲍鱼等酒店餐桌上的“常客”都已实现人工养殖。不过，在渔业加工和高质化方面，我国和发达国家还有较大差距。据焦炳华介绍，欧盟、日本等地区和国家已基本实现“全鱼利用”—鱼肉食用，鱼骨加工成治疗骨关节炎的硫酸软骨素，鱼皮做胶原蛋白，鱼内脏做鱼油和蛋白质产品。“在欧洲人的餐桌上，鱼都是以鱼肉块形式出现的，几乎看不到整鱼，这是因为他们的全鱼利用率高达75%，鱼肉外的部分早已拿去做深加工了。 ”

    再以虾为例，我国正在研究如何开发南极磷虾的巨大价值。世界卫生组织曾将南极磷虾、对虾、牛乳和牛肉的氨基酸综合营养价值比较评分，结果磷虾获得100分，牛肉96分，牛乳91分，对虾71分。除了作为营养价值极高的医药、健康食品原料，磷虾体内的低温蛋白酶、脂肪酶等是重要的工业原料。

    在南极水域，磷虾的生物量约为6.5－10亿吨，是可供人类利用的最大的可再生动物蛋白库。在传统海洋资源锐减的今天，这种长度只有5厘米左右的虾已成为各国竞相开采的资源。国际上，磷虾产业主要有3种模式。第一种是全面发展型的挪威模式，该国企业掌握了“水下连续泵吸捕捞”专利技术，可以一次性捕获大量磷虾，用作动物饲料的添加剂和磷虾油精炼加工。第二种是求专求精型的加拿大模式，该国磷虾产业的重点是加工、提炼高级磷虾制品，如保健品和医药级磷虾油。第三种是稳健发展的日韩模式。日本企业在把磷虾用作人类食品方面具有优势，而且比较注重经济效益。韩国的捕捞量近年来也很大。

    与这些国家相比，我国的磷虾产业尚处于起步阶段，缺少大型捕捞加工船。由于磷虾富含的蛋白质在常温条件下很容易降解，捕捞上来后如不能在船上迅速冷藏、加工，很快就会变成一堆空壳。因此，大型捕捞加工船须装有快速脱壳、清洗、冷冻设备，有很高的技术含量。焦炳华认为，我国应大力发展蛋白粉、磷虾油等高附加值磷虾产业，它们既能为老百姓的健康造福，也具有很高的经济效益。以磷虾油为例，它富含Omega 3、DHA等不饱和脂肪酸，对人的心血管、神经、骨骼和关节、视力、皮肤都具有很好的保健效果。“我们要尽快打通磷虾产业化技术路线，同时降低成本，到2020年，形成3－5家磷虾产业化企业。 ”

    海洋生物药物可治疗重大疾病

    除了把海洋生物转化为保健食品，药物研发也是海洋科技的一个重点领域。海洋中，海绵、珊瑚等低等生物缺少主动防御能力，但它们进化出了一系列“化学武器”—通过释放毒素来抵御其他物种的侵袭。由于毒素释放后很快会被海水稀释，为达到防御效果，毒素的活性往往非常强。所谓“是药三分毒”，这些活性很强的毒素成为海洋药物开发的宝贵资源。

    其实，中国古人早就发现了海洋生物的药用价值。据统计，《诗经》中记载了药物200种，其中20种是海洋药物。在《本草纲目》中，记载了85种海洋药物，如海带能治疗甲状腺炎，海螵蛸（乌贼科动物的内壳）具有治疗胃溃疡的功效。

    上世纪40年代，利用现代科学技术的海洋药物研究在发达国家兴起。最早开发成功的海洋抗生素药物，来源于海洋真菌的头孢菌素。随后，治疗恶性血液病的阿糖胞苷于1955年上市，可治疗乙型肝炎的阿糖腺苷于1969年上市。 2004年至今，短短10年间，国际上又接连批准了6个海洋药物。此外，17种针对恶性肿瘤、创伤和神经精神系统疾病的海洋药物进入了1－3期临床试验阶段。

    与发达国家相比，我国的海洋药物开发水平还比较落后。上世纪80－90年代，我国批准了5个海洋多糖药物上市，但没能进入国际市场。近年来，在国家的支持下，我国科研人员从海洋生物中发现了一批针对重大疾病的药物先导化合物。比如，中国海洋大学自主研发的抗老年痴呆药物“HSH971”，已进入3期临床阶段，并以8100万美元的价格转让美国新诺华公司。又如，在863计划的支持下，浙江兴业集团正在开发 “甘油三酯型DHA/EPA”。DHA、EPA是来自深海鱼油的不饱和脂肪酸，前者可以促进婴儿的智力和视力发育，后者能降血脂、活化血管。然而，这两种物质很容易氧化，所以研发人员试图将甘油三酯与它们“嫁接”在一起，达到不易氧化也更容易被人体吸收的效果。

    向海洋生物技术强国迈进

    海洋生物还有许多其他用途。你可能不会想到，从蟹壳中提取的壳聚糖，改性后能做人工眼角膜，在国内已进入临床试验阶段；从壳聚糖中提取的壳寡糖，能制成农用生物制剂，喷洒到小麦、苹果、茶叶等农作物和蔬果上，可以增强其对病虫害的免疫力；海洋生物蛋白酶则可制成洗衣粉、果蔬清洗剂，与冷水混合后具有很好的去污和去农药效果。

    焦炳华透露，我国正在制订《国家海洋科技发展计划》。在“建设海洋强国”这一战略部署下，未来5－10年内，我国将在海洋创新药物、海洋生物制品、功能基因产品、微生物技术与产品、水产品加工与高值化利用、渔业资源可持续利用等方面全面推动产业化进程，初步形成海洋生物战略性新兴产业。到2020年，预计我国将有3~5个针对重大疾病的海洋药物进入市场；20种以上海洋生物酶、10种以上医用生物材料、30种以上系列海洋农用生物制剂实现产业化；初步形成3－5个南极磷虾产业化企业，研发30种以上海水养殖新品种。到2030年，我国预计将形成1000亿元规模的海洋生物产品战略性新兴产业群。

    “我们有两大目标：到 2030年，把我国建成中等海洋生物技术强国；到2050年，建成世界海洋生物技术强国，让越来越多的海洋生物资源为国计民生服务。 ”焦炳华说。