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【關鍵詞】細胞生物學 海洋科學 教學方式
【中圖分類號】G424.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)6-0100-02
海洋科學專業的學生主要學習海洋科學相關的基本理論和基本知識,進行海洋科學研究方面的基本訓練,培養他們具有從事海洋科學研究的基本能力[1, 2]。細胞生物學課程是海洋科學專業學生的必修課程之一。細胞生物學是研究細胞的結構、功能及其基本生命活動規律的學科,是現代生命科學的重要基礎學科[3]。如何能讓學生在掌握細胞生物學基礎理論知識的同時又能將學到理論知識應用于海洋科學研究,獨立開展研究工作,并做出創新性成果,是我們在教學實踐中需要思考的問題。所以如何根據學生專業開展有效地教學,讓學生在學習基本理論的同時激發起他們對所學專業的興趣并增強從事海洋科學研究的能力,需要我們教育工作者在教學實踐過程中對各種教學方式的不斷嘗試。
一、基礎理論與海洋科學專業相結合
細胞生物學的理論性很強,研究對象多在一個看不見摸不著的微觀層次,信息量大,又缺乏直觀性,如果單純的講解課本中的理論知識,學生印象不深,甚至難以理解,導致學習效果不佳[4]。如果將細胞生物學課程中涉及的理論知識與學生所了解的專業知識相結合,引導學生根據所學的理論知識去解釋一些海洋生物學現象,即可以增強學生對細胞生物學理論知識的理解也可以加深學生對海洋生物的認識。如在講到主動運輸時,可以先讓學生回顧一個基本的海洋生物學現象,即海藻細胞內碘的濃度比海水中高30萬倍,再引導學生思考導致這種現象的原因,進而引入主動運輸這種小分子物質跨膜運輸方式的介紹,讓學生了解正是由于主動運輸方式的存在才使海藻細胞能夠不斷的從環境中吸取碘。這種講授方式使學生在教師幫助下進行主動思考與探索,可以讓學生主動地投入學習,提高學生學習的主動性和自主性,使學生從被灌輸知識者轉變成為獲取知識而積極主動的思考者,從而達到提高學習效果的目的。為了達到這一教學效果,教師在備課時要有針對性的設計教學方案,精細設計啟發式的專業問題,并在合適的時機提出來。
由于海洋生物相關的細胞生物學基礎理論研究的欠缺,并不是所有的細胞生物學理論知識都能找到理想的海洋生物教學模型,這時教師可以引導學生課下查閱文獻了解海洋生物學方面的研究進展。如在講信號轉導時,我們通常以腎上腺素調節糖原分解的級聯反應來介紹G蛋白偶聯受體所介導的cAMP-PKA的信號轉導過程,在模式生物中該信號通路已研究的較為詳細,那么在海洋類非模式生物中是否也存在這種調控方式呢?在課堂上,老師可以引導學生去思考并作為作業讓學生課下查閱文獻來去求證。這樣既可以增強學生對細胞生物學知識的理解,又可以學生使了解對細胞生物學在海洋科學專業的研究進展。
二、理論知識與科研能力培養相結合
大學教育是培養高層次人才的重要階段,想要培養大學生在本學科或相關領域獨立地去從事研究,并做出創新性成果的能力,高校教師需要在進行理論講解的同時加強對學生科研和動手能力的培養。科研研究能夠讓學生充分發揮他們的潛能,通過研究容易產生新的觀點,并做出創新性成果,美國教育家梅茲就提出:大學不僅要傳授知識,還要傳授研究[5]。美國教育家杜威提出讓學生成為研究者的思想[6]。所以,高校教師應具備較強的科研能力和意識。在教學過程中,教學內容不應僅僅局限于細胞生物學教材的基礎理論,更為重要的是激發學生從事科學研究的興趣,并進一步指導他們做研究工作[7]。如在講授主動運輸時,書本中對主動運輸的三個特征(逆濃度轉運物質,需要載體,需要能量)有了很詳細的描述,但關于如何設計實驗來驗證主動運輸的這三個特征并沒有說明,此時,教師可以引導學生以研究者的身份來思考和探究,從而增強他們的研究意識,培養和提高他們的研究思維。
除此之外,還要鼓勵學生有意識的提高科研動手能力。為達到這一效果,除了安排細胞生物學實驗課課時內的實驗內容,盡可能多的讓學生接觸到目前海洋科學專業老師和研究生們的研究課題以及實驗內容,安排他們分組跟隨本專業的碩士生進行實驗學習,在學習實驗技能的同時也能培養他們的科研興趣。這種以科研促進教學的教學方式為學生今后從事相關研究和工作打下良好的實驗基礎,并提高了學生對基礎知識學習的興趣,極大的提高教學效果。
三、教師教授與學生主題匯報相結合
老師在臺上講,學生在臺下聽,是我們比較傳統也是主要的教學模式,這種教學模式傳授的知識量大,但容易使學生養成學習的依賴性,且不能培養學生自主學習的能力[8]。細胞生物學是一門綜合的課程,所涉及的理論與實驗技術都在不斷更新,鼓勵學生參加大大小小的科研論壇,去了解科研發展的前沿。并指導學生根據課堂上講的理論知識,選擇感興趣的話題,自擬題目和查閱文獻,并以主題匯報的方式在課堂上講述。在準備主題匯報的過程中,學生自己查閱科研動態及最新科研研究進展,所以該種教學方式可以讓學生自主掌握最新的知識,了解前沿科研信息,同時還可以提高學生學習的興趣,激發學習熱情。另外,準備主題匯報時,可以以小組為單位,從而在準備的過程中,可以培養學生溝通合作的能力,更有利于培養學生的參與意識和團隊的合作能力。
當然,主題匯報能否成功,關鍵在于主題內容的選擇,在選擇主題匯報內容的過程中,教師要正確引導學生真正找到感興趣的命題,引導學生充分利用圖書館以及網絡平臺等可利用資源。在匯報后,教師要及時總結并對學生做出的努力做出肯定,同時對于匯報過程中出現的問題也要及時指出并給出相應的意見。這種教學方式可以充分體現以學生為主體的理念。
總之,在教學過程中,將理論知識與專業知識相結合,激發學生的學習和科研的興趣,培養學生的創新精神是海洋科學專業細胞生物學課程教學的首要任務。作為教師,我們在教學過程中應該以學生為中心,針對不同的教學內容,采用適當的方法來達到優良的教學效果。
參考文獻:
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[6]陳勤, 姚媛媛. 試論《細胞生物學》教學中學生學習熱情的培養[J]. 中國科技信息. 2011:231+229.
蔡國平,清華大學深圳研究生院教授、生物學和海洋生物學博士生導師。1946年1月出生于福建泉州。1969年畢業于北京大學生物化學專業,1981年畢業于中國協和醫科大學研究生院生化專業,獲醫學碩士。蔡國平老師曾先后在湖北宜昌地區衛生學校、宜昌地區衛生防疫站和中國醫學科學院衛生研究所任生化教師、衛生化學技師和助理研究員。1985年6 月起,在清華大學生物科學與技術系任講師、副教授、教授。2003年派往清華大學深圳研究生院任職至今。先后任生命學部主任、深圳市健康科學與技術國家重點實驗室主任、深圳市超級水稻研究重點實驗室常務副主任、深圳國家生物產業基地深圳研究生院海洋生物技術中心主任、深圳市中藥及天然藥物研究中心-清華大學生物技術與創新藥物聯合實驗室副主任、清華大學深圳研究生院-深圳市北科生物技術有限公司干細胞研究聯合實驗室常任理事。
清華大學深圳研究生院生命學部努力引進國內外優秀人才,加強與院外科技力量的合作,發揮官產學研結合的優勢,聘任姚新生、袁隆平、孔祥復、辛世文等院士為雙聘教授和博士生導師;與香港中文大學、香港城市大學及美國若干大學聯合培養研究生,發揮雙方的優勢,在健康科學與技術領域,辛勤耕耘,努力創新,積極推動科學研究與應用相結合,建立若干聯合實驗室和技術中心等。蔡國平教授和生命學部老師們關愛學生,重視教學工作,積極發揮學生的主動性和創造性,不斷提高教學質量。
蔡國平教授的科研工作,主要涉及醫學細胞分子生物學及健康科學與技術等領域。1)代謝性疾病的細胞分子學研究,研究糖尿病、高血脂癥和血管硬化及血栓等的細胞分子生物學,研究促進血管內皮細胞增殖、促溶血栓系統活化的相關多肽因子;2)自身抗體與抗磷脂綜合癥等自身免疫疾病的發病機理研究;3)若干纖維化疾病相關因子及細胞外基質的研究;4)骨髓基質干細胞和前脂肪細胞的分化與基因調控及其與相關疾病的研究;5)針對上述疾病的創新藥物(化學藥物、生物技術藥物)和納米醫學技術以及保健品的研究開發,6)海洋生物學與海洋生物技術的研究;7)膜和細胞生物物理學研究等。蔡國平教授在國內外發表了科研論文100余篇,其中被SCI收錄40余篇。蔡國平教授還參與編寫了著作4部、譯著一部。蔡國平教授申請了若干專利。如《硫代磷酰化氨基酸及其甲酯在制備緩解慢性疼痛藥物中的應用》、《薤白提取物及其制備方法與應用》專利(從該植物的提取物中分離具有降血脂、控制血糖作用的有效活性分子)、《肝寧在抗肝纖維化中的新用途》專利、《Fc多肽在抗磷脂抗體綜合癥治療中的應用》專利(重組人Fc片段,可應用于制備治療抗磷脂抗體綜合征的新藥,可以成為作為免疫增強劑的人IgG免疫球蛋白的有效替代品)、《血清b2-糖蛋白I 作為促溶栓活性物質的應用及其功能肽段》專利(血清b2-糖蛋白I及其活性片段對溶栓具有雙向調節作用,可應用于制備促溶栓藥物)。
蔡國平教授希望海峽兩岸加強在生物科技與產業方面的交流與合作,為人類的健康事業與產業的發展做出新貢獻。
生物工程技術也稱生物工程,它是在分子生物學基礎上建立的、為創建新的生物類型或新生物機能的實用技術,是現代生物科學和工程技術相結合的產物。具體而言,生物工程技術包括轉基因植物、動物生物工程技術、農作物的分子育種技術、納米生物工程技術、重要疾病的生物治療等;基因操作技術包括人類功能基因組研究、重要動植物功能基因組研究等;生物信息技術包括生物信息的獲取與開發、加工與利用,以及結構基因組和蛋白質組學研究、藥物篩選、小分子藥物設計等;創新藥物和產業化開發上,將重點建立完善的藥物篩選體系、研制重要藥物品種、實驗室建設、藥物制劑技術等。生物工程技術有五個方面的特征:
1.大科學工程研究方式的出現。20世紀八十年代中期開始的基因組的研究,使得生物工程技術的研究從作坊式轉而進入了大科學的運作方式。基因組研究以人類基因組為代表,其研究對象是一個非常復雜的系統,要在整體上破譯遺傳信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他學科的一些運作方式,包括大規模、高通量、信息化的工業運作方式。由于人類基因組計劃對產業的巨大帶動作用,引起實業界濃厚的投資興趣,投資量逐年遞增。
2.精細分析和廣闊綜合的統一。生物工程技術在分子、細胞、組織、器官、整體乃至群體的多層次、全方位研究,以及生物工程技術與數學、物理學、化學、信息科學的前所未有的整合,使得很多生命系統復雜問題的解決出現了可能。
3.科學進步和技術革命互為因果。生物工程技術的每一次突破,都與技術革命相關,科學與技術之間的界限也是越來越模糊了。
4.基礎與應用的結合。生物工程技術與醫學、農學有著不可分割的聯系,是這些應用學科的基礎,也能從應用學科中獲取基礎研究的源頭活水。很多重大社會需求的問題會構成揭示自然規律的一些重大科學工程的出發點,如對艾滋病、腫瘤、人口控制、抗病蟲植物等方面的研究。
5.產業化的速度大大加快。各種生物工程技術的發展,使得生物工程技術基礎研究到實現產業化的距離較之以往大大縮短。
二、生物工程技術的應用
生物工程技術作為21世紀高新技術的核心,對人類解決面臨的食物、資源、健康、環境等重大問題將發揮越來越大的作用。大力發展生物工程技術及其產業已成為世界各國經濟發展的戰略重點。近十幾年是世界生物工程技術迅速發展時期,無論在基礎研究方面還是在應用開發方面,都取得了令人矚目的成就,生物工程技術的研究成果越來越廣泛地應用于農業、醫藥、輕工食品、海洋開發及環境保護等多個領域。生物工程技術將是21世紀的主導技術之一,甚至可能引發一次新的工業革命,對人類社會的生產、生活各方面必將產生全面而深刻的影響。
1.農業生物工程技術。近幾年來,國際農業生物工程技術發展之快,對農業產業結構的改善和產量增加的作用之大,已引起世界各國政府和科學家的高度重視。農業生物工程技術領域中研究最活躍的是應用轉基因技術,將目的基因導入動植物體內,對家畜、家禽及農作物進行品種改良,從而獲得高產、優質、抗病蟲害的轉基因動植物新品種,達到充分提高資源利用效率、降低生產成本的目的。
2.海洋生物工程技術。海洋生物學與生物工程技術相結合,產生了海洋生物工程技術這一新的領域。海洋生物工程技術作為加速開發利用海洋生物資源、改良海洋生物品種、提高海產養殖業產量和質量、獲取有特殊藥用和保健價值的生物活性物質的新途徑,越來越受到人們的重視,許多國家已將海洋生物工程技術作為21世紀發展戰略的重要組成部分。
3.輕工、食品生物工程技術。輕工、食品行業是生物工程技術應用的重要領域之一,主要體現在以下三個方面:一是利用生物工程技術進行農副原料加工直接制成商品,如發酵制品、釀造等產品;二是以生物工程技術產品為基礎,進行二次開發形成的新產業,如低聚糖加酶洗滌劑、高果糖漿等;三是以生物工程技術為手段對傳統工藝進行改造,從而降低消耗、提高產品質量。
4.醫藥生物工程技術。醫藥生物工程技術是生物工程技術研究開發的熱點,近十多年來一些發達國家投放大量的人財物力研究和開發醫藥領域的生物工程技術,已取得新的進展,其中基因治療技術和新型生物藥劑方面的開發應用最為廣泛。
5.其他生物工程技術。隨著世界生物工程技術的迅速發展,生物工程技術除廣泛應用于農業、海洋、食品、醫藥等領域外,在其他諸如環境保護、石油化工等領域也開展了大量的研究工作。
三、生物工程技術產業發展趨勢
特拉華大學地球、海洋和環境學院海洋生物科學副教授凱瑟琳?柯尼(Kathryn Coyne)和她的研究團隊發現,藻類在煙氣環境中比在空氣中能產生更多的碳水化合物。她表示,赤潮異彎藻可以存活于一氧化氮的煙氣環境中,且生長速度能提高一倍,細胞大小也會超過普通環境中的正常值。事實上,藻類細胞在二氧化碳和一氧化氮的氣體混合物中可以迅速生長。
赤潮異彎藻遍布全球,它的生長不僅可以產生大量的碳水化合物,而且能進一步轉化成生物乙醇。柯尼說,這種藻類具有特殊的功能,能消除對環境和人類健康構成威脅的有害氣體――一氧化氮。
據美國有毒物質研究資料顯示,一氧化氮為一種在室溫下不可燃但屬于最具毒性的氮氧化物。汽車尾氣排放、煤炭、石油、天然氣燃料燃燒以及電弧焊接、電鍍、電雕刻甚至炸藥爆破等過程,都會向空氣中釋放氮氧化物。空氣中低濃度的氮氧化物會刺激眼睛、鼻子、喉嚨和肺部,而吸入高濃度的氮氧化物將有致命危害。
赤潮異彎藻這種在一氧化碳中成長并轉化一氧化碳的特性給柯尼的研究團隊帶來了巨大的動力,使他們進一步研究其是否可在電廠煙氣中依靠二氧化碳生長而不被高濃度一氧化氮所殺。
經過一年的努力,柯尼團隊發現,赤潮異彎藻不僅可以忍受在煙氣環境下生存,反而生長得更加茁壯,這些藻類在煙氣中生長除一氧化氮以外不再需要其他氮源,因此可節約不少培養成本。柯尼說“僅憑這一點,便可以節省高達45%的制造生物燃料所需的能量開銷。”
該項目由仙芝樓生物科技有限公司自主開發。項目以靈芝破壁孢子粉為原料,采用目前國內較為先進的超臨界萃取技術提取靈芝孢子粉中的油脂狀物質,同時經過軟膠囊灌裝工藝生產所得。經實驗證明,項目產品中的有效成分三萜的含量高于國內同行業靈芝類保健食品,可提高人體免疫力、保肝護肝,并對酒精肝、脂肪肝及各種化學性肝損傷有很好的治療效果。項目核心技術“一種超臨界CO2提取和分級純化靈芝孢子油的方法”已獲國家發明專利。項目的建設,增加靈芝孢子粉原料的需求量,帶動農戶從事食、藥用菌種植,增加農民收入;解決了國內靈芝產品科技含量普遍偏低的問題,提高福建省靈芝產業在國內乃至國際市場的地位。目前,項目已進入大批量生產階段,產品市場占有率在全國前列。
2 替米沙坦原料藥及其片劑――福州海王福藥制藥有限公司
該項目由福州海王福藥制藥有限公司與無錫金城中西制劑研究所合作研發。項目產品是國家級二類新藥,是長效、高效、低毒的新一類抗高血壓藥物。項目獲得制備工藝發明專利,具有自主知識產權。與國內外先進指標對比,項目產品適用于對其他降壓藥不能耐受的各型高血壓患者。項目產品獲2009年國家新藥注冊批文;2011年被列入國家火炬產業化項目和福州市科技進步三等獎。項目達產后,可新增替米沙坦片3000萬片,銷售收入3000萬元,利稅1110萬元。2010年銷售項目產品560件,銷售收入504萬元,利稅185萬元。
3 腫瘤個性化診斷系列試劑產品的研制及產業化項目――廈門艾德生物醫藥科技有限公司
該項目依托廈門艾德生物醫藥科技有限公司自主研發的ADx-ARMS技術研制。項目產品具有敏感、特異、簡便、快捷的優點,可用于腫瘤痕量基因突變檢測方面及多重基因高通量檢測,可為臨床醫生選擇最適合的抗癌藥物和制定個體化治療方案提供科學依據。項目產品是我國唯一同時獲得國家藥監局(SFDA)和歐盟CE批準上市的腫瘤個體化分子診斷重要產品。項目產品的成功研發,填補了我國在個體化分子診療領域的空白,有力推動了我國腫瘤個體化分子診療研究和體外診斷行業的快速發展。項目產品已在國內數十家醫院成功使用,并遠銷國外20余個國家。
4 法莫替丁鈣鎂咀嚼片研發及其產業化項目――廈門金日制藥有限公司
廈門金日制藥有限公司研發的法莫替丁鈣鎂咀嚼片,是國家級三類新藥,擁有完全的自主知識產權。項目產品將老藥抗酸劑和新藥抑酸劑,速效藥和長效藥,巧妙地結合于一體的復方制劑,具有起效更快、療效更持久、不良反應率更低的特點。主要適用于緩解成人及12歲以上兒童由于胃酸過多引起的胃灼熱(燒心)、反酸、胃疼、胃部不適等癥狀。目前,項目產品已成功上市,市場反饋良好。
5 利用海洋微藻異養培養技術生產長鏈多不飽和脂肪酸DHA微藻油產業化項目――潤科生物工程(福建)有限公司
該項目由潤科生物工程(福建)有限公司與香港大學生物科學院對接,采用具有自主知識產權的“利用海洋微藻異養培養生產長鏈多不飽和脂肪酸”發明專利,開展對富含DHA海洋微藻的產業化生產。項目提取的微藻DHA為植物性油脂,具有純度高、無魚腥味、無海洋污染等優點,可作為食品行業使用的新型、高效、安全的添加劑。項目技術處于國內領先水平,微藻120小時異養培養40g/L或以上干細胞的密度,干細胞微藻粉DHA含量15%~20%,干細胞微藻粉總脂含量50%~55%,總脂DHA含量達到35%以上。項目的實施,促進了福建沿海地區海藻資源綜合開發利用的水平,提高下游產品的附加值,創新海洋經濟發展模式。截至2011年,項目累計實現銷售收入7282萬元,利稅2290萬元。
6 從南方紅豆杉中提純制備紫杉醇項目――福建南方制藥股份有限公司
紫杉醇是目前最廣譜、高效、低毒的腫瘤藥物之一。福建南方制藥股份有限公司立足南方紅豆杉資源培育優勢,依托復旦大學的“紫杉醇提純加工技術”制備紫杉醇。項目率先利用酶發酵轉化技術,結合色譜分離、混合溶劑梯度淋洗等先進技術,從含量極低(小于萬分之0.6)的種植南方紅豆杉提取出純度為1%~99.5%的紫杉醇抗癌原料藥。酶生物技術的應用,使得非游離的紫杉醇變為易于提取的游離狀態紫杉醇,從而紫杉醇的有效得率達到95%,高于傳統技術的75%。項目的建設,有效地保護了一級保護植物南方紅豆杉,還帶動5132戶農戶種植南方紅豆杉,增加農戶收入6000多萬元,實現年產值3.6億元。目前,項目建設地明溪已成為全國最大的南方紅豆杉種植基地和紫杉烷生產基地,占全國紫杉烷市場的60%以上;占全球紫杉烷市場的20%以上。項目產品獲2009年福建省自主創新產品,在國內紫杉醇原料藥市場中占65%,國外市場占20%。
7 抗乙肝病毒藥物、國家一類新藥“阿甘定”阿德福韋酯及其片劑――福建廣生堂藥業股份有限公司
阿德福韋酯為國家一類新藥,是一種口服抗病毒藥,用于治療成人慢性乙型肝炎。它能夠抑制病毒DNA聚合酶,摻入病毒DNA鏈中,終止病毒DNA鏈延長,對乙型肝炎病毒有較強的抑制作用,對拉米夫定耐藥的乙型肝炎病毒也有較強的抑制作用。
該項目是福建廣生堂藥業股份有限公司在第三屆6?18上與中國藥科大學對接。項目產品原料合成工藝獨創,擁有自主知識產權,原料純度達到99.8%以上,操作簡單,反應條件溫和,環境影響小;晶型為獨特的M晶型,具有穩定性好、更易吸收的特點;首次研究出阿德福韋酯的主要雜質――阿德福韋單酯的制備及檢測方法,有利于控制和檢測阿德福韋酯原料與制劑產品中的單酯含量,提高產品的質量控制水平;采用高密度聚乙烯材質制作的錐形嵌套式雙層瓶包裝,透氧率、透水率低,隔熱更好,確保流通過程中藥品質量的穩定。該項目產品標準高于國外廠家,國外的阿德福韋酯質量標準的總有關物質都在1.5%~6%之間,阿德福韋酯單酯在1%~3%之間,而該產品的數值分別是1%以下和0.5%以下。項目的研制成功,推進抗肝病毒新藥的國產化,大幅度降低抗病毒新藥的價格,提高企業的市場競爭力。2007年底,國家食品藥品監督管理局批準化學一類新藥的新藥證書和生產批件。2008年上市,4年來實現銷售收入近10億元,利潤5000多萬元。
摘要:休閑漁業是將旅游觀光、休閑娛樂等和漁業活動相結合的一種新型產業。本文從文化景觀的視角對遼寧漁業構成要素進行分析,從休閑漁業文化景觀的運動型、體驗型、產業型、觀光型和教育文化型等5大類型進行詳細解析。這對遼寧漁業發展和旅游業發展提供一定借鑒。
關鍵詞:遼寧;休閑漁業;文化景觀
1引言
文化景觀是特定時期內形成的構成某一地域特征的自然與人文因素的綜合體,它隨人類活動的作用而不斷變化、并反映了一個地區外在的或內在的文化特征。漁業活動是人類最早的、原始的經濟活動形態之一,并隨著科技和航海技術的發展,從沿岸漁業逐步拓展到深海漁業。漁業文化景觀是漁業活動的勞動文化和社會生活的體現,不僅包含產業活動發展過程中的生產行為,還包含因產業活動而衍生的生活方式、風俗習慣等豐富的自然資源和人文資源。休閑漁業是指將漁業、旅游和環境資源進行優化配置,將旅游觀光、休閑娛樂、餐飲、健身、科普等活動與漁業有機結合的,實現以一、二、三產業相互結合的一種新型產業。目前,國內外不少相關學者對休閑漁業進行了相關研究,國外學者側重于休閑漁業資源管理、可持續發展研究、游客的市場細分以及特征、跨學科式地(生物科學人文和經濟等)綜合研究發展等方面研究。國內學者側重于休閑漁業的含義和類型、存在問題與對策、開發與管理等方面研究;在區域方面中,側重于山東、浙江、江蘇、福建、遼寧、廣東和天津等區域的休閑漁業研究,這些區域把漁業和旅游產業結合起來,通過一系列活動和政策來宣傳和推廣休閑漁業,并提升休閑漁業的品牌度和社會影響力。但是,從文化景觀角度研究休閑漁業的相對比較少。
2遼寧休閑漁業文化景觀的構成要素分析
海水養殖業是遼寧漁業的主導,這與遼寧氣候適宜、水質肥沃,海岸有基巖海岸(港灣型和島礁型)、淤泥質海岸(平原型和岬灣型)和沙質海岸(岬灣型和堤壩型)等類型多樣有很大關系,并且沿岸富含藻類和底棲生物,也是多種魚蝦類繁殖活躍的場所。趕海、打漁是沿海民眾賴以生存的技能,久而久之便形成了具有可適應海域的捕撈漁法,以及富有濃厚地方風土人情的漁俗節慶、漁俗文化。捕撈漁法,從古時民間土法到科學捕撈的省時省力是人類文明進步的體現。海邊的漁民從利用簡單的手工制作漁具,如用自制彎鉤子、自制魚籠、香味捕魚、破冰冰河床捕魚到現在利用科學機械、儀器定位魚群,在適宜的時間點撒網收魚使得漁業經濟發展有質的飛越。漁俗節慶包括:放海燈、祭龍王、祭海、貼船聯等。在民間依然傳言漁民吃魚翻魚不吉利等特色文化。此外,還有一些基于漁文化而興起的節日,如長海縣漁民節、釣魚節、旅順漁人節,此類節日的興辦發揚地方特色的同時吸引喜愛釣魚的釣友、喜愛海產的游客,從而加快經濟建設發展。各類靠海而建的海鮮市場數目逐漸增加,如大連灣遼魚水產市場面積14萬m2,是大連市政府的民生工程、旅順海岸橋市場、營口裕興水產品批發市場等,都是沿海旅游業吸引游客必備場所。
3遼寧休閑漁業文化景觀解析
在遼寧省《休閑漁業“十三五”發展規劃》的基礎上,結合國內外關于休閑漁業和文化景觀研究,本文將遼寧休閑漁業文化景觀分為運動型、體驗型、產業型、觀光型和教育文化型5大類型,也基本涵蓋了省“十三五”時期休閑漁業發展的十大方面。
3.1運動型休閑漁業文化景觀
運動型景觀包括3點:一為岸上海洋觀光活動,如堤釣、垂釣、高空滑索、海岸公園、漁人碼頭及巖石創意活動。二為海面活動,即在近海處可以體驗海釣、水上摩托、水上步行球,深海可包游輪體驗。三為海面下活動,即可依據海域情況設有潛水活動、潛艇體驗。遼寧海域遼闊,海岸線彎曲綿長,沿海城市包括大連、丹東、錦州、營口、盤錦、葫蘆島。沿海旅游資源豐富,大連地區大黑石海濱浴場可出現罕為人見的熒光海奇景;小平島一帶為海蝕典型地段,營口蓋州海蝕則是中國唯一擁有18億年歷史的海蝕景觀,形成多種形狀的海蝕地貌,有海蝕崖、海蝕洞、海蝕臺、海蝕柱、海蝕橋等。合理利用自然的豐富條件為基礎建立海岸運動場地,既保留了原有自然風景,又可以增強運動型休閑漁業文化為導向景觀的整體美化。
3.2體驗型休閑漁業文化景觀
體驗型景觀重點在于親自參與。可包括:(1)參與趕海活動,撿拾螺、貝類活動及綠色藻類;(2)參與捕撈作業以及水產加工過程;(3)體驗漁村生活、體驗漁民勞作、體驗民宿。大連甘井子區北部的夏家河海濱浴場位于渤海海峽作為趕海活動的佳地,“釣螻蛄蝦”和“抓海腸子”作為日常娛樂活動,不僅使老一輩市民喚起年輕時的回憶,同時這種靠海吃海的文化也耳濡目染著年輕的一代。浴場周邊設施完整,植被蔥郁。離岸地區,大連獐子島海域下生物繁多被譽為“海底銀行”,風景美不勝收,如多彩多姿的島垛巖礁,清澈潔凈的港灣沙灘。在體驗捕撈作業的同時,可以欣賞自然的魅力。興城市覺華島是遼東灣最大的島嶼,有“南有普陀山、北有覺華島”之美譽。整體規劃為覺華八景區,無論是迎客、懷舊、濱水、文化各區各特色展現都達到一流。
3.3產業型休閑漁業文化景觀
產業型文化景觀應該選取能力較強,資源豐富的海域地區加強建設,凸顯其特色經濟文化,利用科學應用與養護創建可持續發展的優良市場。長海縣位于遼東半島東側由142個島、垛、礁組成,是聞名中外的海洋島漁場,也是大連漁業的發展領軍地區。近年來,長海縣政府應國家號召將“漁業”與“旅游業”結合發展。為推進項目改造老舊設施,帶動當地漁民成立規范化的漁家旅店,對于廢棄船舶進行改造,形成特色消費場所,如水產銷售中心、游船海鮮美食大排檔、貝殼類工藝品售賣。這為加快當地經濟產業發展奠定了堅實的基礎。在促進當地自營產業的同時,把居住環境也改造了一番,是一種雙贏的戰略。
3.4觀光型休閑漁業文化景觀
以確保交通通暢便捷為前提,根據自然風景設置特色觀光路線。由于水是漁業文化的載體,水又環抱島嶼,形成以下3個觀光型休閑景觀主導項目為:深海環島游、海濱美食游、觀賞漁業游。以沈陽為基點到遼寧境內可供觀光的島嶼共25座,其中大連15座,以仙人島為例,它是一座未經開發的原生態島嶼。白天觀賞風力發電廠,游走槐樹林,感受兔島驚濤;黃昏退潮余暉灑落海面如萬點金珠。以自然風光為熱點,返璞歸真為理念的原生態觀光是近年來趨勢所在。莊河地區觀光海島5座,大王家島向來以海產豐富新鮮為特色進行觀光宣傳,依舊以老式的靠海吃海方式進行打撈海產,宣揚當地美食雞毛菜,清炒雜色蛤。以抹不去的記憶為主題做懷舊體驗觀光。位于丹東的獐島則以原始漁業聞名,被稱為“萬里海疆第一島”保留原有古漁村,可觀光當地漁村漁民的完整生產作業過程。
3.5教育文化型休閑漁業文化景觀
教育文化型休閑漁業文化景觀包括漁業推廣、漁史展示以及漁業教育3點。漁業推廣應含有定期舉辦養殖漁業新技術交流會議、海產品烹飪培訓且舉辦比賽全民參與,進行優秀獎勵。漁史展示應對民俗慶典的由來、海島名稱的由來、漁事傳說等進行講解,助于理解海島文化背景,展示漁村文化。漁業教育應當對漁業海洋生物知識普及,了解海洋珍惜物種、危害性強的海洋生物進行重點教學、設立漁具展示廳、海洋生物分類展示館等等。祭媽祖、建媽祖廟已經成為以海為生的漁民思想中的一部分。民俗慶典不僅可以吸引投資,而且可增加漁業知名度,如利用長海縣釣魚節、旅順口漁民節深層加強漁業的文化建設。
4結語
漁業文化景觀是特定區域自然環境的變遷、歷史的演變、人類活動行為以及人與自然環境互動的杰作,因此,漁業文化景觀呈現的文化內涵,具有一定的教育和社會意義。遼寧休閑漁業文化景觀研究,有助于和服務于遼寧休閑漁業的可持續發展建設,并對其具有重要的指導意義;不僅促進遼寧休閑漁業的蓬勃發展,還可以為其文化景觀給予保護開發及改善對策,提升城鄉的影響力。
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然而,很長一段時間內,絕大多數人并不知道綠色熒光蛋白的發現者是誰。那么,這個幾乎被遺忘的科學家究竟是誰?他又是如何有了這個偉大發現的呢?
來自港灣的好奇
這個科學家就是2008年諾貝爾化學獎的得主之一日本科學家下村修。
20世紀60年代,下村修懷著理想來到美國西海岸華盛頓州,在“星期五港”實驗室工作。旖旎的海港風貌,像一道獨特的風景線,吸引著眾多游人的眷顧。下村修也不例外,時常會漫步海港,看潮漲潮落。
一天,下村修像往常一樣信步來到海岸。突然,不遠處一團忽閃忽閃的東西引起了他的注意。是什么東西呢?下村修快步走上前,一看,原來是幾只小小的水母被海潮涌到岸上。
為什么水母會發光呢?下村修覺得這很有意思,他興奮地捕捉水母,拿在手心左看右看。
“這是發光水母,沒什么稀奇的!”一群游客經過,看到下村修作為一個成年人竟然對小小的發光水母愛不釋手,覺得很可笑。
“水母靠什么發光呢?”下村修喃喃自語。
那群游客詫異地看著下村修,心想,發光水母天生會發光,有什么值得研究的呢?這人是不是有毛病呢?游客們搖搖頭,離開了。
下村修決定把這件事弄個水落石出,他小心翼翼地把水母捧回實驗室。
很快,下村修發現,發出淡淡綠色熒光的是水母身體的邊緣部分。難道水母就是靠身體邊緣部分發光的嗎?如果是這樣,能不能把這種發光的物質分離出來呢?
下村修把水母邊緣發光的部分剪下,收集起來。遺憾的是,此時這些“亮點”的亮度大大減弱了,這令下村修很不解。
在不斷探索中獲得成功
為了弄清楚是怎么回事,下村修開始了漫長的實驗。然而,經過許多次的探索都沒有得到滿意的答案。
一天,下村修下班回家,把收集的發光水母的發光部分倒進與養魚缸水流相通的海水池,剛要關燈出門,突然感覺到水池有隱隱約約的光線。
“原來發光部分與海水混合,會恢復亮度。”下村修由此確定,水母身體中的發光物質應該就在身體邊緣的發光部位,與其他器官無關。于是,他把重點放在“發光部位”和海水的研究上,謹慎地重新試驗。
不久,下村修發現海水是一種極重要的輔助物質,其中的鈣離子能讓水母發光部分恢復亮度。這讓下村修看到了分離發光物質的希望。經過長時間的摸索,他終于原原本本地分離了發光水母體內的發光物質——水母素。
但是,下村修馬上就發現了一個新的問題:水母素與鈣離子結合時發出的是藍色的光,而海港那些水母發出的是綠光。這又是怎么回事呢?
為進一步弄清原因,下村修帶著助手和家人捕撈水母進行研究。幾年后,他揭開了原委——綠色熒光蛋白。水母素與鈣離子結合發出藍光,而這道藍光被綠色熒光蛋白吸收,后者就會發出綠色熒光。
下村修發現綠色熒光蛋白后,美國科學家馬丁·查爾菲和華裔科學家錢永健對其進行改造,廣泛應用于科學和醫學領域。很長一段時間,下村修的名字不被人熟知,直到2008年的諾貝爾化學獎揭曉,下村修作為獲獎者之一才一舉成名。
下村修檔案
下村修(1928—),日本人,有機化學家、海洋生物學家,因為發現和研究綠色熒光蛋白而獲得了2008年的諾貝爾化學獎,被譽為“熒光蛋白之父”。
下村修經典語錄
我獲獎只是偶然的幸運。
這是時年80歲高齡的下村修獲悉自己獲得諾貝爾化學獎后,在美國的家中接受日本媒體采訪時說的話,這句話體現了他淡泊名利和謙虛的高貴品質。
那一次的陰差陽錯決定了我的命運。
關鍵詞:生物;網絡資源;學習
中圖分類號:G40-056 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)29-0244-02
生命科學是21世紀發展最為迅速的學科之一[1],該專業具有實驗性、實踐性以及前沿性等特征。對于生物專業的大學生來說,除了課堂學習之外,進入試驗室進行一定的科學研究工作,對于培養自己的獨立創新能力以及適應未來工作的能力有很大的益處。大學生在著手試驗室工作之前,必須閱讀大量的文獻資料,迅速地了解本領域國內外的最新研究進展,一方面可以借鑒前人的研究成果,并以此為基礎開展自己的工作,另一方面可以避免不必要的重復,節約人力、物力和財力。試驗室工作完成后,會有大量試驗數據,處理這些數據不可避免會用到一些生物軟件。查閱文獻資料和下載使用相關軟件,網絡是一個很好的平臺。那么,如何有效的利用網絡資源,是大學生必須面對的問題。本文將從以下幾方面來探討生物科學專業大學生如何充分利用網絡資源來提高自己的學習和科研水平:
一、充分利用學校的電子圖書館
目前,計算機網絡飛速發展,幾乎所有的大學都建立了自己的電子圖書館,購買了科技論文數據庫,提供大量的電子資源。除此以外,我們還可以通過館際互借等方法來獲取自己所需的文獻資料。這些方法使大學生在查閱資料的效率大大提高,并且,在使用時不需要額外付費。因此,大學生可以充分利用學校的這一資源,方便快捷的查詢、下載自己所需的文獻資料。生物專業常用的中文數據庫有:中國學術期刊網、中國學位全文數據庫、中國學術會議全文數據庫、萬方數據、重慶維普《中文科技期刊》。英文電子期刊數據庫有:SCI數據庫、EI數據庫、Elsevier Science Direct全文期刊數據庫、Springer全文電子期刊數據庫、NSTL網絡版科技期刊數據庫。
二、通過網絡搜索引擎查找相關信息
網絡的普及可以使我們便捷得獲取豐富的資源,但是,網絡的高度開放性讓我們每個人都有可能在網上信息。因此,獲取準確可信的信息變得非常重要。如何在浩如煙海的信息中,快速有效地找到我們需要的信息?這就需要掌握一些搜索引擎。Google(http://)是一個搜索功能非常強大的搜索引擎,很值得一提的還有Google學術搜索(http://)和百度(http://)。其中,中文信息檢索大多使用百度。如果搜索英文信息,Google是個很好的選擇。
三、登陸生物網站并下載相關生物軟件
網絡上很多共享的資源,或者這些資源可以免費獲取。不能小看這些共享的資源,它們可能會在試驗前期或者分析數據時起到舉足輕重的作用。大學生可以利用網絡上的搜索引擎找到相關的生物網站。進入到幾乎任何一個生物網站后,如果有足夠的耐心,我們可以找到絕大多數免費公用的生物軟件,并且可能附帶使用說明、工作原理等信息[2]。有的網站會提供免費的在線服務,我們在瀏覽網站的時候,一方面了解它的相關功能,另一方面也要學習使用流程。一旦自己試驗需要,那么使用起來就會輕車熟路,節約不少時間。生物科學專業常用的生物網站有:①Online analysis tools(http://molbiol-tools.ca/):這是Guelph大學的細胞生物學及分子生物學教授Andrew Kropinski整理的在線生物學分析工具網站,主要包括DNA序列、RNA序列、基因組、蛋白的在線分析等。②Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)(http://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2231712):這是生物專業功能最為完整的網上服務器。其中核苷酸分析包括酶切位點的查找,motif、開讀框的搜索等,PCR引物設計,二級結構預測,多重序列比較以及分子進化樹的構建等;蛋白分析則包括酶切圖譜,功能區搜索,分子進化分析,蛋白質二級結構的預測等;此外還提供序列管理等功能。③GenBank(http://ncbi.nlm.nih.gov/):GenBank是美國國家生物技術信息中心(NCBI)所維護的供公眾自由讀取的、帶注釋的DNA序列的總數據庫,包含70,000多種生物的核苷酸序列。每條紀錄都有編碼區(CDS)特征的注釋,還包括氨基酸的翻譯。④The European Molecular Biology Laboratory(EMBL)(http:///):歐洲分子生物學實驗室(EMBL)成立于1974年,由16個國家支持。在該網站可以進行序列查找和檢索以及序列的配對、通過登陸號檢索EMBL核酸數據庫、通過FTP傳輸EMBL數據庫文件;還可以分析蛋白質三維結構等,此外該網站還提供一些軟件。⑤DNA Data Bank of Japan(DDBJ)(http://ddbj.nig.ac.jp/):DDBJ數據庫創建于1984年。DDBJ數據庫主頁包括數據庫檢索、數據提交、數據分析等功能。GenBank、EMBL和DDBJ這三大數據庫雖然具有各自不同的數據記錄格式,但是由于國際互聯網的發展,用戶可以任意地向其中任何一個數據庫提交序列,所提交的序列也將從公布之日起同時在該三大數據庫中出現[3]。一般情況下,大學生需要了解和使用的生物軟件有:Bioedit:具有序列簡單分析和序列對比功能的軟件;Clustal W:用來對核苷酸與蛋白質序列進行多序列比較的軟件;Clustal X:ClustalW Windows界面程序;)Cn3D:觀看蛋白質三維結構的軟件;DNAStar5.03:序列分析軟件;DNAMAN:限制酶分析,引物設計,序列比對的軟件;FASTA:數據庫中查找同源序列軟件;GeneDoc:對序列進行相關分析等操作的軟件;Primer Premier 5.0:核酸序列引物分析設計軟件;Peptool:蛋白分析軟件;Phylip:進化樹分析軟件;Puzzle:核苷酸序列、蛋白質序列相似性分析及進化樹構建工具;Paup:系統進化分析軟件;TreeView:進化樹處理軟件;SeqPup 0.9:生物分子序列編輯與分析軟件;SPSS:統計軟件。
四、關注一些生物論壇
論壇是網絡環境下一種學習與交流的平臺,它可以突破常規交流在時間和地域上的局限性,和相關領域的科研人員進行溝通。比如:試驗過程中遇到了技術上的問題,自己一時又難以解決,可以在論壇上和大家一起討論。往往這些問題已有人碰到過,并且已經找到了解決的辦法,討論的時候就可以得到他們的指點,不少難題迎刃而解。常見的生物論壇有:小木蟲(http:///)、丁香園(http:///)、生物谷(http:///)、中國生命科學論壇(http:///bbs/forum.php)、生物信息學論壇(http:///)等。
五、通過電子郵件和作者溝通
大學生在閱讀文獻資料時,難免會遇到反復思考仍不得其解的問題,有的學生可能會因為求助無門而不了了之。其實,我們有一個非常好的求助對象,那就是作者。一般在期刊論文首頁的下方會留有作者的電子郵件信箱。我們在仔細閱讀論文之后,如果發現有疑惑的地方,可以通過電子郵件和作者進行請教和討論,一般作者都會很好的給予答復。
綜上所述,大學生平時在完成學校設定的課程之余,可以以網絡為媒介,結合自身興趣,主動探索,充分挖掘網絡資源的優勢,從專業學習中選擇和確定相關課題,在指導教師的幫助下,以個人或小組的方式進行科學研究,培養自己的創新精神和實踐能力。
參考文獻:
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在希伯來語中,死海又被稱為“鹽海”,它位于西亞的巴勒斯坦、以色列和約旦之間,是一個內陸鹽湖。死海的湖面海拔在海平面以下,為423米,是地球上海拔最低的湖泊,湖畔的陸地則是地球上海拔最低的地表,死海也因此被人們稱作“世界的肚臍”。從地質上來看,死海位于東非大裂谷北部延伸區域,地殼在這里下陷形成了約旦裂谷,約旦河從北往南注入死海。關于死海低海拔的成因,學界有兩種假說:較老的一種假說認為,死海位于裂谷帶,是紅海裂谷或東非大裂谷的延伸部分;近年出現的一種新的假說則認為,死海盆地是死海斷層在這里形成的地殼下沉塌陷。
大約300萬年前,現在的約旦河谷、死海和阿拉伯旱河谷一帶被地中海泛濫的洪水反復淹沒,海水侵蝕出了一條狹長而彎曲的連接內陸和海洋的凹地,就是現在的耶斯列山谷。隨著氣候變化,洪水在山谷里來來去去,不僅占據了死海裂谷,還在谷底沉淀了3000米厚的鹽層。大約200萬年前,位于裂谷和地中海之間的陸地上升,隔斷了地中海與內陸的聯系,海水不再進入內陸,內陸存留的海水便形成了一個湖泊,這就是阿莫拉湖,是一個鹽度不高的大湖,范圍從今天死海以北100千米延伸至以南80千米。隨著氣候變得越來越干旱,阿莫拉湖湖水不斷蒸發,鹽度不斷升高,最后萎縮成了我們今天看到的死海。
如今,死海的東面是約旦高地,西面是猶太山地,這里地處沙漠,長年陽光充足,氣候異常干熱,夏季平均氣溫為32~39℃,冬季平均氣溫也能達到21~23℃。這里降雨非常稀少,北部年平均降水量為100毫米,南部僅為50毫米。所以,盡管死海沒有出口,每年卻能蒸發掉1400毫米湖水,死海最主要的水源――約旦河注入的水量幾乎都被蒸發掉了,剩下的湖水鹽度越來越高。
在1978年以前,由于水體溫度、密度和鹽度的不同,死海大體可以分為上下兩個水層:從湖面到約35米深處是上水層,水體溫度隨著季節更替在19~37℃之間變化,鹽度低于300‰,富含硫酸鹽與碳酸氫鹽;35米之下為下水層,常年保持著22℃的水溫,鹽度332‰,富含硫化物、鎂、鉀、氯、溴等礦物質。在靠近湖底的地方,由于氯化鈉已經完全飽和,不能溶解的鹽分析出,沉淀到湖底。
然而,從20世紀60年代初期開始,由于約旦河沿岸發展大規模的農業灌溉,導致注入死海的水量不斷下降。到1975年,死海上層水體的鹽度超過下層。到1978年,死海上下兩層水體開始發生混合,這是千百年來死海水體第一次變得鹽度上下均勻,約為337‰,為一般海水的8.6倍,成為世界上鹽度第二大的水域。在這片又濃又咸的水域,含氧量極低,任何水生植物和魚蝦都不能存活,鳥類等動物也不來這里喝水,甚至在湖畔也極少有植被生長。如果沒有人類的活動,死海將是死一般的寂靜。
療養勝地
死海對大多數生命都顯露出了無比的殘酷,但對人類卻眷顧有加。據死海西岸巖洞中出土的《死海文書》記載,兩千年前,羅馬帝國的遠征軍來到死海附近,一舉擊潰當地的土著人,并抓獲了一群俘虜。羅馬軍隊統帥下令把俘虜投進死海淹死。然而,奇怪的事情發生了:俘虜們一個個漂浮在水面上,竟然都沒有沉下去。統帥認為有神靈在保佑這些俘虜,于是釋放了他們。今天我們都知道,這就是“死海現象”:死海的鹽度高,比重超過人體比重,人在死海中會被湖水的浮力托住,不會下沉。
如今,每年有幾十萬游客到死海度假療養。死海湖水中含有的各種礦物NxCA,的皮膚和關節都有好處。湖水富含獨特的氧化鹽(含鎂、鈉、鉀、鈣和溴等),湖底的黑色泥漿不僅能清潔皮膚,還能消炎殺菌,治療牛皮癬、白癜風等皮膚頑疾。經常在死海中浸泡,可以治療關節炎,舒緩壓力,恢復精力和健康。據聯合國教科文組織研究顯示,人在死海中浸泡1小時,相當于睡眠8小時得到的休息。死海的環境對人的呼吸道疾病也有好處。低海拔形成的高氣壓使得死海空氣中的含氧量很高,干燥富氧的空氣讓人感到呼吸順暢,空氣中的溴以其其有鎮靜療效而聞名,它在死海周圍空氣中的密度比在地球其他任何地方高出約20倍。在死海中游泳,即使暴露在陽光下,也不容易受到紫外線的傷害,因為湖面蒸騰的水汽以及水汽中攜帶的礦物質形成天然濾網,可以阻隔紫外線,避免皮膚受到侵害。每當度假季節來臨,死海沿岸的療養院里就會聚集起來自世界各地的人們,人們或者躺在水面上讀書看報,或者全身涂滿泥漿在岸邊曬太陽,形成一幅奇趣的畫面。
不過,死海高鹽度的湖水對人的眼睛和腸胃傷害很大,哪怕只濺一滴湖水到眼里,也會讓人有燒灼的感覺,而喝進一口湖水則會引起強烈的腸胃不適。在死海里泡澡,―個平時不會注意的皮膚小傷口都會被湖水刺激得疼痛難忍。盡管這樣,只要懂得適當的保護,在死海中漂浮還是一件又愜意又利于健康的事情。
死海不死
近年來,科學家在死海湖面上發現了一個個哿陘的同心圓漣漪。這意昧者什么?要想了解富含鹽分的死海深處是否發生了神奇的事情,必須潛入水下,而這是―件相當危險的事情,因為在高鹽度的水體里潛水,潛水者需要佩戴面罩以保護眼睛和嘴,否則不小心嗆入死海的鹽水,就會使喉嚨膨脹,導致窒息。濃鹽水還會灼燒眼睛,嚴重者可致失明。正因此,在死海游泳的人極少把整個身體浸入水中。
2011年,一組來自德國和以色列的具有豐富潛水經驗的潛水員和科學家,借助高科技設備,潛入死海湖底一探究竟。他們發現,在死海湖底分布著許多神奇的泉眼,淡水不斷地從那里涌出。這些泉眼綿延數百米,直徑約15米,深約20米,內壁陡峭而平整,可以看到沉積下來的一層層的礦物和沙石。泉水噴涌,攪動湖底的鹽水不斷翻卷,形成幻影般的水流效果。科學家專門設計了一個電腦模型,用來模擬泉水的涌流,以便更準確地判斷每年究竟有多少淡水通過泉眼流人死海。
更神奇的是,這些有趣的地質結構正是新生命誕生的地方。事實上,生物學家早在20世紀30年代就發現死海中存在微生物,開始認識到將死海稱為“死海”是不恰當的。在死海的鹽水中,快樂地生活著大量微生物,每毫升湖水中含有1000~10000個,雖然大大低于其他海水的生命含量,但對于死海這樣高鹽度的水體來說,數量十分可觀。這次科考更進一步證實了“死海不死”的傳奇。潛水員發現,雖然在新發現的這些泉眼附近沒有魚類的蹤跡,但在廣袤的湖底,像地毯―樣鋪滿了各種微生物,其中有新發現的種類,有些微生物科學家之前并不知道它們能在如此高鹽度的水體中生存。泉眼上部被綠色的生物膜所覆蓋――棲息在泉眼上部的微生物吃掉硫化物,形成白色的生物膜。在死海底部,微生物不僅能依靠陽光和硫化物發生的化學反應的產物為生,并且,根據科學家的推斷,它們還能應對泉眼附近
不斷變換的淡水與鹽水的交替沖擊。
有科學家曾指出,喜鹽生物放入淡水中將無法生存,反之亦然。那么,生活在死海底部的生物是如何在不斷變化鹽度的水體中繁衍生存的呢?這讓人聯想到生活在海底火山口附近的生物也承受著相似的考驗,因為靠近火山口的海水水溫比周圍冰冷的海水高數百上千攝氏度,生活在那里的生物必須擁有適應急劇變化的水溫的本領。這印證了生物學界的一句名言:生命總會找到一種方式存在。
多舛命運
2011年,科學家在死海的湖心進行鉆探,獲取了湖底1000米深處的巖心。科學家過去一直認為死海中含有大量鹽分,可以阻止湖水完全蒸發,死海不會徹底干涸。然而,對新鉆取的巖心的研究卻證明,大約在12萬年前,死海一度徹底干涸過。
巖心是由黑白相間的一層層沉積物組成的,黑色層代表冬季洪水泛濫帶來的泥沙,白色層代表因夏季湖水蒸發退縮而沉淀的富含碳酸鈣物質。因此,巖心就是氣候變化的真實記錄。對巖心的研究發現,在死海湖底鹽層之中有一層鵝卵石沉積,很可能是湖水干涸后形成的。12萬年前,地球正處于間冰期(間冰期指處于兩個冰河期之間的時期,氣候比較溫暖干燥,而冰河期則比較濕潤寒冷)。在冰河期,由于注入水源增加,蒸發量減少,死海的湖面增大;而在溫暖干燥的間冰期,湖面縮小。前文提到的古阿拉莫湖,就是在26000年以前的冰河期形成的,湖面面積達到最大值,海拔比現在高260米,顯示當時中東地區的氣候非常濕潤。而在大約12萬年前,處于埃姆問冰期的死海卻干涸得只剩下鹽層和鵝卵石灘。
盡管接下來的地質沉積層顯示水再次流入死海,并形成了波瀾壯闊的古湖泊,但科學家依然十分擔憂死海未來的命運。在12萬年前的溫暖問冰期,人類活動還不可能對死海造成明顯影響。然而,在如今,地球和12萬年前一樣處于間冰期,而人類活動已經對死海造成了重大影響。從1947年到2000年,死海的長度從80千米縮減為55千米,最寬處從18千米縮減為14千米,湖面面積從1030平方千米縮減為680平方千米。導致這一現象的原因是,約旦河作為死海最主要的水源,大量的河水被現代沿河的城市攔截,包括生活用水、工業用水和大規模的農業灌溉,這使得主要依靠約旦河淡水注入來平衡蒸發掉的水量的死海變得入不敷出,漸漸萎縮,在南湖與北湖分離后,南湖幾乎已經消失了。根據現有情況,大多數科學家都認為死海正在緩慢“死亡”,并估計它將于2050年再度干涸。
不過,根據一種新的假說,死海或許會在未來變成世界大洋。該假說認為,死海位于著名的敘利亞一非洲大斷裂帶的最低處,這個大斷裂帶還處于幼年時期,總有一天,死海底部會產生裂縫并不斷擴大,從地殼深處源源冒出的海水將使死海生長為一個新的海洋。
即使這種假說成立,即使死海在未來會變成世界大洋,但人們還是得面對現有的問題。約旦于2009年5月宣布,該國將實施“約旦國紅海發展工程汁劃”,這是一個將紅海海水通過在亞喀巴灣修建通道的方式引入死海的計劃,預汁在2010年完成設計,在2017年完成施工。這一引人注目的舉措對死海的作用究竟是拯救還是毀滅,目前尚無定論。
生存在極端環境中的古生菌