生物探查:南极资源研究新热点

来源:徐世杰   发布时间:2015-05-21 03:46:06 
近年来,南极生物资源开发方兴未艾。目前,生物探查已成为南极生物资源研究新热点,并成为各国竞相占有和开发战略资源的重点之一。
生物探查是从生物资源中寻找新的或更好的生物产品及生物技术,对生物资源进行特征性筛选,以确定其是否具有商业开发的价值,并通过专利保护,面向市场开发生物产品或生物技术。生物探查依赖于生物资源的来源和生物的多样性。随着生物技术的发展,生物探查在制药、化妆品生产、化学、农业领域中的应用不断增加,特别是替代能源的发展,为其提供了更广阔的发展空间。
南极包括1400万平方公里的南极大陆、岛屿以及3800万平方公里的南大洋。目前,已知的南极陆地植物有850多种、动物150多种。微生物广泛分布于南极的湖泊。更为重要的是,南极尚有许多新物种等待我们去发现。
南极的极端寒冷环境使南极生物及其多样性与全球其他地区具有显著性差异,特别是南极生物的耐寒性,以及因此而产生的具有奇特结构或特殊生理活性的天然物质,使南极成为全球最重要的极端耐寒生物基因资源库。丰富的南极极端耐寒生物及多样性,为南极生物探查提供了宝贵的资源,也越来越受到科研界和企业界的重视。
上世纪70年代,美国伊利诺斯大学在进行南极鱼类研究时,发现了具有商业用途的抗冻糖蛋白,打开了南极生物探查之门。这一发现吸引了众多发达国家的大学、研究机构、生物技术公司和药业公司加入到南极生物探查队伍中来。目前,南极生物探查主要集中在两个方面,一是扩展对南极生物多样性的认识,发现新的生物物种及天然活性物质,二是对南极生物的特别适应功能进行研究。
在研发领域,据不完全统计,自1999年至2007年,有20多篇关于南极极端耐寒生物的论文在国际学术期刊上发表,其中多数是关于南极细菌、蛋白质、酶对寒冷适应性的研究;在欧美国家专利中,约400个专利与南极生物探查有关。这些南极生物多半来自南大洋,其他则来自于南极大陆和内陆淡水,其中南极鱼类和植物是研究的重点。
在应用和市场推广方面,一些公司正致力于将南极生物基因资源开发为市场产品,使南极生物探查的成果在医药技术、工业、食品、分子生物和技术、化学工程、化妆品生产、农业和水产等方面得到应用。目前,南极磷虾是最大的专利来源,范围涉及清洗剂、食品添加剂、化工、酶、水产、化妆品等。很多国家都设立了联合考察项目,对南大洋开展了广泛的生物多样性调查。在2007~2008国际极地年期间,有关国家安排了13个航次的南极海洋生物调查,希望能发现5000个~10000个新的南极生物品种。
但总体来看,南极生物探查仍处于起步阶段,主要原因是对南极生物多样性还缺少系统的认识,特别是绝大多数南极生物尚未得到充分的研究和筛选。此外,还需要针对南极生物的特点,开发出新的生物筛选技术。可以预见的是,一旦具备了足够的南极生物物种知识并在生物技术上有所突破,将会有效地降低南极生物探查成本,从而获得极为可观的经济效益。因此,如果要深入开展南极生物探查工作,当务之急就是加强对南极生物多样性的基础性研究和开发新的生物技术。
南极生物探查不仅为生物技术创新带来机遇,也将为人类社会进步和发展作出贡献,这已是国际社会的共识。尽管目前国际社会对南极生物探查的权属与管理、利益分配、环境与生态保护等问题尚未达成一致意见,但这些问题不会从根本上阻碍南极生物探查的发展,而问题的解决将会更好地促进南极生物探查的健康发展。对于我国极地科研工作而言,南极资源研究这一新热点,是挑战,也是机遇。
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