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****、**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,组织国内科研团队、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、**军医大学教授焦炳华,了解了该领域的*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。拿各式各样的鱼来说,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****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**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*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。**种是**发展型的挪威模式,该国企业掌握了“水下连续泵吸捕捞”**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。**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**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Omega3、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**可**重大**
除了把海洋生物转化为保健食品,**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**来抵御其他物种的侵袭。由于**释放后很快会被海水稀释,为达到防御效果,**的活性往往非常强。所谓“是药三分毒”,这些活性很强的**成为海洋**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**200种,其中20种是海洋**。在《本草纲目》中,记载了85种海洋**,如海带能**甲状腺炎,海螵蛸(乌贼科动物的内壳)具有**胃溃疡的功效。
上世纪40年代,利用现代科学技术的海洋**研究在发达国家兴起。*早开发成功的海洋*****,来源于海洋**的头孢菌素。随后,**恶性血液病的阿糖胞苷于1955年上市,可**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**。此外,17种针对恶性肿瘤、创伤和神经精神系统**的海洋**进入了1-3期临床试验阶段。
与发达国家相比,我国的海洋**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**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**的**先导化合物。比如,中国海洋大学自主研发的抗老年痴呆**“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**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****、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**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**的海洋**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���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。