世界海洋生物学研究历史
海洋与人类社会(第1讲)

1872年之前:萌芽与早期探索(8)
除调查研究外,一些物理学家也对海洋现象进行了理 论分析。牛顿(I. Newton)在他的《自然哲学的数学原理》 一书中就研究了潮汐现象,他根据万有引力定律,提出潮 汐是由于天体的引潮力作用而形成的,从而建立了平衡潮 理论。后来,拉普拉斯(De Laplace)于1776年在《宇宙体 系论》一书中进一步提出了潮汐现象形成的动力学理论。 这些研究具有物理学的基础,经过历代学者修改、补充后, 形成了完整的潮汐学理论体系。
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Shubin N et al., 2006. The pectoral fin of Tiktaalik roseae and the origin of the tetrapod limb. Nature, 757, 764-771. 项目 现场工作 化石发现地点
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鱼和爬行类之 间的过渡物种
海洋探索的历程
• 1872年之前:萌芽与早期探索
• 1872-1945:近代海洋学的发展 • 1945以来:现代海洋科学 • 未来的海洋科学
1872年之前:萌芽与早期探索(1)
在地球科学中,海洋学算是比较年轻的,但 它有一个遥远的过去,从远古时代起,人们就开 始利用海洋资源、开发航海通道,出现了海洋科 学的萌芽 。在埃及,公元前4000年之前就有了海 上生产活动的纪录;到了公元前600年,腓尼基人 建立了地中海的贸易航路(Pinet, 1992) ,甚至出 直布罗陀海峡进入大西洋,到达了英国海岸,在 导航条件极为原始的当时,这样的成就是值得惊 叹的。
1872-1945:近代海洋学的发展(1)
1872-1876年英国皇家学会组织的大规模多学科环球考察。
考察是在C. W. Thomson船长率领的“挑战者号”考察船进行 的,周密的科学考察计划使这次航行大有收获,考察成果后
中国海洋大学生命科学学院

中国海洋大学海洋生命学院始建于1930年5月,是我国最早从事海洋生物学教学与科研的单位之一。
有着悠久的历史传统和丰厚的学科底蕴,是海洋大学历史最悠久、特色最突出的学科之一。
林绍文、童第周、曾呈奎和方宗熙等著名学者曾先后担任过系主任,一批著名海洋生物学家如曾省、刘咸、朱树屏、张玺、高哲生、张致一、李嘉泳、郑柏林、薛廷耀、邹源琳、李冠国等名师先后在本院执教,为学科树立了优良的学风,奠定了雄厚的基础。
八十年来,经过几代人的励精图治与辉煌而艰苦的创业,学院无论在人才培养、基础研究还是应用研究方面都形成了鲜明的特色和优势,建成了包括国家重点学科在内的完整人才培养体系和科学研究体系。
海洋生命学院下设海洋生物系、生物工程系和环境生态系,有生物科学、生物技术、生化与生物技术、环境生态学四个本科专业。
学院拥有一个“国家生命科学与技术人才培养基地”和国内先进水平的“国家海洋生命科学实验教学示范中心”。
有国家生物学一级学科(包括了生态学、水生生物学、遗传学、细胞生物学、动物学、发育生物学、植物学、神经生物学、生物物理学、生物化学与分子生物学、生理学、微生物学等 12个二级学科)博士学位和硕士学位授予权,有海洋生物学博士点和硕士点,还拥有生物工程硕士点等共计13个博士点和14个硕士点,设有生物学和海洋(生物)科学2个博士后流动站,形成了从学士、硕士、博士到博士后完整的人才培养体系。
八十年来,为国家生命科学特别是海洋生命科学与技术培养出了大批领军人才和学术骨干,包括中国科学院院士庄效惠、张致一,中国工程院院士雷霁霖等。
目前有在校本科生860余人,在读硕士研究生400余人、博士研究生120余人,博士后6人,外国留学生4人。
海洋生物学科是国家重点学科,是海洋学国家一级重点学科的重要组成部分,在学校“211工程”“985工程”建设的重点支持下,学院形成了较为完整的研究机构,设有“海洋生物遗传育种”教育部重点实验室、“联合国教科文组织(UNESCO)中国海洋生物工程中心”,同时拥有山东省海洋生物工程重点实验室和海洋遗传学与种质工程重点实验室等多个重点实验室。
海洋科学发展史.

资环1111
18世纪以前:海洋知识的积累 与早期观测研究 19~20世纪中叶:海洋科学的奠 基与形成 20世纪中叶至今:现代海洋科 学时期
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海洋知识的积累与早期观测研究
公元前,古希腊时期:泰勒斯认为大地浮在海上;亚 里士多德作《动物志》中描述和记载了爱琴海的 170余 种动物。 15~16世纪,地理大发现时代:意大利人哥伦布四度 横渡大西洋到达南美洲;葡萄牙人伽马从大西洋绕过好 望角经印度洋到达印度;葡萄牙人麦哲伦完成人类首次 环球旅行。 1768~1779,英国库克船长3次海洋探险:首次完成环 南极航行,并最早对其进行科学考察,取得第一批关于 大洋深度,表层水温,海流及珊瑚礁等资料。
• 英国“挑战者”号1872~1876年环球航行考察,在三大洋和南极 海域的几百个站位进行多学科综合观测,后继研究又获得大量成果 ,使海洋学从地理学中分离出来,此次考察被认为是现代海洋学研 究的开始,并引起海洋考察热潮。 • 德国“流星”号1925~1927年南大西洋调查, 因计划周密、仪器 新颖、成果丰硕而倍受重视,且测量仪器不断改进。 • 大规模海洋调查,不仅积累了大量资料,而且也观测到许多新的 海洋现象,还为观测方法本身的革新准备了条件。 • 19世纪40~50年代,英国人福布斯《欧洲海的自然史》、美国人 莫里《海洋自然地理学》、达尔文《物种起源》分别被誉为海洋生 态学、近代海洋学和进化论的经典著作。
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现代海洋科学时期
全面认识和近期高速发展
• 专门研究机构建立、专职研究人员增多;国际合 作加强。 • 各国政府对海洋科学研究的投资大幅度增加,研 究船的数量成倍增长。 • 研究仪器设备更先进,回声测深仪,电磁海流计, 地层剖面仪,计算机,遥感技术,深潜器。 • 研究成果超出历史的总和,大量科研论著面世, 很多领域都获得突出的进展与成果。
海洋科技探索的散文

海洋科技探索的散文全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:海洋是地球上广阔而神秘的领域,覆盖了超过70%的地表面积。
由于其深度和压力的限制,海洋对我们来说仍然是一个未知的领域,充满了无数未解之谜和未知的奥秘。
为了解开这些谜团,人类一直在进行海洋科技的探索与研究。
海洋科技探索的历史可以追溯到数百年前,航海家们凭借着勇气和好奇心,踏上了征服海洋的征程。
他们发明了航海仪器和导航工具,探索了人类未曾涉足的深海领域。
直到现代,海洋科技才得以迅速发展,给人类揭开了海洋深处的神秘面纱。
随着现代科技的不断进步,人类对海洋的探索也进入了一个新的时代。
潜水器、遥控潜水器、声纳和卫星技术等高科技装备的引入,使得我们能够深入海底,探索海洋的每一个角落。
科学家们利用这些先进技术,发现了许多新的海洋生物、海底地貌和资源;还解决了污染、气候变化和海啸等海洋问题。
水下考古也是海洋科技探索的一个重要方向。
通过水下考古,我们可以了解远古文明的起源和发展,揭示古代船只的沉船之谜,还可以挖掘出埋藏在海底的珍贵文物。
这些水下考古成果不仅丰富了我们对历史的了解,还有助于保护珍贵的历史遗产。
深海探索也是海洋科技的一项重要任务。
深海蕴藏着丰富的资源,其中包括矿产、生物资源和能源等。
深海环境的极度恶劣和高压使得深海科学家们面临着极大的挑战。
他们需要设计出能承受极端环境的深海设备,如潜水器和深海钻探器;还需要借助先进的技术手段,如声纳和核磁共振成像等,来实现对深海的探索。
海洋科技的发展,也为我们带来了许多应用于生活和生产的创新。
海洋能源、海洋工程、海洋生物技术等领域的发展,为人类提供了更多的发展机遇和挑战。
海洋能源可以利用海浪、潮汐和海流产生电能,推动清洁能源的发展;海洋生物技术可以开发海洋生物资源,研究海洋生物化学物质的药用和工业价值,为医疗和环保提供新的解决方案。
海洋科技探索是人类对自然界的探索和认知的一部分,也是科技创新和发展的重要组成部分。
我国深海探索记录

我国深海探索记录随着科技的不断进步,人类对深海的探索也逐渐深入。
作为一个海洋大国,我国在深海探索方面取得了许多重要的突破和进展。
本文将以我国深海探索记录为主题,探索我国在这一领域的成就和未来的挑战。
一、深海探索的重要性深海是地球上最神秘的地方之一,它占据了地球表面的大部分,拥有丰富的资源和生物多样性。
深海还与气候变化、海洋环境和生态系统等方面密切相关。
因此,深海的探索对于人类了解地球的过程和保护海洋生态环境具有极其重要的意义。
二、我国深海探索的历史我国的深海探索历史可以追溯到上世纪60年代。
当时,我国海洋科学家开始进行深海地质和海洋生物学的研究。
随着技术的不断进步,我国于上世纪80年代开始有能力进行深海潜水作业。
这标志着我国深海探索进入了一个新的阶段。
三、我国深海探索的重要突破在我国深海探索的过程中,取得了许多重要的突破。
例如,我国科学家在南海海域发现了大量的冷泉,这为我国深海油气资源的开发提供了新的方向。
此外,我国还成功研发了一系列深海探测装备,包括深海潜水器、深海声纳等。
这些装备的研发和应用,为我国深海探索提供了强有力的支持。
四、我国深海探索的挑战尽管我国在深海探索方面取得了许多重要的突破,但仍面临着许多挑战。
首先,深海环境极其恶劣,温度低、压力大,对探测装备的要求极高。
其次,深海资源开发面临着技术难题和环境风险的双重挑战。
此外,深海探索还需要大量的资金和人力投入。
因此,我国在深海探索方面仍需要不断努力和创新。
五、我国深海探索的未来展望尽管深海探索面临着许多挑战,但我国在这一领域具有巨大的潜力和优势。
未来,我国将继续加大深海探索的力度,提高深海探测装备的研发和应用水平,加强深海科学研究,推动深海资源的可持续开发和利用。
同时,我国还将加强国际合作,与其他国家共同推动深海探索的进程。
六、结语我国深海探索的历程既是一段充满挑战的征程,也是一段充满希望的探索之旅。
通过不断努力和创新,我国将为人类对深海的探索作出更大的贡献。
地球科学的分支

地球科学的分支
地球科学是一个广泛的领域,涵盖了地理学、地球物理学、地质学和海洋学等学科。
这些学科中的每一个都有其自己的研究领域和方法,它们通过协作和交互作用来帮助我们更好地了解地球和它上面的生命。
1. 地理学
地理学是研究地球表面特征和人类活动的科学。
它分为物理地理学和人文地理学两个部分。
物理地理学主要研究地球的物理特征,如地形、地貌、气候、生态等。
人文地理学研究人类活动的地理分布、发展趋势、影响因素等。
地球物理学是一门研究地球物理现象和地球内部结构的科学。
它包括测震学、地球磁学、重力学和地热学等分支。
地球物理学可以通过观测地震、地磁场和重力场等现象来推断地球内部的结构和性质。
地质学是研究地球历史和内部结构、岩石等方面的科学。
它包括地层学、古生物学、矿物学等分支。
地质学家通过研究岩石和矿物的组成、结构、变形和分布等来了解地球的演化历史。
4. 海洋学
海洋学是研究海洋的物理、化学、生物、地质等方面的科学。
它包括海洋物理学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学等分支。
海洋学家通过采样和测试海水和海底沉积物等来了解海洋的生命、水文和地质等方面的变化。
第二章 海洋科学发展史

1751 Henri Ellis, first deep soundings of temperature in the tropics,
1800 Count Rumford a meridional circulation of the ocean with water sinking near the poles and rising near the Equator.
National Systematic and National Surveys: 1925 1940
美国伍兹霍尔海洋研究所科研装备概览

美国伍兹霍尔海洋研究所科研装备概览摘要:综述了伍兹霍尔海洋研究所的概况、科研设施和支撑平台,梳理了其负责运行管理的科考船、载人潜水器、水下机器人、冰下机器人、滑翔器等科研装备,对这些科研装备的技术参数、研究领域、技术能力、所从事科研任务等进行了研究、介绍和剖析。
关键词:伍兹霍尔海洋研究所,科研设施,支撑平台,载人潜水器,水下机器人1.概况美国伍兹霍尔海洋研究所(Woodshole Oceanographic Institution),简称“伍兹霍尔研究所”(WHOI),坐落于美国东海岸,位于马萨诸塞州伍兹霍尔,靠近大西洋,拥有深水良港,地理位置十分优越。
其前身是1888年在伍兹霍尔建立的海洋生物研究实验室。
1927年,美国科学院海洋学委员会开始筹建海洋研究所,根据美国科学院的建议,于1930年成立伍兹霍尔海洋研究所(以下简称“伍兹霍尔研究所”),迄今已有92年历史。
第二次世界大战期间,伍兹霍尔研究所大量接受海军任务,为反潜战、两栖登陆和其他作战任务收集了若干海洋学信息,由此改为全年工作,研究力量迅速增强,与美国政府的合作增多,其年度预算的80%来自于联邦基金和合同。
战后由国家科学基金会和海军研究署(ONR)资助。
伍兹霍尔研究所致力于海洋科学与工程研究以及海洋学科的高等教育。
设有海洋生物学、海洋化学、海洋地质学、地球物理学、物理海洋学、海洋工程 6个系/研究室。
拥有大型实验室、科学考察船、各类潜水器、电子显微镜中心和计算中心等。
1957年以后,积极参与国际海洋考察等国际海洋科学活动,研究课题广泛,涉及海洋基础学科和海洋工程各方面。
在海洋生物研究,北大西洋洋流、墨西哥湾流与西部边界流以及大涡旋的研究,深海大环流模拟等方面取得了重大成果。
1960年代末,开设颁授海洋学博士学位的研究生课程,前期课程限于自然科学,后与麻省理工学院、哈佛大学等合作增设海洋政策和管理,海洋及其资源的利用、权益和归属等方面的课程。
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世界海洋生物学研究历史
海洋生物学是海洋学的分支学科,同时也是生物学的分支学科。
它主要关注海洋生物本身,在细胞、机体和种群水平上,研究生物体形态结构、生理以及行为上对环境的适应性等(杨万喜 2012)。
自古以来,人类就因为捕鱼、航海等活动与海洋发生着关系,逐步了解一些海洋生物与海洋环境的关系。
但是,海洋生物学作为一门系统学科的历史较短(沈国英施并章 2002)。
早在古希腊时期(公元前四世纪),科学家亚里士多德就在《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(价值中国网站 2006 )。
而在中国,公元前三世纪左右刊行的中国《黄帝内经》中,就也已经有了用墨鱼治病的记载。
更不要说公元前一世纪前成书的《尔雅》,不仅记载有海洋动物,甚至还有海洋藻类。
还有公元初古罗马普利尼乌斯的《自然历史志》,记录了170多种海洋生物。
中国明朝屠本睃的《闽中海错疏》,记载有200多种海产生物(价值中国网站 2006 )。
不仅如此,《闽中海错疏》即是我国也是世界比较早的一部水产经济动物志,又是动物学从以实用为主向系统动物学方向发展的重要著作之一。
而且《闽中海错疏》比较全面地记载了福建的水产动物,包含不少动物形态、生态和生活习性方面的知识(湖南省科普网 2010)。
我们可以发现,在古代,人类就已经体现出了对海洋生物学的巨大好奇以及浓厚兴趣。
尽管那时还没有海洋生物学的这个学科观念,但这并没有阻止人类对海洋生物的探索。
这便是海洋生物学的萌芽阶段。
随着自然科学和航运事业的发展,海洋生物学进入到了科学的研究时期。
海洋生物学逐渐由萌芽阶段向初始阶段迈进。
一些科学家开始进行零星的调查。
例如,1674年,荷兰列文虎克最先发现海洋原生动物;1777年,丹麦米勒开始应用显微镜观察北海的浮游生物;英国的Forbs用底托网采集并观察底栖生物,提出海洋生物垂直分布的分带现象——潮间带(littoral zone)、昆布带(laminarian zone)、珊瑚藻带(coralline algae zone)以及深海珊瑚带(deep sea coral zone)并且按深度将爱琴海分成九个带和发表《英国海产生物分布图》(沈国英郭丰黄凌风施并章 2010)。
以后科学家们也相继进行了多次大范围的海洋生物调查。
19世纪前期,爱伦贝格在海洋中发现硅鞭藻类;英国达尔文对他在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;德国米勒于1845年使用浮游生物网,采集和研究海洋浮游生物。
1908~1913年,丹麦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(价值中国网站 2006 )。
此外,海洋生物学的一些概念、术语也陆续被提出来。
例如,1887年Hensen首先使用“浮游生物”(plankton)一词,1891年德国的Haeckel首先提出“底栖生物”(benthos)和“游泳生物”(nekton)两个名词,这是迄今为止仍继续沿用的海洋生物三大生态类群(沈国英施并章 2002)。
此时,海洋生物学已经初步形成了一门系统的学科。
19世纪下半叶开始,出于自身的好奇心理,各国竞相派出海洋考察船,海洋生物的研究工作日益兴盛。
各国的海洋生物学都取得了巨大的突破。
其中,最有名的海洋考察是英国“挑战者”号调查船历时三年多(1872~1876)的环球调查,学者们采集了大量深层和中层生物,出版了50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了几番(沈国英施并章 2002)。
各国在此期间也设立了许多考察站,相继建立了许多海洋生物研究机构(最古老的海洋生物研究机构是意大利那不勒斯海洋生物研究所,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。
美国于1888年在伍兹霍尔建立海洋生物研究所等等(价值中国网站 2006 ))这对海洋生物学的发展,起到了重大的促进作用。
20世纪初至50年代可以认为是海洋生物学研究的发展阶段。
这个时期海洋生物学的主要特点是在大量的定性研究的基础上开展定量研究。
例如,对于浮游动物和底栖动物的数量分布的研究等等。
而且,在游泳生物上,人类也取得了不小的进展。
例如研究人员开始对一些鱼类的分布、洄游和数量变化等开展调查(沈国英郭丰黄凌风施并章 2010)。
这对捕鱼业以及鱼类研究专家积累了很多珍贵的材料资源。
到了20世纪60、70年代及以后,海洋生物学在新的发展模式上又做了进一步的突破:利用高新科技来研究海洋生物。
例如,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(价值中国网 2006)。
荧光显微技术和流式细胞测定技术的应用使人们发现蓝细菌和原绿球藻等极微细的自养生物在海洋中大量存在,为微型生物食物网提供了保证。
应用于水下的连续监测装置和高超的摄影技术也为我们展示了海样生物那不为人知的秘密。
而且,由于深潜器的发明和应用人类发现了深海底生物的高度多样性以及热浪喷口和冷渗口的特殊生物群落。
在1977年,美国深潜器“阿尔文号”(Alvin)在加拉帕戈斯群岛(Galapagos Is)附近的海底火山口附近首先发现热浪喷口,这一区域海水富含硫化氢和硫酸盐,而且硫化细菌生物量很高。
此后不久,1984年人类在墨西哥湾佛罗里达海崖基部又发现含有高浓度硫化物和甲烷冷渗口,同样也生长着丰富的细菌和很特殊的生物群落。
(沈国英郭丰黄凌风施并章 2010)。
到了2012年,中国深潜器蛟龙号成功实现7000米深的下潜深度(杨万喜 2012),这也标志着中国海洋生物学的向前大跨步。
由以上事例可以看出,新科技对海洋生物学发展的贡献大,而且海洋生物学的知识博大精深,是一门永不止步的学科。
在今天,我们更加熟练的运用高级科技的手段来提升人类对于海洋生物的认识,并且对于海洋生物多样性的保护也在不断加强。
近年来,已经签署了多个海洋生物保护的国际性条约。
从1980年联合国有关成员国签署了《南极海洋生物资源养护公约》,到1992年以来,已经有170个国家签署了《生物多样性公约》(J.W.尼贝肯 1991 )。
其中最重要的就算是1948年成立的国际捕鲸委员会(IWC),它的主要目的就是对猖獗的捕鲸业进行管理,了解各种鲸类的资源状况并确定捕杀各种鲸的数量,一次来保存鲸类资源(伊.斯.阿日吉兴 1987)。
人类已经意识到,要想更深入的研究海洋生物,保护是首要任务。
所以,现代生物海洋学的发展主要是以保护和研究并重来开展的。
难能可贵的,如今的海洋生物学已经不再是科学家们的“专属产品”,广大群众对于这一领域的兴趣也在不断增长着。
这种状况显然是证明了人类越来越意识到海洋的重要性。
当然,这也与国际上在捕鱼权、捕鲸问题也给公众提供了了大量有关海洋生命的电视节目和书籍有关。
最具代表性的,就属《海洋》电影的公映,《海豚湾》的畅销以及著名好莱坞导演卡梅隆亲身下潜至世界海洋最深处等重大事件。
并且在各大高校,有关海洋生物学的课程也成为了炙手可热的选修通识课。
例如中国著名学府浙江大学的通识课——海洋生物学。
世界海洋生物学的发展史,总体来说分为四步:萌芽阶段,初始阶段,发展阶段以及普及阶段。
但发展阶段与普及阶段并不是并列而是相互包含的关系。
例如在今天,我们既在寻求发展,也在谋求普及。
不论如何,海洋生物学是一门永不止步的学科,它的研究历史也一定会随着社会的发展而不断积累。
值得庆幸的是,这门学科目前越来越受到人们的重视。
在这个具有高新科技,浓厚兴趣的时代里,海洋生物学必将散发出更加迷人的光彩!
参考文献
[1] [美]J.W.尼贝肯.海洋生物学_生态学探讨[M].海洋出版社, 1991.
[2]杨万喜.教学PPT. 浙江大学 2012
[3] [苏]伊.斯.阿日吉兴,符.格.甘杰尔,符.波.扎伊采夫.海洋生物综合利用.海洋出版社. 1987
[4] 沈国英施并章. 海洋生态学第二版. 科学出版社: 2002
[5]沈国英郭丰黄凌风施并章.海洋生态学第三版.科学出版社. 2010
[6]/wiki/showcontent.aspxtitleid=58896 价值中国网站
[7]/KXSLS-635000-10000395.html湖南省科普网。