海洋生物学研究的科学方法

研究简史

公元前4世纪，古希腊亚里士多德在《动物志》中记述了170多种海洋生物，按现代分类包括有海绵动物、腔肠动物、蠕虫、软体动物、节肢动物、棘皮动物、原索动物、鱼类、爬行类、海鸟、海兽等十多个主要动物类群，其中海洋鱼类即有110多种。公元前三世纪左右刊行的中国《黄帝内经》中，已有用墨鱼和鲍治病的记录。公元前2—公元前1世纪成书的《尔雅》，不但记载有海洋动物，而且还有海洋藻类。公元初古罗马S．C．普利尼乌斯的《自然历史志》，记录了170多种海洋生物。以上为海洋生物学的萌芽阶段。

随着自然科学和航运事业的发展，海洋生物学进入到科学的研究阶段。1674年，荷兰A．van列文虎克最先发现海洋原生动物。1777年，丹麦O．F．米勒应用显微镜观察北海的浮游生物。19世纪前期，C．G．爱伦贝格在海洋中发现硅鞭藻类。英国C．R．达尔文对他在1831—1836年“贝格尔”号航海中采集的蔓足类和珊瑚类，进行了出色研究。德国J．米勒于1845年使用浮游生物网，采集和研究海洋浮游生物。英国E．福布斯在19世纪中期先后提出海洋生物垂直分布的分带现象，按深度将爱琴海分成八个带；发表《英国海产生物分布图》；出版《欧洲海的自然历史》。德国V．亨森于1887年提出浮游生物（Plankton）的概念，并对海洋浮游生物开展了定量研究。1891年，德国E．H．哈克尔提出游泳动物（Nekton）和底栖生物（Benthos）两个概念。上述三个生态类群的概念，至今仍广为应用。1908—1913年，丹麦C．G．J．彼得松的工作奠定了海洋底栖生物定量研究的基础。1946年，美国C．E．佐贝尔的《海洋微生物学》奠定了海洋微生物，主要是海洋细菌的研究基础。瑞典S．埃克曼的《海洋动物地理学》（1935—1953年）、美国J．W．赫奇佩斯等主编的《海洋生态学和古生态学论文集》（1957年）和H．B．穆尔的《海洋生态学》（1958年）等，都促进了海洋生物学的发展。

19世纪下叶开始，各国竞相派出海洋考察船、设立滨海生物研究机构，海洋生物的研究工作日益兴盛。其中，最有名的海洋考察是英国“挑战者”号调查船历时三年半（1872—1876年）的环球调查，学者们采集了大量深层和中层生物，出版了五十卷巨著，所记载的生物的新种达4400多个，使当时已知的海洋生物种数翻几番。最古老的海洋生物研究机构是意大利那不勒斯（那波利）海洋生物研究所，成立于1872年，1874年正式开放。1888年，英国海洋生物学会成立了普利茅斯海洋研究所。美国在大西洋岸的伍兹霍尔，于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实验所，于1891年创建，等等。它们至今仍是世界上最活跃的海洋生物研究中心，特别是伍兹霍尔海洋生物研究所的工作，对海洋生物学的发展起了重要的作用。

20世纪60、70年代以来，由于电子计算机、信息论、控制论和微量化学元素测定等数理化新成就、新技术的应用，海洋生物学的研究发展到新的阶段。如英、日学者利用生物工程技术研制出控制海洋鱼苗性别的方法；美国发射海洋卫星调查海洋鱼群的数量和种类变化等。该阶段的特点是：

1．海洋生物学研究出现了大综合趋势，海洋生态系研究兴起。如对珊瑚礁生态系、上升流生态系的研究。

2．实验生物学研究大力开展，并与生产实践密切联系，进行水产增养殖研究，“海洋水产生产农牧化”已成为重要的发展方向。据统计，中国海藻养殖1983年年产150多万吨（鲜品），日本约为50多万吨；中国对虾养殖产量1984年已达两万吨，大大超过了同年的捕捞产量。

3．向深海和远洋两个方向发展。研究深海和远洋生物的生命活动、代谢规律和演变及其资源，如对南大洋磷虾资源的调查和利用；美国等国学者在深海海底，发现独特的化能自养的细菌和动物等组成的海底热泉生物群落，它们组成了一个与陆地、淡水以及绝大部分海域迥然不同的物质循环和生态系统。

4．海洋生物药物研究兴起。自20世纪50年代后期在柳珊瑚中发现有价值的药用成分后，沿海各国纷纷从海洋生物中寻找药物，目前已知的海洋药用生物已有一千多种。

中国对海洋生物的科学研究始于20世纪20年代，以后曾活跃一阵。20世纪30年代初在厦门组织了全国性的“中华海产生物学会”，20世纪30年代中期海洋生物研究中心逐渐转移到青岛。20世纪30年代后期至20世纪40年代，中国海洋生物研究基本处于停顿状态。20世纪50年代及其以后，在中国科学院、教育部、国家水产局和海洋局系统以及一些省市，先后建立了海洋生物的研究机构，开展了全国性的海洋调查、渔场调查、海洋水产养殖和栽培，以及实验生物学和海洋生物学基础理论的研究，取得了许多较高水平的成果。