第四章　海洋资源大搜集

1．人类与海洋资源

资源与环境是人类生存和发展的基本条件。生产力的飞跃发展、社会的文明进步、国家的繁荣富强，都与资源环境条件息息相关。资源的安全是国家的安全，资源的危机是民族的危机。海洋占地球表面的71%，是各国分别占有和世界共有的。世界海洋中有2.5亿平方千米公海和国际海底区域，其中有丰富的共有海洋资源。海洋是富饶而未充分开发的资源宝库。随着陆地战略资源的日益短缺，沿海各国不断加大向海洋索取资源的力度和强度，重视对海洋“蓝色国土”的开发利用和保护。海洋资源开发已经对世界经济的发展做出了重大贡献。据联合国秘书长报告的资料，目前世界国民经济总量为23万亿美元，其中海洋经济约1万亿美元，占4%以上。全球陆地为人类提供的生态价值12万亿美元，海洋提供的生态价值21万亿美元。

我国是世界上人口最多的沿海国家，国土跨越热带、亚热带和温带，东南濒临渤海、黄海、东海和南海，岸线漫长，港湾众多，海域辽阔。广袤的海洋蕴藏着极其丰富的海洋资源。党的十六大报告明确指出，“我们要在本世纪头二十年，集中力量，全面建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会”。为保障全面建设小康社会的奋斗目标的实现，报告在总体战略部署中专门提出了一项具有深远历史意义的“实施海洋开发”的具体要求。党的十六大报告是指导我国未来发展的纲领性文件，海洋开发列入其中，即意味着开发海洋已经列入党的议事日程，列入了国家的发展战略。这是海洋事业大发展的历史性机遇，是启动建设海洋强国战略的最好时机。

为使我国最终成为世界海洋强国、跻身于发达国家之列，必须有一个贯彻始终的海洋资源开发保护战略。海洋资源既有各国的国土资源、又有世界共有资源，海洋资源战略研究涉及的区域应包括近300万平方千米的我国主权和管辖海域（内水、领海、专属经济区和大陆架），也包括2.5亿平方千米国际海底区域和公海。我们应该以资源为主体、以资源与经济的关系为中心，对与海洋资源开发保护相关的人口、环境、科技、管理问题，进行整体思考，做出准确的发展定位和战略选择，使海洋成为战略性食物资源、矿产资源、水资源和金属资源基地，成为我国融入全球经济体系的物流通道和生存发展空间。

我国的海洋资源态势

海洋是富饶而未充分开发的自然资源宝库。海洋自然资源包括海域（海洋空间）资源、海洋生物资源、海洋能源、海洋矿产资源、海洋旅游资源、海水资源等。我国是世界上人口最多的海洋大国，开发海洋已经形成了多产业组成的海洋经济体系，海洋资源的进一步发现、开发和利用，对于我国的长期可持续发展，具有越来越重要的战略意义。我国海洋资源的基本特点是：

1．海岸线漫长、海域辽阔

我国大陆位于西北太平洋沿岸，大陆海岸线长达18000多千米，海洋渔场面积200多万平方千米，大陆架面积130多万平方千米，拥有丰富的滩涂资源、海洋渔业资源、海洋矿产资源、港湾资源、海洋旅游资源、海洋能源等海洋自然资源。我国的内水和领海面积约38万平方千米，专属经济区和大陆架因划界工作尚未完成，确切面积还难于确定，估计为200万平方千米左右。这些管辖海域是中华民族长期生存繁衍的重要基础。我国还可以方便的进入世界大洋，开发利用公海和国际海底区域的海洋资源。

2．拥有具战略价值的优势海洋资源

我国是世界上海岸线最长的国家之一，大陆岸线长18000多千米，加上岛屿岸线14000千米，海岸线总长居世界第四，大陆架面积130万平方千米，位居世界第五，200海里水域面积200~300万平方千米，居世界第十，这些都是世界性优势资源。

我国沿海深水岸线400多千米，宜建中级以上泊位的港址160多处，其中深水港址62处。我国海域2万多种海洋生物，有丰富的渔业资源。滩涂面积217.1万公顷，30米等深线以内海域面积有20亿亩，充分利用其生物生产力，相当于10亿亩农田。滨海景点1500多处，适合发展海洋旅游娱乐的海滩、水域众多。这些都是国家的重要战略性资源。

油气资源和海水资源是海洋行业性战略资源。我国近海含油气盆地石油资源量约240亿吨，天然气资源量14万亿立方米。东海和南海还有天然气水合物资源。海洋能源理论蕴藏量6.3亿千瓦。在国际海底区域拥有多金属结核资源5亿多吨。预计到21世纪中叶，海洋油气资源开发在油气行业中将占据更重要的地位。海水资源是一种无限资源，海盐资源也是一种永续开发的资源，本世纪中叶前后，海水将成为举足轻重的水资源来源之一。

3．开发海洋形成了多产业组成的海洋经济体系

我国有悠久的海洋开发历史和丰富经验，逐步形成了多产业组成的海洋经济体系。改革开放以来，我国海洋经济发展迅速，全国海洋产业总产值从1978年的60亿元增加到2000年的4133.5亿元，20多年间翻了6番多，是上个世纪国民生产总值翻两翻的3倍多，海洋开发已成为新的经济增长点。从事海洋开发的劳动力400多万人，兼业人员超过1000万；造船完工量达224.51万综合吨；海洋运输船舶10378艘，3076.21万净载重吨；机动生产渔船279729艘，其中远洋渔船1719艘；海洋科技水平越来越高，海洋高技术产业迅速发展。

4．海洋资源开发保护中尚存在较多的问题

（1）海洋资源平均值低于世界平均水平。人均管辖海域面积、海陆面积比值、海岸线系数，这三个指标影响着一个国家的海洋资源总量、发展海洋经济和进入海洋的方便程度等方面。它们是衡量海洋资源优势的重要指标。我国人均占有海域面积位居世界第122位，低于世界平均水平；我国海域面积与陆地国土面积的比值为0.31：1，排在第108位；我国虽拥有长18000多千米的大陆岸线和14000多千米岛屿岸线，但海岸线与陆地面积之比的系数仅为0.0018，排在第94位。

（2）重要海洋资源优势不足。据联合国粮农组织及国内外学者研究，世界海洋渔业资源的可捕量，在没有开发大洋中层鱼类资源的情况下，每年约为2~3亿吨，中国在近海和外海的可捕量，每年约350万吨，海洋渔业可捕量仅占世界海洋渔业总可捕量的1.16~1.75%；中国海区的生物生产力也不是世界上最好的，近海鱼类生产力平均为3.18t/km2·年，而南太平洋沿海为18.2t/km2·年，西非近海为8.3t/km2·年；世界海洋中的生物共约20万种，中国海20278种；世界海洋中年产量在10~100万吨之间的品种有60~62种，中国近海历史上年产量超过1万吨的有40种左右，没有年产量超过100万吨的大宗品种。

在世界海洋油气资源丰富的沉积盆地中，中国近海不占优势。世界上海洋油气资源储量主要集中在波斯湾、北海、几内亚湾、马拉开波湖、墨西哥湾、加利福尼亚西海岸等几个地区，这些地区的油气总储量占世界海上探明储量的80%。在未探明的油气区中，主要集中在北极地区，南极、非洲、南美洲和澳大利亚周围海域，中国近海的找油前景不如上述地区。据预测，中国近海的石油可采储量仅占世界储量的3~12%。

（3）开发不足和过度开发并存。与发达国家相比，我国的海洋资源开发利用程度不高，海洋经济发展总体水平较低，既有开发不足和巨大潜力，又有过度利用和资源衰退问题。统计数据表明，近海油气探明储量仅占资源量的1%，累计开采量仅占探明储量的5%。滨海旅游资源利用率不足1/3，且开发深度不够。可养殖滩涂利用率不足60%。宜盐土地和滩涂利用率只有45%。15米水深以内浅海利用率不到2%。海水直接利用规模较小。滨海砂矿累计开采量仅占探明储量的5%。沿海地区一些深水港址未开发，外海渔业资源利用不足，海滨砂矿利用率不高，海水和海洋能的开发程度和利用水平更低。大洋矿产尚未开发。但在我国近海，渔业资源大多处于过度开发状态。主要经济鱼类资源衰退，部分水域一些种类几乎绝迹。

（4）与海洋资源相关的海洋环境问题日益严重。近几年来，我国沿海地区海洋开发活动的深度和广度与日俱增。在开发利用过程中产生了一系列的生态环境问题，海洋自然和生态破坏情况在各海区均有不同程度的发生。目前的海洋污染排放和海洋的纳污能力、自净能力已经超出平衡临界值。1999年，沿海地区工业废水直接入海量为81416万吨，占全国工业废水排放总量的4.13%；每年通过不同途径进入近海海域的各类污染物质约1500万吨。因此，沿岸海域环境质量普遍下降，突发性污损事件频发。养殖水域水质退化，近海渔业资源衰退，部分海洋珍稀物种濒临灭绝；近海劣于二类海水水质标准的面积超过20万平方千米；不合理的围海、砍伐、挖礁、挖砂，致使80%的珊瑚礁遭到破坏，80%的红树林被砍伐，70%的沙质海岸受到侵蚀。同时部分海岸、海滩侵蚀后退，海水渗透倒灌，环境灾害不断，甚至危及人民生活和生产。

（5）海洋权益和海洋资源争端尖锐复杂。海洋权益是国家利益的重要组成部分，海洋权益争端的实质就是海洋资源争夺，是经济利益的争夺。目前我国面临的海洋资源和海洋权益争端尖锐复杂。在黄海区，存在着我国与朝鲜和韩国的渔业利益争端，中国的传统捕鱼权受到威胁；东海是中、日、韩三国渔民共同作业的渔场，渔业矛盾很多，要依靠渔业协定来协调渔业利益关系。除此之外，东海丰富的油气资源也存在着争议，主要有日韩84000多平方千米共同开发区内的油气资源争议、东海中部油气资源争议、钓北坳陷油气资源富集区争议等，如果钓鱼岛归日本，我国将损失海域面积6~7万平方千米，油气资源16~18万吨。南海的渔业利益和油气资源利益争端更加尖锐。南海的断续国界线内海域是我国渔民的传统捕鱼区，其中一部分区域处在周边国家的专属经济区内，从而出现渔业利益冲突。南海南部我国断续国界线以内的油气资源争议区约27万平方千米，涉及资源量约78亿吨（主要在万安、曾母、文莱—沙巴盆地）。周边国家在我国断续国界线附近每年开采的石油达5000多吨。

在认真理解海洋资源基本态势的基础上，对海洋资源存在问题进行深入分析，探讨可持续发展的海洋资源战略选择。

可持续发展的海洋资源战略

海洋资源既有赋存于国家管辖海域的国土资源，又有分布于公海和国际海底的共有海洋资源。在我国的经济和社会发展越来越需要海洋资源、资源配置向全球化方向发展、资源在国际合作中的地位日益重要、海洋共有资源开发保护成为全球共同性任务的新形势下，要形成新的海洋资源战略。树立大海洋思想，珍惜我国的海洋国土资源，放眼关注世界海洋资源；确立大力开发、积极保护、永续利用的基本战略，以及合理开发保护海洋国土资源、多元化利用国外海洋资源、积极参与分享世界共有海洋资源、依靠科技进步促进海洋资源开发保护、建立海洋生态经济等战略选择，实现使海洋成为战略性资源基地、海洋资源永续利用、促进经济和社会持续发展的战略目标。

1．合理开发保护海洋国土资源

管辖海域的自然资源是重要的国土资源，象陆地国土一样是中华民族赖以生存和发展基础。我国的海洋资源既有巨大的开发潜力，又有急需加强保护的双重任务，应该实行合理开发战略，使国家管辖海域成为海洋资源可持续开发利用基地。

海洋矿产资源包括国家管辖海域的石油资源、天然气资源、天然气水合物资源、砂矿资源，国际海底区域的多金属结核资源、富钴结壳资源、热液硫化物矿产等，有巨大的潜力。要加大海洋矿产资源勘探力度，增加探明储量，提高国家的资源保证程度。力争在海上发现新的大型油气田，使海洋油气产量在全国油气总产量中的比重从目前的10%提高到25%以上，达到世界的平均水平。要把天然气水合物勘探列入国家计划，重点进行南海北部陆坡区相关海洋环境和天然气水合物资源调查，为商业性勘查做好资源、环境和技术准备。要加强有争议海区的石油和天然气勘探，并积极贯彻“搁置争议、共同原则”，维护我国的海洋权益，力争海洋权益主张重叠区域的资源份额。

重视保护已经严重衰退的海洋生物资源，海洋捕捞业要采取捕捞量“零”增长甚至“负”增长政策，减少捕捞量，争取逐步恢复主要经济鱼类、重要渔场的渔业资源。科学合理利用滩涂和浅海的可养殖海域，减少养殖业的自身污染，保护养殖海域的生态环境，积极推广生态优化养殖模式，采取大型海湾和近海的海洋农牧化、重要经济种类的人工增殖放流、近海渔场综合整治等措施，保证海洋生物资源的可持续利用。

珍惜爱护每一处可用于海洋旅游娱乐业发展的海滩、海水浴场、海水运动场、珊瑚礁区、沿海红树林等资源，积极发展海洋旅游业。要重视保护海洋生态环境，防止海洋生态环境退化，保证海洋的永续利用。

2．多元化利用国外海洋资源

按照联合国海洋法公约的有关规定，世界许多沿海国家的海洋资源可以与外国合作开发。根据我国的国情和海洋资源特点，从战略角度考虑，既要充分挖掘本国海洋资源的潜力，也要走出去，采取各种形式，多元化利用国外资源：（1）要进一步合作开发利用外国渔业资源。我国已跨入世界主要远洋渔业国家的行列，远洋渔业的作业区域遍布西非、东非、南亚、中东、南太平洋、北太平洋和南美洲30多个国家和地区的近海，今后应进一步加强这种合作，共同开发其管辖海域的渔业资源，尤其应加强与阿拉斯加、非洲沿岸和拉美地区国家合作，采取独资、合资形式开发这些国家近海资源。（2）我国与日本、韩国、越南的渔业协定生效后，有大批渔船要退出传统作业渔场，大量渔民面临转产转业的严重形势。要加强与周边国家的合作，延长现有渔业协定中的安排，也可考虑争取建立共同渔业开发区等措施，维护我国渔船在传统渔场的捕捞利益，减少渔业协定生效造成的损失，为渔民转产转业争取时间。（3）利用我国的政治优势和地缘优势，争取与海上邻国、海洋油气资源条件较好的非洲和拉美国家合作，勘探开发其海洋油气资源，优化我国油气资源配置。

3．参与分享世界共有海洋资源

国际海底区域约占地球表面积的49%，是地球上具有特殊法律地位的最大的政治地理单元，蕴藏着丰富的多金属结核、钴结壳、热液硫化物、天然气水合物和深海生物基因等资源，是地球上尚未被人类充分认识和开发利用的潜在战略资源基地。我国于1991年3月获准在联合国登记为国际海底先驱投资者，获得了7.5万平方千米矿区。今后要在进一步加强多金属结核勘探工作的基础上，关注其他深海矿产资源，尽快摸清富钴结壳矿区资料，提出探矿区，并选择较好矿区，适时向国际海底管理局提出申请。

应积极参与联合国关于公海渔业资源开发和保护管理条约的制定，积极加入国际性和区域性渔业组织，为我国企业利用公海渔业资源创造良好的大环境。要鼓励有条件的企业发展大洋性公海渔业，开辟新的作业海域和新的捕捞品种，要把金枪鱼资源丰富的西印度洋和中西太平洋海域作为新的作业区。

4．发展高科技，促进海洋资源利用

海洋资源开发需要海洋科技支撑，应本着促进资源开发、提高经济贡献率的根本目的，实行高技术先导战略，形成高技术、关键技术、基础性工作相结合的战略部署。发展海洋资源勘查技术，不断发现新的可开发资源；发展低成本高效益海洋资源利用技术，开发利用密度低、品位低、开发难度大、成本高的海洋资源；发展海洋资源深加工技术，开发利用海洋功能食品、海洋医药产品、海洋精细化工产品等，提高资源的二次利用率，废弃物再利用；发展海洋环境保护和生态修复技术体系，包括污染物在环境中的行为和影响、局部海域环境自净能力和环境容量、污染物的生物效应及局部生态变化过程的监测、预报、控制和管理技术，海域生态环境的修复技术、生态工程技术和污染损害的防治技术等，为修复近海的生态环境作好技术储备；发展海洋监测技术领域的高新技术，重视海洋自动监测技术的研究和应用，广泛应用卫星遥感技术，逐步实现对我国近海海域的全自动动态监测。

5．建立海洋生态经济模式

海洋已经出现严重的生态经济问题，重要海洋资源过度开发，海洋生态环境退化，海洋产业衰退，沿海地区发展受到影响。海洋资源的可持续利用是由海洋环境、海洋资源、海洋开发活动、沿海地区经济与社会发展共同决定的。海洋资源开发要走资源持续利用、产业持续发展、生态优质化的可持续发展之路，不断增加新的可开发资源，但开发规模和速度不应超过海洋资源和环境的承载力。实施资源和环境综合管理，把海洋资源开发保护纳入国民经济和社会发展总体规划，逐步形成生态经济可持续发展的模式。

实施海洋资源开发战略的对策措施

1．加强管辖海域的战略性、区域性调查评价

（1）重点海区的基础调查与评价。采取综合性调查和专题性调查相结合的方式，面向国民经济和社会发展的需要，基本查清海洋资源开发利用现状，发现一批新的可开发资源。重点是一海（渤海）、一湾（北部湾）、一峡（台湾海峡）、三洲（黄河三角洲、长江三角洲、珠江三角洲），以及海岸带国土资源环境最大承载力研究，环渤海及东南沿海的海洋地质—生态环境评价。

（2）管辖的海域的综合地质调查。实现我国领海和管辖海域1：100万区域地质调查全覆盖；有重点地开展典型海域1：25万综合地质调查；逐步建立具有中国海域特点、能为我国海洋规划、海洋资源开发利用和保护提供有效服务，与全球变化研究和国际减灾基础研究接轨的海洋地质科学体系。

（3）我国海域矿产资源的潜力调查。大力开展海洋油气资源调查工作，提出新的油气远景区和新的含油气层位，对资源远景作出评价，对南沙海域、南海北部陆坡区和黄海等海域石油天然气资源进行全面调查研究，对资源远景作出战略预测和评价。

（4）国际海底区域的资源勘查。开展深海资源的调查研究，以富钴结壳和天然气水合物为勘探重点，面向多种资源，圈定多金属结核资源合同区的可采地段，富钴结壳资源较好的矿区。同时，对热液硫化物、深海生物基因资源和其他潜在的非传统资源进行综合调查评价研究，为商业性勘探开采做好资源和技术准备。

（5）海底天然气水合物资源的调查取样。优选南海北部等陆坡区作为试验勘查区，分阶段开展调查工作，初步查清天然气水合物特征和赋存条件。安排一定航次调查取样和钻探，圈定我国海域天然气水合物资源远景区，查明资源量和探明一定的地质储量。

2．积极参与全球海洋科学研究和资源开发保护

积极参与联合国系统的各项海洋事务，为发展海洋科学、保护海洋资源和环境、完善海洋资源和环境保护规章制度做出贡献。参与全球性和区域性海洋科学研究的国际合作，海洋生物资源开发和保护的国际合作，海洋生态环境保护领域的国际合作，以及国际海底区域资源勘探开发与环境保护的国际合作，为我国利用世界海洋资源创造有利的大环境和条件。

3．制定鼓励利用世界海洋资源的优惠政策

为鼓励和引导“走出去”开发利用世界海洋资源，应建立部委间协调机制，统一规划管理，简化审批。建立联系渠道，为“走出去”开发利用世界海洋资源提供联络和服务。安排专项经费支持在重点海区和重大海洋资源开发利用的前期工作，以减少风险，鼓励和引导利用国外海洋资源的积极性。对于开发利用世界海洋资源的项目，在出口信贷计划中予以扶持，增加出口信贷额度，放宽信贷条件。对在国外开发海洋资源所取得的份额产品，在进口配额、进口许可方面给予特殊安排，并实行优惠的关税政策。开展世界范围内的海洋资源可供性研究，建立“走出去”开发利用世界海洋资源的服务和支持系统，为实施全球战略提供决策支持。

4．制定和完善海洋资源开发保护规划

海洋资源勘探开发需要有宏观规划指导，建立资源规划体系。要制定必要的专项资源规划，如渔业资源规划、海洋油气资源规划等，以及地方的区域性规划，形成国家、省、市（县）规划体系。要理顺不同种类海洋资源规划之间的关系，资源开发与环境保护之间的关系，确保海洋资源的合理开发与有效保护。

5．建立和健全海洋资源管理体系

海洋资源管理是一个系统工程。首先要以海域使用管理为基础，加强海洋综合管理的体制建设，包括建设相对集中的海洋管理机构，建立一支装备精良的多职能的海上执法队伍，建立中央与地方分级管理的体制。第二要加强海洋综合管理的行政措施的制定，包括维护海洋权益、合理开发和利用海洋资源、保护海洋生态环境等多方面海洋政策，以及海洋资源开发和保护规划等。第三要加强执法管理工作，依据《中华人民共和国海域使用管理法》加强海域使用管理和海洋资源综合管理，加大海洋资源开发利用管理的执法力度，保证依法有序开发保护海洋资源。

6．开展和加强海洋生态建设

海洋资源开发要与海洋环境保护、海洋生态建设紧密结合起来，逐步淘汰污染严重、浪费资源的开发活动，控制污染物排放总量，减轻环境污染和生态破坏的压力。发展生态型养殖业和滨海旅游业，建立沿海生态城市、生态示范区，把海洋经济快速增长建立在海洋生态良性循环的基础上。建立海洋环境监测、观测系统与评价体系，加强总量控制、污染防治和生态保护，减缓和遏制近岸重点海域环境污染和生态环境破坏的势头。启动渤海湾、辽东湾、大连湾、胶州湾、长江口、杭州湾、大亚湾和珠江口海域的入海污染物总量控制工程。加强海洋生态建设与海洋保护区管理，切实保护海洋生物多样性，建立一批海洋资源和生态保护示范工程。

海洋是富饶而未充分开发的资源宝库。海洋资源是人类共同的继承遗产。人类的可持续发展必然越来越多的依赖海洋，开发利用海洋资源对于我国的长远发展具有十分重大的战略意义。海洋资源勘探开发还处于初始阶段，人类详细调查勘探过的海域不超过海洋总面积的10%，许多已经发现的海洋资源还难以开发利用。海洋资源问题是长远战略问题，需要国家统筹规划。21世纪是海洋世纪，我们要用战略眼光筹划海洋资源的勘探开发，安排一些世纪性工程，摸清我国管辖海域的资源家底，制定出合理开发规划，走出国门积极利用世界海洋资源，为国民经济和社会的可持续发展提供资源基础和保证，为21世纪实现中华民族的伟大复兴做出更大贡献。

2．种类繁多的的矿产资源

海洋中所蕴藏的矿产资源，其种类之繁多，含量之丰富，令人咋舌。在地球上已发现的百余种元素中，有80余种存在海洋中，其中可提取的有60余种，这些丰富的矿产资源以不同的形式存在。海洋矿产资源在未来经济的持续发展中将占有重要地位。主要种类有以下几种。

石油和天然气是不可再生性能源，是现代工业的命脉。据估算，世界石油极限储量达1万亿吨，可采储量3000亿吨，其中海底石油1350亿吨；世界天然气储量255~280亿立方米，海洋储量占140亿立方米。20世纪末，海洋石油年产量达30亿吨，占世界石油总产量的50%。我国海域油气资源储藏量约40~50亿吨。

海上钻油

海底的石油和天然气是海洋中的有机物质在合适的环境下演变所产生的。这些有机物质包括陆生和水生的低等植物，死亡后从陆地搬运下来，或被江河冲积下来，同泥砂和其他矿物质一起，在低洼的浅海或陆地上的湖泊中沉积，逐渐使此处淤泥的中形成有机质含量。这种有机淤泥又被新的沉积物覆盖、埋藏起来，造成一种不含氧或含极微量游离氧的还原环境。随着低洼地区的不断下沉、沉积物不断堆积，有机淤泥所承受的压力和温度不断增大，处在还原环境中的有机物质经过复杂的物理、化学变化，慢慢地转化成对人类影响甚大的石油和天然气。经过数百万年漫长时间的万物更迭的交替变化，有机淤泥经过压实和固结作用后，变成沉积岩，并进一步生油岩层。沉积盆地是指沉积物的堆积速率明显大于其周围区域，。

在一定特定时期，沉积岩沉积在像盆一样的海洋或湖泊等低洼地区，并具有较厚沉积物的构造单元，称为沉积盆地。沉积盆地在漫长的地质演变过程中，随着地壳运动抬升，海洋变成陆地，湖盆变成高山，一层层水平状的沉积岩层也跟着发生规模不等的挠曲、褶皱和断裂等形变，从而使掺杂在泥砂之中具有流动性的点滴油气离开它们的原生地带（生油层），经“油气搬家”再集中起来，储集到储油构造当中，形成可供开采的油气矿藏，所以说，这一个个沉积盆地就像是一个个聚宝盆。

在储油构造里，由于油、气、水所占比重不同，因此各自的分布也有不同：气在上部，水在下部，而石油层在中间。储油构造包括油气居住的岩层——储集层；覆盖在储集层之上避免油气向上逸散的保护层——盖层；以及遮挡油气进入后不再跑掉的“墙”——封闭条件。只要能找到储油构造，就不难找到油气藏。油气藏通常是多种类型的油气藏复合出现，我们将多个油气藏的组合称为油气田。

世界上，海洋油气同陆地油气资源一样，分布极为不均。在四大洋及多个近海海域中，波斯湾海域的石油、天然气含量最为丰富，约占总贮量的50%左右；第二位是委内瑞拉的马拉开波湖海域；第三位是北海海域；第四位是墨西哥湾海域；其次是亚太、西非等海域。据中国南海油气资源也有巨大的发展远景，是世界海洋油气主要聚集中心之一。石油和天然气是人们向海洋索取资源的一大重要成果。

滨海砂矿

在浅海矿产资源中，滨海砂矿的价值仅次于石油、天然气，位居第二。

滨海砂矿种类繁多，储量丰富，分布广泛，它们多隐藏在砂堤、沙滩和海湾之中。那么，这些砂矿是如何产生的呢？这些砂矿最初都是陆地上的岩石和矿体，经过上千万年漫长的风化剥蚀、分崩离析，大的碎块变小，小的碎屑变成砂粒。它们在风力和流水等自然力的作用下，随着江河顺流而下，从不同的方向流入海河口、海湾，堆积在浅海地带而逐渐形成的。在这个蔚蓝的星球上，每1分钟大约有3万立方米的泥砂被河流带到海洋。这些含矿碎屑物在海流、潮流和海浪循环交替的作用下，按照它们比重、形状和大小的不同，进行自然分选。比重和大小比较接近的有用矿物，会自然聚集到一起，在一定的有利地貌部位，如古河床、砂堤、沙嘴、海滩、浅湾、岬角等，形成一种新的沉积矿床，这就是滨海砂矿。当它们的储量充足具有工业意义和经济价值时，人们便会对其进行开采利用。

海滨砂矿是一种很重要的矿产类型，许多有名的矿种就来自海滨砂矿。如，锡矿石主要分布于东南亚海岸；锆石、独居石和钛铁矿也产自海滨砂矿中，主要分布在美国、澳大利亚和印度沿海；金刚石砂矿主要产于西南非洲海岸；美国沿海还是砂金、砂铂的著名产地。在我国广阔的海岸线上，也蕴藏着丰富的海滨砂矿，目前已经发现有锆石、独居石、铬铁矿、钛铁矿、锡石、磷钇矿、石英砂等十几种经济价值极高的砂矿。

煤、铁等固体矿产

我们知道，大陆架在岩石成分和地质构造上，都是大陆向下水的延伸。它的矿产的形成方式及种类与大陆一样，而与大洋矿产大相径庭。这类矿产有煤矿、铁矿、锡矿、硫矿等。在世界上许多近岸海底，已陆续开采出煤铁矿藏。日本海底煤矿开采量占其总产量的30%，其他国家如智利、英国、加拿大、土耳其也有开采。日本九州附近海底蕴藏着世界上最大的铁矿之一。亚洲一些国家在其近海海域还发现许多锡矿。全世界已发现的海底固体矿产共有20多种。我国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿，具有很高的应用价值。

多金属结核和富钴锰结壳

在广阔的海洋底部，蕴藏着一种独特的资源，这就是多金属结核，又称为锰结核。它是一种由包围核心的铁、锰氢氧化物壳层组成的核形石。核心可能极小，有时完全晶化成锰矿。肉眼可以看到的可能是微化石（放射虫或有孔虫）介壳、磷化鲨鱼牙齿、玄武岩碎屑，或是先前结核的碎片。壳层的厚度和匀称性由于生成的时间不同而有所差异。有些结核的壳层间断，两面明显不同。结核大小不等，小的颗粒用显微镜才能看到，大的球体直径可超过20厘米。结核直径一般在5~10厘米之间，呈棕黑色，像马铃薯、姜块一样坚硬。表面多为光滑，也有粗糙、呈椭圆状或其他不规则形状。底部长期埋在沉积物中，看起来要比顶部粗糙许多。

锰结核是如果产生的呢？科学家们认为，它是一种自生矿物，它的分布与海水深度、地质构造、海底洋流有关，通常在水深4000~6000米处有它们的踪迹，其形成则与生物化学作用有关。目前，通过深海勘测，已经在太平洋、大西洋、印度洋的许多海区内发现了锰结核，储量约3万亿吨。我国从70年代起，就开始对锰结核进行勘探和预采，可以预见，在21世纪这种深海矿产资源将会得到有效的开采和利用。

富钴锰结壳是除多金属结核之外又一种重要的潜在新型矿产资源，多产于海山、海岭和海底台地的顶部和上部斜坡区，通常以坡度较小、基岩长期裸露、缺乏沉积物或沉积层很薄的部位最富集。从地理纬度看，它们大多分布于赤道附近的低纬区，以中太平洋海山区最富集，在印度洋和大西洋局部海区也有发现。富钴锰结壳的开采起为容易，美日等国目前已设计出一些开采系统。由于其经济价值更高，又生长在较浅的海山上，较为容易开采，人们普遍认为它将比结核资源更早地投入商业性开采，因此各国都对它较为关注。

热液矿藏

打一个形象的比喻，海底热液就像海底的金属“温泉”，它像地表的温泉一样，但流出来的不是温水，而是具有工业应用价值的金属硫化物。

20世纪60年代中期，美国海洋调查船在非洲东北边上的红海，首次发现了深海热液矿藏。而后，一些国家又陆续在其他大洋发现这种矿藏，一共有30多处。

热液矿藏是火山性的金属硫化物，因此又被称为“重金属泥”。它的形成是由于地下岩浆沿海底地壳裂缝渗到地层深处，把岩浆中的盐类和金属溶解，变成含矿溶液，然后受地层深处高温高压作用喷到海底，在深海处泥土中形成丰富的多种金属。通常，深海外温度较低，而这些地方由于岩浆的高温，可使温度高达50℃，故被称为热液矿藏。

热液矿产在世界各地水深数百米至3500米的海洋领域均有分布，开采起来比较容易，是一种具有远景意义的海底多金属矿产资源。主要元素为铜、锌、铁、锰等，另外还有银、金、钴、镍、铂等，所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是，重金属色彩鲜艳，有黄、蓝、红、黑、白等多种颜色。因此，在近年来，热液矿产颇为引人注目。

由于技术条件的限制，当下人们还不能对海底热液矿藏立即进行开采，但它却是一种具有潜在力的海底资源宝库。一旦能够进行工业性开采，它将同海底石油、深海锰结核和海底砂矿共同成为海底四大矿种，发挥出它巨大的作用。

可燃冰

可燃冰看起来像一块冰霜，是水与天然气在0℃和30个大气压的作用下形成的晶体物质，学名为天然气水合物。可燃冰里甲烷占80%~99.9%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气要小得多，是未来洁净的新能源。

可燃冰是一种甲烷水合物，它是由海洋板块活动而成的。当海洋板块下沉时，较古老的海底地壳会下沉到地球内部，海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。在深海中低温、高压的条件下，天然气与海水产生化学作用，就形成水合物。这些水合物像一个个淡灰色的冰球，因此称为可燃冰。

可燃冰的能量密度非常高，1立方米可燃冰相当于170立方米的天然气。经粗略统计，在地壳表面，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍。海底可燃冰分布的范围约4000万平方公里，占海洋总面积的10%，海底可燃冰的储量够人类使用1000年，利用前景十分广阔。

据相关调查表明，全世界石油总储量在2700亿~6500亿吨之间。按照目前的消耗速度，不过50~60年，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，无疑让陷入能源危机的人类看到了新的曙光。

可燃冰主要有三种开采方案。第一是热解法，即利用可燃冰在加温时分解的特性，使其由固态分解出甲烷蒸汽。但这种方法的弊端在于不好收集。第二种方法是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底，利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样同样的难题。第三种方法是置换法。想办法将二氧化碳液化注入“天燃冰”储层，用二氧化碳将甲烷分子置换出来。无论采用哪种方案，由于可燃冰结构的特殊性和海底环境的复杂性，对可燃冰矿藏的开采将极其困难。与陆地上的常规开采相比，可能会破坏地壳稳定平衡，造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方，甚至导致大规模海啸，带来灾难性的后果。可燃冰的开采就像一柄双刃剑，在考虑其资源价值的同时，必须充分重视它的开采将给人类带来的严重环境灾难。

我们已知，海底可燃冰的开采是一个非常复杂的问题，所以目前仍处于发展阶段，很可能在10年之后才能投入商业开采。其实，中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已开始各自的可燃冰研究计划，其中日本建成7口探井，期望在2010年投入商业开采，美国近年也在紧急筹备相当事宜，希望在2015年对可燃冰进行商业开采。

可燃冰带给人类的不仅是美好的一面，同样也有不可低估的困难，只有合理、科学地开发和利用，才能真正造福人类。

3．取之不尽的能源

广阔的海洋不仅蕴藏着丰富的矿产资源和食物资源，更有真正意义上取之不尽的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源，也有别于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源，它有自己独特的方式与形态，魅力无穷。

海洋能就是海洋中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。它的种种优点吸引着各方积极研究。

海洋能有四个显著特点，它们分别是：

1．海洋能占海洋总水体的一大部分，而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就意味着，要想得到大能量，就要从大量的海水中获得。

2．海洋能具有可再生性。它既不用烧煤，也不用烧油，而是来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就不会枯竭。

3．海洋能有较稳定与不稳定能源的区别。较稳定的能源有温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源又分为两种，一种是变化有规律，一种是变化无规律。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。现实中，人们可根据潮汐潮流变化规律，编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报，预测未来所发生的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表调整发电运行。波浪能则属于既不稳定又无规律的一种。

4．海洋能属于新型的清洁能源，使用它发电不必消耗燃料，也不产生废物、废液、废气，不需要运输。开发海洋能源不会产生新的污染，对环境的影响小于传统的能源开发产业，而且利大于弊。可说是最具绿色环保意念的“蔚蓝力量”。

海洋能源的种类主要分为以下几种。

1．潮汐能

所谓潮汐能，就是因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量。

潮汐

潮汐能可以像水能和风能一样用来推动水磨、水车等，也可以用来发电。当前，潮汐能的主要功能就是发电。

利用潮汐能发电，首先要做的就是在海湾或河口建筑拦潮大坝。形成水库，在坝中修建机房，安装水轮发电机，利用水位差使海水带动水轮机发电。建成潮汐发电站后还有利于海产养殖业的发展。

世界上，潮汐能主要多分布在潮差较大的喇叭形海湾和河口地区，如加拿大的芬迪湾、巴西的亚马逊河口、南亚的恒河口和中国的钱塘江口等都蕴藏着大量的潮汐能。

我国海岸线的长度为1.8万公里，潮汐能资源十分丰富。在潮汐能资源的开发利用上，目前我国沿海地区已经修建了一些中小型潮汐发电站。在温岭江厦港，就有一座我国规模最大的潮汐发电站——江厦潮汐发电站，它还是世界第三、亚洲第一大潮汐发电站。潮汐发电站受潮水涨落的影响，具有很大的不稳定性，海水对水轮机及其金属构件的腐蚀及水库泥沙淤积问题都较严重。这些问题都是急需解决的，只有将这些做好，就能更好地利用潮汐能来发电。

2．波浪能

波浪能集有许多优点，比如能量密度高、分布面广泛。特别是在能源消耗多的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。它的能量如此巨大，一直都吸引着沿海的能工巧匠们。他们想尽各种办法，期望能够驾驭海浪开辟新天地。

具体而言，波浪能就是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。海洋表面的海水受太阳辐射给予的热量，可以说它是世界最大的太阳能收集器。温暖的地表海水，造成与深海海水之间的温差，由于风吹过海洋时产生风波，这种风波在辽阔的海洋表面上，风能以自然储存于水中的方式进行能量转移，因此，说波浪能是太阳能的另一种浓缩形态，并不是没有道理的。

在所有海洋能源中，波浪能是最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它事实上是吸收了风能而形成的，它的能量传递速率与风速有一定关系，也和风与水相互作用的距离（即风区）有关。水团相对于海平面发生位移时，使波浪具有势能，而水质点的运动，则使波浪具有动能，从而使波浪能发挥出作用。

在风较多的沿海地带，波浪能的密度通常都很高。例如，英国沿海、美国西部沿海和新西兰南部沿海等都是风区，有着十分有利的波候。而我国的浙江、福建、广东和台湾沿海的波能也较为丰富，在工业经济发展上功不可没。

波浪能之所以能够发电是通过波浪能装置，将波浪能首先转换为机械能，再最终转换成电能。这一技术源自于20世纪80年代初，西方海洋大国利用新技术优势纷纷展开实验，但受客观条件和技术影响，所取得的效果效益有好有差。

3．海流能

简而言之，海流所存储的动能就是海流能。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。与波浪能相比，海流能的变化要平稳且有规律得多。海流能有着很大的开发价值。

海流能的利用方式主要是发电。1973年，美国研制出一种名为“科里奥利斯”的巨型海流发电装置。该装置为管道式水轮发电机。机组长l10米，管道口直径170米，安装在海面下30米处。在海流流速为2.3米/秒条件下，该装置获得8.3万千瓦的功率。此外，日本、加拿大也在大力研究试验海流发电技术。到目前为止，我国的海流发电研究也已经有样机进入中间试验阶段，发展前景不可限量。

相比陆地上的江河，利用海流发电要方便得多，它既不受洪水的威胁，又不受干旱的影响，几乎以常年不变的水量和一定的流速流动，为人类提供了可靠的能源。

利用海流发电，除了上面所说的类似江河电站管道导流的水轮机外，还有类似风车桨叶或风速计那样机械原理的装置。一种海流发电站，有许多转轮成串地安装在两个固定的浮体之间，在海流冲击下呈半环状张开，看上去很像花环，因此被称为花环式海流发电站，它是目前海流发电站的主要形式。

4．海洋温差能

海洋是一个巨大的吸热体，仔细观察不难发现，地球上的海洋除了南北的极地和部分浅海外，通常不会结冰，尤其是赤道附近的海域，海水表面温度几乎是恒温的，因此在描述海洋时人们都说它是温暖的。海洋深处的海水温度却很低，它一年四季温度只有摄氏几度，无论如何，太阳也没有办法把它晒热，这与海洋上层的温水比较，大约有20℃的温差。在热力学上，凡有温度差异都可用来作功，这就是我们所要讲的海洋温差能。

大多数情况下，海洋温差是指南纬25°至北纬32°之间海域中海水深层与表层的温度差。我国位于东半球，拥有较好的海洋温差条件，尤其是台湾附近海水温差更大，能够使人们得以很好地利用。

海洋温差能的主要功能就是利用温差发电。海洋温差发电主要采用两种循环系统，一种是开式，一种是闭式。在开式循环中，表层温海水在闪蒸蒸发器中，由于闪蒸而产生蒸汽，蒸汽进入汽轮机做功后流入凝汽器，由来自海洋深层的冷海水将其冷却。在闭式循环中，来自海洋表层的温海水先在热交换器内将热量传给丙烷、氨等低沸点工质，使之蒸发，产生的蒸汽推动汽轮机做功后再由冷海水冷却。在这个循环的过程中，可以不断地将海水的温差变成电力，由此使发电成为实现。

5．海洋盐差能

所谓盐差能，就是指海水与淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。这种能量主要存在于河流与海洋的交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。盐差能是海洋能源中密度最大的一种可再生能源。海洋盐差能可以用来发电在很久以前已被人们认识到。

其发电原理主要是：当把两种浓度不同的盐溶液盛在一个容器中时，浓溶液中的盐类离子就会自发地向稀溶中扩散，一直到两者浓度达到一致。所以，盐差能发电，就是利用两种含盐浓度不同的海水化学电位差能，并将其转换为有效电能。有学者在经过详细的计算后发现在17℃时，如果有1摩尔盐类从浓溶液中扩散到稀溶液中去，就会释放出5500焦的能量来。由此专家设想到：只要有大量浓度不同的溶液可供混合，就一定会有巨大的能量释放出来。经过进一步计算还发现，如果利用海洋盐分的浓度差来发电，它的能量可排在海洋波浪发电能量之后，但又要大于海洋中的潮汐能和海流能。

利用盐差能发电有多种方式，比如有渗透压式、蒸汽压式和机械一化学式等，其中渗透压式方案获得了人们最大的重视。将一层半渗透膜放在不同盐度的两种海水之间，通过这个膜会产生一个压力梯度，迫使水从盐度低的一侧渗透到盐度高的一侧，从而稀释高盐度的水，直到膜两侧水的盐度变成一致。此压力称为渗透压，它与海水的盐浓度及温度有着很大的关联。

据估算，地球上存在的可利用的盐差能达26亿千瓦，其能量甚至比温差能还要大。由此可见，海洋中蕴藏着巨大的能量，只要海水不枯竭，其能量就生生不息。作为新型的能源，海洋能源已吸引了全世界越来越多人的兴趣。

4．不可限量的食物资源

地球上的海洋是生命的摇篮，从第一个有生命力的细胞诞生至今，仍有20多万种生物生活在海洋中。从低等植物到高等植物，从植食动物到肉食动物，加上海洋微生物，构成了一个庞大的海洋生态系统，蕴藏着不可限量的生物资源。据估计，全球海洋浮游生物的年生产量（鲜重）为5000亿吨，在不破坏生态平衡的条件下，每年可提供给人类够300亿人食用的水产品，可以说这是一座极其诱人的食物宝库。

在很久以前，人类就已经开始食用海洋食品了。古埃及人曾在尼罗河和地中海上捕鱼，并试图在池塘里进行人工养殖，因为鱼类是他们蛋白质的最佳来源。古希腊人也广泛地利用鱼类和贝类，包括海水和淡水中的，他们将鱼类和贝类制作成美味的罐头以及咸干鱼。

深海鱼群

虽然人类在历史上很早就开始食用海洋食品，但追溯到几百年前，几乎还没有关于世界海产品捕获量方面的资料。为什么会是这样呢？那是因为人们对海洋食品的营养成分还没有全面的了解，也还不知道它对人类健康的重要性，以至于许多年来海洋食品一直未受到重视。

随着社会的发展，人们通过研究发现，海洋食品中含有蛋白质、碳水化合物、类脂化合物、维生素和矿物质，这些都是人类生长发育、健康长寿的必不可少的营养成分。现在，大多数人已经认识到，海洋食品对于人类来说是一种绝佳的营养来源。

藻类在海洋生物资源中占有特殊的重要地位，人们常食用的藻类有：蓝藻中的地木耳、发菜、葛仙米、大螺旋藻；绿藻中的绿紫菜、苔菜、石莼；红藻中的紫菜、石花菜；褐藻中的海带、裙带菜。大多数海藻性甘、味寒、属咸，是人们颇为喜爱的产品。

藻类食品含有丰富的营养成分，具体如下：

蛋白质：不同种类的藻类植物其蛋白质含量也不同。一般绿藻和红藻的含量高于棕色海藻。绿藻的蛋白质含量介于10%~26%之间（干重），而红藻的含量更要高一些，红藻的有些种类的蛋白含量可达到47%，远远超过了黄豆的蛋白质含量。海藻的蛋白质含量会跟随季节发生变化，通常冬季末和春季的蛋白质含量较高，夏季的蛋白质含量较低。

糖类：藻类植物的糖类含量较高，多数是有粘性的糖类。这些糖不易消化，作为热源其营养价值不高，但具有调理肠胃的作用。

维生素：藻类富含多种维生素，其中β-胡萝卜素含量最高，特别是紫菜，每100克干制品含量可达11000国际单位。

灰分：藻类植物普遍都含有丰富的灰分，如发菜中的钙含量可达2.5%，海带中则为1.3%；紫菜中含钾量达1.6%，海带中则为1.5%；海藻中碘含量高，如海带为0.2%~0.5%，裙带莱为0.02%~0.1%，碘对预防甲状腺肿有很大的作用。

除了藻类植物，在海洋生物中最重要、最活泼的当属动物资源，其中有1.5~4万种鱼类，对虾等壳类2万多种，贝壳等软体动物8万多种，还有鲸、海参、海豹、海象、海鸟等，构成了生机勃勃的海洋世界。在海洋水产业中，鱼类是水产品的主体，占据着最重要的位置。

目前，世界各地从海洋中捕捞的大量水产品中，90%以上是鱼类，其余为鲸类、甲壳类和软体动物等。鱼类种类繁多，可供食用的就有1500种之多。鱼类全身是宝，营养价值信用证高，味道鲜美，经常食用可健脑益智。

说到水产品，就不能不提鱼、虾、蟹，它们可谓是席上珍馐。其中生长在南极的一种磷虾含水分80%、蛋白质12%、脂肪3%、灰分3%，其蛋白质含量是牛肉的20倍，因此被誉为“21世纪的流行食品”。

贝类种类繁多，生活在各个海区，较容易找到，所以人们很早就开始捕获它们，其中比较有经济价值的是鲍鱼、贻贝、扇贝、蛏子、牡蛎、鱿鱼等。它们味道鲜美、营养丰富，倍受人们的喜爱。

我们知道，海洋世界存在着多条食物链。在海洋中，有了海藻就会出现贝类，有了贝类就会出现小鱼乃至大鱼……世界上大部分渔场都在近海。这是因为，藻类生长需要阳光和硅、磷等化合物，只有靠近陆地的大海才具备这样的条件。1000米以下的深海水中含有丰富的硅、磷等元素，但它们无法浮到温暖的表面层。因此，只有少数范围不大的海域，在自然力的作用下，深海水自动上升至表面层，从而使这些海域海藻丛生，鱼群密集，成为富饶的渔场。

综合考虑，一般温带海区的渔场较多。这是因为，温带海区季节变化显著，冬季表层海水和底部海水发生交换，上泛的海水含有丰富的营养盐类，有利于浮游生物繁殖。此外，寒暖流交汇和冷海水上泛处，饵料很丰富，所以此处也可形成不可多得的渔场。

从广泛意义上说，世界有五大渔场，它们分别是：

一、北太平洋渔场：包括北海道渔场、我国舟山渔场、北海道渔场、北美洲西海岸众多渔场在内的广阔区域；

2．东南太平洋渔场：包括秘鲁渔场在内的广阔区域；

3．西北大西洋渔场：包括纽芬兰渔场在内的广阔区域；

4．东北大西洋渔场：包括北海渔场在内的广阔区域；

5．东南大西洋渔场：包括非洲西南部沿海渔场在内的广阔区域。

世界上大多数渔场在水深几百米以内海域，80%的面积属于大陆架浅海。那么，怎样才能让海洋深处的海水上升到表面层，从而形成有利渔场的条件呢？海洋学家们找到了突破口，他们利用回升流的原理，在那些光照强烈的海区，用人工方法把深海水抽到表面层，然后在那里培植海藻，再用海藻饲养贝类，并将加工后的贝类喂养龙虾。令人惊喜的是，这一系列试验取得了圆满的成功。

有关专家认为，海洋食品库拥有着巨大的潜力。目前，产量最高的陆地农作物每公顷的年产量折合成蛋白质计算，只有0.71吨。而科学试验同样面积的海水饲养产量最高可达27.8吨，其中有16.7吨还具有较大的商业竞争力。

当然，从科学实验到实际生产往往会遇到一些不可想象的困难。其中最主要的是从1000米以下的深海中抽水需要相当数量的电力。这么庞大的电力如何产生呢？显然，在当今条件下，还很难满足这一需求。

不过，车到山前必有路，科学家们还是找到了其中的窍门：他们准备利用热带和亚热带海域表层（热源）和深层（冷源）的水温差来发电。这就是所谓的海水温差发电。也就是说，设计的海洋渔场将和海水温差发电站联合在一起，从而达到预想中的效果。

据专家介绍，由于热带和亚热带海域光照强烈，在这一海区可供发电的温水多达6250万亿立方米。如果人们每次用1%的温水发电，再抽同样数量的深海水用于冷却，将这一电力用于渔场的养殖，每年可得各类海产品7.5亿吨。它相当于20世纪70年代中期人类消耗的鱼、肉总量的4倍。透过这些数字不难看出，海洋成为人类未来的粮仓，并不是不可实现的。

世界上没有任何一个国家具备如此大的能力，而海洋产业可以将这一任务分担起来，而传统的渔业已达到或超过它的再生能力，所以人们只有转向于研究海洋生物资源开发技术上来，巨大的海洋生物资源，等待着人类去探索与开发。

5．化学资源的故乡

海洋是化学资源的故乡。为什么这样说呢？因为海水是一种化学成分复杂的混合溶液，包括水、溶解干水中的多种化学元素和气体。海水中究竟含有哪些化学资源？它们又有哪些作用呢？下面将告诉你答案。

畅游在大海中几乎是每个都十分向往的：湛蓝的天空，清凉的海水，起伏的波浪，使你置身于蓝天碧海之间，顿时忘却了暑热的烦恼，放松了紧张的神经。可是，如果你是第一次在大海里游泳，一定要注意掌握好海浪起伏的规律，否则一个浪花袭来就会呛水。如果真呛到水了，你的第一反应肯定是，海水怎么又苦又咸？

海水之所以苦咸，是因为海水溶解着大量化学物质，其中除了我们平常食用的食盐氯化钠之外，还有氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸镁等。科学家们发现，在目前世界上已发现的92种天然元素中，有80多种都能在海水中找到。

为了更深入地研究和开发海洋，科学家们早在200年前就开始对海水中存在着的物质开始了研究，并获得了不小的收获。

科学家经过研究发现，除了构成水的元素——氢和氯之外，海水溶解着的物质几乎都是由11种元素组成的。巧的是，这些元素的含量与海水的重量相比，均大于1毫克/千克。也就是说，在1吨海水中，它们的含量都大于1千克。因而这11种元素被称为海水的主要溶解成分，它们都属于微量元素。

根据这些元素在海水的中含量由大到小排列，它们依次为：氯（Cl）、钠（Na）、镁（Ng）、硫（S）、钙（Ca）、钾（K）、溴（Br）、碳（C）、锶（Sr）、硼（S）和氟（F）。

需要明白的是，这些元素在海水中的存在形式并不都是物质分子。它们大多以离子的形式存在，其中金属元素钠、镁、钙、钾、锶以阳离子的形式存在；非金属离子氯根、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溴根和氟根以阴离子形式存在；只有硼酸这一元素是以分子的形式存在海水中。

1819年，英国科学家马塞特投入实践中，他首先对取自大西洋、北冰洋、波罗的海、黑海和黄海的14个水样进行分析后，得出镁、钙、钠、氯和硫酸根5种离子之间的比例呈现一定的规律性。1884年，英国科学家迪特马尔对世界主要大洋和海区的不同深度采集的77个水样品进行分析后，又进一步补充和完善了海水主要溶解元素的比例关系。

20世纪60年代中期，英国某研究所对世界各大洋及相关海区不同深度的海水洋品进行测定，并得出海洋表层水、中层水和深层水中主要溶解成分的含量。1975年，科学家们对海水中主要溶解成分进行了一次全面性的总结。

大量的实验证明，在世界各大洋的海域，尽管海水的含盐量会随着海域的不同和海水的深浅而发生变化，但在含量方面，海水的主要元素之间的比例关系却近乎恒定。因此，人们在分析海水的主要化学成分时，只要测定出其中任何一种主要成分的含量，不仅能够得出海水的盐度，而且还可以计算出其他主要元素的含量，如此一来，大大省去了海水分析工作的繁琐程序。海水主要元素之间这种特定的关系，人们把它称作海水的相对比例定律。

这时或许你会问，海水的主要元素之间为什么会出现这一恒定比例关系，会不会发生变化？

之所以会出现这种关系，一是由于这些元素在海水中的变化性很小，其性质较为稳定；另一点是由于海水总是处于运动中，海水已经过了上万次的“搅拌”，混合得已相当充分。但是，并不是所有海域都具备这一特性，例如在近海及河口区，由于大陆河流的影响，河水中的大量物质堆积在海洋中，而使局部海水中的钙离子、硫酸根和碳酸氯根离子要大于正常海水中该元素的含量。在某些生物生长繁茂的水域，其生物在繁殖过程中吸收钙和锶，因而这些水域中的上层钙和锶要少于下层的含量。总之，这一问题要灵活一点来看待。

钾是植物生长发育必不可少的一种重要化学元素，它是海洋宝库赐予人类的又一大宝物。海水中的钾盐资源非常丰富，但由于钾的溶解性低，在1升海水中仅能提取380毫克钾，而且钾与钠离子、镁离子和钙离子共存，要想它们分离并不容易，从而使钾的工业开采一直没有什么大的发展。目前，已有采用硫酸盐复盐法、高氯酸盐汽洗法、氨基三磺酸钠法和氟硅酸盐法等从制盐卤水中提取钾；采用二苦胺法、磷酸盐法、沸石法和新型钾离子富集剂从海水中提取钾。从可持续利用资源角度来看，开发海水钾资源的意义和前景都是非常远大的。

溴是一种贵重药品的主要组成部分，可以生产许多消毒药品。例如我们都很熟悉的红药水，就是溴与汞的有机化合物，溴还可以制成熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。地球上99%以上的溴都分布在宽广的大海中，故溴有“海洋元素”的称号。19世纪初，法国化学家发明了提取溴的方法，这个方法也是目前为止工业规模海水提溴的有效方法。此外，树脂法、溶剂萃取法和空心纤维法这些提溴新工艺正在进一步研究中。溴的用途很广，但它含有一定的毒性，因此一些农药和防爆剂对它的使用都有严格的控制。

镁具有重量轻、强度高等特点，它不仅大量用于火箭、导弹和飞机制造业，还可以用于钢铁工业。镁作为一种新型无机阻燃剂，已被运用于多种热塑性树脂和橡胶制品的提取加工中。另外，镁还是组成叶绿素的主要元素，可以促进作物对磷的吸收。镁在海水中的含量仅次于氯和钠，位居第三，主要存在形式是氯化镁和硫酸镁。从海水中提取镁并不是一件困难的事，只要将石灰乳液加入海水中，沉淀出氢氧化镁，注入盐酸，再转换成无水氯化镁就能做到。运用电解海水的方法也可以从中得到金属镁。

铀是一种高能量的核燃料，是发展核武器和核能工业的重要原料。1000克铀所产生的能量相当于2250吨优质煤。陆地上的铀矿很稀少，而海水水体中含有几十吨的铀矿资源，约相当于陆地总储量的2000倍。海水提铀在技术上是完全可行的。

从20世纪60年代起，日本、英国、联邦德国等陆续开始从海水中提铀，并且逐渐总结出多种海水提铀的方法。以水合氧化钛吸附剂为基础的无机吸附剂的研究进展最快。现在人们评估海水提铀可行性的重要依据，仍是一种采用高分子粘合剂和水合氧化钻制成的复合型钛吸附剂。发展到今天，海水提铀已从基础研究转向开发应用研究。日本已建成年产10公斤铀的中试工厂，一些沿海国家也将建造百吨级或千吨级铀工业规模的海水提铀厂这一计划提到日程上。总的来说，从海水中提取铀的研究方兴未艾，从已有的研究成果来看，海水提铀有着良好的发展前途。

锂有着“能源金属”的美誉，是用于制造氢弹的重要原料，海洋中每升海水含锂15~20毫克，海洋中的锂储量估计有2400亿吨。随着受控核聚变技术的发展，同位素锂6聚变释放的巨大能量最终将为人类所用。锂也是生产电池的理想原料，含锂的铝镍合金在航天工业中占有重要位置。此外，锂在化工、玻璃、电子、陶瓷等领域也有着广泛的应用。全世界对锂的需求量正以每年7%~11%的速度增加，而陆地上锂的储量有限，因此海洋必定会成为开发锂的新领域。

重水在海洋中的含量也较大，是原子能反应堆的减速剂和传热介质，也是制造氢弹的原料，如果人类研究的受控热核聚变技术得到很好的解决，从海水中大规模提取重水的梦想将成为现实，从而大大造福于人类。

除了上述已经形成工业规模生产的多种化学元素外，海水还无私地奉献给人类其他微量元素，因此我们更应该珍惜海洋的赐予。

6．潜力无穷的天然药源

海洋是一个潜力无穷的天然药源。据估计，目前从海洋生物中提制的药品达2万种，可谓是琳琅满目。海洋药物按其用途大致可分为心脑血管药物、抗癌药物、抗微生物感染药物、愈合伤口药物、保健药物等，有人称海洋为人类未来的“大药房”。

海洋生物活性成分的研究

1．海洋天然活性成分的发现

要想开发海洋药物，首先要对海洋天然活性成分进行研究。海洋生物种类繁多，存在着许多特殊的次生代谢产物。然而，目前对海洋生物中活性成分的发现还处于初级阶段，经过较系统的化学成分研究的海洋生物不超过1%，还有大量海洋生物有待于进行系统的化学成分研究和活性筛选。研究重点主要集中在低等的海洋生物上。一般情况下，海洋天然活性成分具有复杂的化学结构，而且含量很低，要想建立快速、微量的提取分离和结构测定方法，以及应用多靶点的生物筛选技术发现新的生物活性成分，对科学家来说是一个不小的挑战。

2．海洋天然活性成分的结构优化

海洋生物中所含的大量活性天然成分，有的能够直接进入药品的研究开发，有的则不可以，因为其中有些成分存在着活性较低或毒性较大等问题。需要将这些活性成分作为先导化合物进一步进行结构优化，如结构修饰和结构改造，使得些成分活性更高、毒性更小，从而再进入到药品的研究开发中。

3．解决药源问题

许多海洋天然活性成分的含量较低，原料采集困难，使得该化合物进行临床研究和产业化受到了一些限制。寻找经济的、人工的、对环境无破坏的药源已势在必行。采用化学合成的方法进行化合物的全合成是解决药源问题的一个重要方法，现在已经有很多海洋活性天然产物实现了全合成。

海洋生物资源是一个庞大的有待人们深入开发的资源，环境的多样性决定了生物的多样性，同时也决定了化合物的多样性。发掘新的海洋生物资源已成为海洋药物研究的一个重要发展趋势，人们不可轻视。

1．海洋微生物资源

我们知道，海洋微生物种类繁多，其生代谢产物的多样性也是陆生微生物无法与其项背的。但能进行人工培养的海洋微生物只有几千种，还未超过总数的1%。目前为止，以分离代谢产物为目的而被分离培养的海洋微生物就少之又少。由于微生物可以经发酵工程大量获得发酵产物，使药源获得了良好的保障。此外，海洋共生微生物有可能是其宿主中天然活性物质的真正产生者，具有较大的研究意义。

2．海洋罕见的生物资源

分布在深海、极地以及人烟稀少的海岛上的海洋动植物，含有某些特殊的化学成分和功能基因。在6000米以下海洋深处，曾发现具有特殊的生理功能的大型海洋蠕虫，在水温高达90℃的海水中仍有细菌存活，这给生物的研究提供了一个新的参考。

3．海洋生物基因资源

在自然界，海洋生物活性代谢产物是由单个基因或基因组编码、调控和表达获取的。获得了这些基因就代表着可以获得这些化合物。海洋药用基因资源的研究将大大有利于新的海洋药物的研究和开发。

海洋生物基因资源细分为以下两种：

（1）海洋动植物基因资源：包括活性物质的功能基因，如活性肽、活性蛋白就属此类。

（2）海洋微生物基因资源：包括海洋环境微生物基因及海洋共生微生物基因。

4．海洋天然产物资源

人类对海洋天然产物的研究已有数十年的历史，并从中积累了相当丰富的研究资料，为海洋药物的开发提供了充足的科学依据，它的意义十分重大。

（1）对已经发现的上万种海洋天然产物，采用多靶点的方式进行筛选，发现新的活性。

（2）对已经发现的海洋天然产物进行一些，如结构修饰或结构改造。

（3）使用组合化学或生物合成技术，衍生更多的新型化合物，从中筛选出新的活性成分。

5．海洋中药资源

中药是我国传统医药的主要代表之一，海洋中药则是我国中药宝库的不可或缺的组成部分，是一种民间长期用药经验的总结。历代本草中经现代临床实践证明疗效确切的海洋药物有110多种，是寻找先导化合物和开发海洋药物的重要资源。从海洋中药开发新药具有针对性强、见效快、周期短等优点，发展前景乐观。

现知海洋药用生物达1000种以上，分别隶属海洋细菌、真菌、植物和动物的各个门类。它们对人体和其他动植物具有良好的药效价值。

海洋药用植物：目前已发现100多种海洋药用植物，它们多分布在蓝藻门、绿藻门、褐藻门、金藻门、甲藻门和红藻门。我国最早的药学专著《神农本草经》记载海藻：“味苦寒，主瘿瘤气，颈下核，破散结气，痈肿症瘕坚气。”《本草纲目》中记载：“（紫菜）主治心热烦躁，瘿结积块之痰，宜常食之。”海带的提取物和制剂有缓解心绞痛、镇咳、平喘的功效，对高胆固醇、高血压、动脉硬化症有很好的治疗效果。

海洋药用动物：海洋药用动物现知在1000种以上，研究较多的有腔肠动物、海洋软体动物、海洋节肢动物、海洋棘皮动物、海洋鱼类、海洋爬行动物和海洋哺乳动物，几乎包括的了所有门类。

药用腔肠动物：现知的数量有数十种，分布在水螅虫纲、钵水母纲和珊瑚虫纲中。如《本草纲目拾遗》中指出：白皮子（指海蜇）“味咸涩，性温，消痰行积，止带祛风”，用于高血压、妇女劳损、带下、小儿风热、气管炎、哮喘、胃溃疡等。柳珊瑚的前列腺素衍生物，可用于节育、分娩、人工流产、月经病、胃溃疡和气喘，此外还能够调节血压和新陈代谢。

药用软体动物：世界上有数百种，中国已知的有130多种，多分布在多板纲、双壳纲、腹足纲和头足纲。如我国传统医学经典著作《黄帝内经》中，记载有以乌（即乌贼）骨作丸、饮以鲍鱼汁治疗血枯。《神农本草经》记载近江牡蛎等6种海洋药用软体动物。贻贝（俗名淡菜）能养肾清补、降低血压、抗心律失常。珍珠具有镇惊安神、养阴熄风、清热解毒、养颜美容、延缓衰老等多种功效。

药用节肢动物：最受关注的是软甲纲中十足目的种类，主要包括虾类、寄居蟹类和蟹类，以及肢口纲中的鲎类。如寄居蟹有清热散血、滋阴补肾、壮阳健胃、除湿热、利小便、破瘀解毒、消积止痛、抑制胆固醇等功效，而且含有一定的抑瘤成分。对虾有补肾壮阳、健脾化痰、益气通乳等功效，可以用来治疗肾虚阳痿、腰酸膝软、中风后半身不遂、气血虚弱、产后乳汁不下等症。据药典介绍，鲎肉能治疗痔疮、杀虫、治红眼、青光眼等，鲎胆可治风癞，鲎壳尾刺烧成灰能治积年呷咳、高烧和妇科疾病，现已广泛应用于临床和制药工业。

药用棘皮动物：现知数量有数十种，研究较多的是海参纲、海胆纲和海星纲中的种类。如刺参有和胃止痛、消肿排脓的功能，可以用来治疗治神经衰弱、消化不良、子宫脱垂、白带过多、阳痿等症。紫海胆有制酸止痛、清热消炎的功效，用于胃及十二指肠溃疡、甲沟炎等。由陶氏太阳海星和罗氏海盘车制成的海星胶代血浆，具有良好的治病效果。

药用鱼类：现知的有数百种，中国有200种以上，主要分布在圆口纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲三个纲。如海洋鱼类普遍含有廿碳五烯酸，这种成分具有防治心血管疾病的功能。鲨鱼中的角鲨烯有抗癌的用途。海马、海龙是著名的强壮补益中药，具有补肾壮阳、散结消肿、舒筋活络、止血止咳等功能，主治神经衰弱、妇女难产、乳腺癌、跌打损伤、哮喘、气管炎、阳痿、疔疮肿毒、创伤流血等。鲻和鲮有健脾益气、消食导滞的功用，对消化不良、小儿疳积、贫血等有特效。

药用爬行动物：目前已知的有数十种，包括海蛇类和海龟类。如玳瑁为名贵中药，具有定惊、清热解毒之功，适应于治热病神昏、谵语、惊厥等症。海蛇类均有药用价值，海蛇肉能滋补强壮，海蛇胆有行气化痰、清肝明目等效能，海蛇血能补气血、壮筋骨，海蛇油用于治疗冻伤、烫伤、皮肤皲裂，海蛇酒有驱风活血、止痛等作用。海龟具有滋阴潜阳、柔肝补肾、清火明目、祛风除湿、止咳化痰的效果，可用于阴虚阳亢、热病伤阴虚风动、风湿痹证、关节疼痛、咳嗽等症的治疗。

药用哺乳动物：中国现知的药用哺乳动物有十多种，主要分布在的鲸目和鳍脚目。如真海豚的脂肪、肝、脑垂体、胰、卵巢等都是宝贵的药材，能提制抗贫血剂、胰岛素，以及催产素和促肾上腺皮质激素等多种激素。斑海豹雄性的阴茎和睾丸入药（即海狗肾），有补肾壮阳、益精补髓的功效，主要用于虚损劳伤，肾精衰损所致的阳痿、滑精、精冷、腰膝冷痛或酸软等；脂肪入药（即海狗油）有润滑肌肤、解毒的效用，用于治皮肤皲裂、冻伤等；肝和胆对肋膜炎有很好的治疗效果。

辽阔的海洋是尚待人类开发的资源宝库，也是极其诱人的蓝色药库。在未来世纪，海洋药物开发必将登上一个新的台阶。

7．珍稀的微生物资源

海洋微生物是所有以海洋水体为正常栖居环境的微生物的总称。海洋环境中蕴藏着丰富的微生物资源。很久以前人们就知道海洋中有细菌存在，海洋生物学家对海洋微生物进行了深入系统的研究，尤其是对其代谢作用的研究，进一步揭示了微生物王国的奥秘，让人们对它产生了更多的了解。

海洋微生物主要包括三大类，即原核微生物（如细菌）、真核微生物（如真菌、藻类和原虫）和无细胞生物（如病毒），它们在自然界分布广，种类多。凭借其代谢途径的多样性和遗传适应性，它们能够在许多极端环境中得以生存，并发挥重要的生态作用，不得不令人类对它们刮目相看。下面对海洋微生物中的几种作以介绍。

1．海洋细菌

海洋细菌是原核微生物的一大类群，不含叶绿素和藻蓝素，只能在海洋中生长、繁殖，是数量最大、分布最广的海洋微生物。它们个体直径一般不超过1微米，形状有球状、杆状、螺旋状或分枝丝状，具有坚韧略具弹性的细胞壁，无真核。海洋中有自养和异养、光能和化能、好氧和厌氧、寄生和腐生，以及浮游和附着等类型的细菌。海洋真菌不超过500种，仅有陆地真菌种数的1%。现知的深海真菌只有5种，它们能够生活在水深5315米的海洋深处。

通过显微镜，我们可以看到海洋细菌的特征。它一共分为三种类型：体形近似球形的叫球菌；身体细长的是杆菌；体形弯曲的是螺旋菌。它们都属于单细胞，内部结构与普通的植物细胞相似。如果细菌在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，就形成了肉眼可见的小群体，叫菌落。菌落带有不同的颜色，如绿脓杆菌的菌落是绿色的，葡萄球菌的菌落是金黄色的。细菌菌落的形状、大小和颜色等特点，是鉴别菌种的重要依据。

2．海洋真菌

从生物进化史看，海洋真菌的出现要比细菌大约晚10亿年，因此它是微生物王国中最年轻的家族。真菌由多细胞丝结构，能产生孢子进行有性和无性繁殖。真菌和细菌、放线菌最根本的区别在于它拥有真正的细胞核，因此真菌的细胞又称为真核细胞。从原核细胞发展到真核细胞，是生物进化史上的一个重大事件。

大部分海洋真菌大多数栖于某种基物而生活，只有少数真菌不依赖基物而自由生活。根据海洋真菌的栖生习性，可将它划分为五种基本的生态类型，分别为木生真菌、寄生藻体真菌、红树林真菌、海草真菌、寄生动物体真菌。

海洋真菌在海洋食物链中发挥着重要的作用，它参与海洋有机物质的分解和无机营养物的再生过程，为海洋生物不断提供生命所需的物质。特别是在海洋沉积物中的真菌丝体和酵母菌体，是很多海洋动物的食物来源。有些海洋真菌能产生抗菌素和结构独特的活性物质，在生态和应用方面有着不可忽视的作用，如降解海洋中的污染物、促进海洋自净等。利用海洋真菌加工麦皮、甘蔗渣、稻草等，可制成微生物碎屑混合物，用作水产养殖中的饲料。这种做法有可持续发展、质量高、成本低廉等优点。

3．病毒

海洋病毒是海洋生态系统中的重要成员，具有形态多样性及遗传多样性的特征。海水中海洋病毒离海岸越近密度就越高。在海洋真光层中较多，随海水深度增加逐渐减少，在靠近海底时又有回升的现象。

海洋中病毒会感染多种海洋生物。海洋噬菌体的裂解致死占异样细菌死亡率的60%；海洋蓝细菌、海洋真核藻等重要海洋初级生产者也会受到海洋病毒感染。病毒还能裂解某些种类浮游动物。众所周知，病毒的感染致病，给水产养殖业带来了重大的影响。研究表明，从1993年开始在全国对虾养殖地区普遍发生的、危害性极大的机型流行病，是由一种杆状病毒所引起的。除了破坏性的一面，海洋病毒也有好的一面，有些海洋病毒能够帮助某些海洋浮游植物生长，对海洋环境和人类生存有益。目前，人们已越来越关注海洋病毒在海洋生态系统中所发挥的作用。

海洋微生物为了生存，不得不适应复杂多变的海洋环境，因而它具备一些独特的特性。

1．嗜盐性

这是所有海洋微生物几乎都具备的特点。真正的海洋微生物要想生长，就离不开海水。海水中含有丰富的无机盐类和微量元素。钠为海洋微生物生长与代谢所必需，此外，钾、镁、钙、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物维持生命必不可少的。

2．嗜冷性

海洋中大多数领域的温度都在5℃以下，绝大多数海洋微生物都在低温中生长，如果温度超过37℃，就会停止生长或死亡。生活在低温环境下且最高生长温度不超过20℃，最适宜温度在15℃，在0℃可生长繁殖的微生物，就称为嗜冷微生物。嗜冷菌在极地、深海或高纬度的海域中较常见。其细胞膜构造具有适应低温的特点。那种严格依赖低温才能生存的嗜冷菌对热反应极为敏感，即使处于中温也会阻碍它的生长与代谢。

3．嗜压性

深海微生物的嗜压性是其他微生物所不具备的。浅海的微生物通常只能忍耐较低的压力，而深海的嗜压细菌则具有在高压环境下生长的能力，能在高压环境中保持其酶系统的稳定性。海洋中静水压力因水深而有所不同，水深每增加10米，静水压力递增1个标准大气压。海洋底部的静水压力可超过1000大气压。在深海水域中，约一半以上的海洋环境处在100~1100大气压的压力之中。海洋的这种压力使浅海和陆源细菌失去在深海中生长的机会。

4．低营养性

海水中所含的营养物质非常稀少，部分海洋细菌要求在营养贫乏的培养基上生长。在营养较丰富的培养基上，有些细菌于第一次形成菌落后即迅速死亡，有些则根本无法形成菌落。这类海洋细菌在形成菌落过程中因其自身代谢产物积聚过多而中毒致死。这种现象说明用常规的平板法来分离海洋微生物，并不是一种较理想的方法。

5．趋化性

虽然海水中的营养物质较稀少，但海洋环境中各种固体表面或不同性质的界面上仍有一些丰富的营养物吸附积聚在上面。绝大多数海洋细菌都有一定的运动能力，其中某些细菌还能够沿着某种化合物浓度梯度进行移动，这种特点就称为趋化性。某些靠依附在海洋植物体表生长的细菌称为植物附生细菌。海洋微生物附着在海洋中生物和非生物固体的表面，形成薄膜，为其他生物的附着提供条件，进一步形成稳定的附着生物区系。

6．多形性

通过显微镜观察细菌，有时候会发现，在同一株细菌纯培养中会出现多种形态，如球形、椭圆形、杆状或各种不规则形态的细胞。这种多形现象在海洋革兰氏阴性杆菌中的表现尤为普遍。看来，微生物是为了适应复杂的海洋环境，而逐渐形成了这种特征。

7．发光性

在海洋细菌中，具有发光特征的种类并不多。海洋发光细菌发光强度的大小，除了种的自身特性外，在很大程度上取决于各种外界条件的综合作用，如海洋环境要素、水中污染状况等。细菌发光现象对理化因子反应敏感，因此利用发光细菌来检验水域污染状况，通常会收到不错的效果。

海洋微生物奇观

1．呼雨唤雪的细菌

众所周知，空气中的水蒸气要形成雨，必须有能使水蒸气分子凝聚的核。过去人们一直认为，地面上升的尘埃和离子，就是这个凝聚核。一次美国气象学家宣称，降雨很可能与细菌有关，认为是大量的细菌导致了降雨。那么天空中为何会有大量的细菌呢？这位专家称，海洋是细菌生长的主要场所，它们多漂浮在海面，海浪里充满着无数气泡，到达海面后气泡破裂，气泡中的细菌便随着气流上升到空中，其移动速度每小时可达100公里。当细菌到达充满水蒸气的大气层时，就会形成水滴的凝聚核，导致雨水下降。十分有趣的是，当气象家把分离的23种微生物送入充满蒸馏水汽雾的密室做人工降雨实验时，竟意外地发现有3种细菌能充当晶核，使水汽变成雪花。现在，美国科学家已成功地掌握利用细菌造雪的方法，并将其运用到实际活动中。

2．磁性细菌

1975年，美国一位科学家在美国东北部沿海考察时，发现海底沉积物中有一种很奇怪的细菌。放在容器中的细菌样品，仿佛受到某种支配一样，总是聚集在容器的北边，当他转动容器时，这些细菌又会跟着向北移。这位科学家很快联想到，也许是地球的磁场对细菌产生的影响。为了证实这一观点，他拿出一块磁铁在容器上方移动，结果发现细菌会随着磁力的方向“游来游去”。这一发现引起麻省理工学院专家理查德的好奇心，经过研究，他向人们揭示了其中的奥秘。原来，这种细菌的细胞内有一种类似指南针的天然定向器，是由20几个大小约0.05微米的磁性颗粒构成的。这一发现对于研究动物和其他生物的回归机制有着重要的参考意义，它说明生物在地球磁场中的定向运动，是通过体内的磁小体进行的。

3．耐高温的细菌

1980年，国外某杂志上发布了这样一条新闻：日本的一艘远洋考察船在加拉帕戈斯群岛附近进行水底考察时，发现一种在温度高达90℃的水中竟有被冻僵的细菌。那是一个神秘的地方，水深为2650米，压强为266个大气压，海底地壳有一断裂层，喷热间歇泉可使水温高达250℃，热熔岩的堆积层含有大量有毒的硫化氢。湖中没有任何食物，在这如此严酷的环境里，这种细菌仍然有着旺盛的生命力。

为了进一步了解情况，科学家把这种特别的细菌放到模拟天然条件的恒化器中培养，发现它们即使在300℃高温下也能安然无恙。而在90℃环境中，几乎被冻僵，根本无法繁殖。有人推测，这种细菌的细胞内可能有一种特殊的“冷却装置”——嗜热基因，可惜直到今天，这个谜底仍未被揭开。

4．发电细菌

在当今社会上，利用生物化学能取代化学反应获得电能的做法，也无人再怀疑，因为国外已出现许多研制细菌电池的报告，其中就包括海洋细菌。这种自身具有发电功能的细菌，是美国一位学者在死海和大盐湖中发现的，这是一种嗜盐杆菌，它的细胞内有一道叫作视紫红质的紫红蛋白质构成的薄膜，这道薄膜是一种天然的能量转换器。在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时，即可产生电荷。后来，科学家利用这种细菌制造出一个小型实验性太阳能细菌电池，并将它用于航道灯、信号灯、机场跑道指示灯的电源。由此可见，让细菌为人类供电已不再是一个传说，而成为了一种现实。

5．采矿能手

在大自然中，海洋是一个巨型资源宝库，不仅为诸多海洋生物提供了生存空间，还蕴藏着丰富的金属和非金属矿藏。然而，大多数元素在海水中的浓度较低，所以至今仍无法开发利用，而只能从海水中提取氯、钠、溴、镁、碘、钾等少数几种元素。令人欣慰的是，通过研究发现，有些海洋微生物具有富集某些元素的本领。由于它们具有繁殖快、数量大的特点，如果将它们释放到海水里大量繁殖，让它们从海水中吸取各种矿物质，然后再想办法把它们打捞上来，便能从中提取出各种有用物质。不难想象，在不久的将来，海洋微生物将在海洋采矿事业中大显神通。