海洋科学进展

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海洋科学进展范文第1篇

【关键词】细胞生物学 海洋科学 教学方式

【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）6-0100-02

海洋科学专业的学生主要学习海洋科学相关的基本理论和基本知识，进行海洋科学研究方面的基本训练，培养他们具有从事海洋科学研究的基本能力[1， 2]。细胞生物学课程是海洋科学专业学生的必修课程之一。细胞生物学是研究细胞的结构、功能及其基本生命活动规律的学科，是现代生命科学的重要基础学科[3]。如何能让学生在掌握细胞生物学基础理论知识的同时又能将学到理论知识应用于海洋科学研究，独立开展研究工作，并做出创新性成果，是我们在教学实践中需要思考的问题。所以如何根据学生专业开展有效地教学，让学生在学习基本理论的同时激发起他们对所学专业的兴趣并增强从事海洋科学研究的能力，需要我们教育工作者在教学实践过程中对各种教学方式的不断尝试。

一、基础理论与海洋科学专业相结合

细胞生物学的理论性很强，研究对象多在一个看不见摸不着的微观层次，信息量大，又缺乏直观性，如果单纯的讲解课本中的理论知识，学生印象不深，甚至难以理解，导致学习效果不佳[4]。如果将细胞生物学课程中涉及的理论知识与学生所了解的专业知识相结合，引导学生根据所学的理论知识去解释一些海洋生物学现象，即可以增强学生对细胞生物学理论知识的理解也可以加深学生对海洋生物的认识。如在讲到主动运输时，可以先让学生回顾一个基本的海洋生物学现象，即海藻细胞内碘的浓度比海水中高30万倍，再引导学生思考导致这种现象的原因，进而引入主动运输这种小分子物质跨膜运输方式的介绍，让学生了解正是由于主动运输方式的存在才使海藻细胞能够不断的从环境中吸取碘。这种讲授方式使学生在教师帮助下进行主动思考与探索，可以让学生主动地投入学习，提高学生学习的主动性和自主性，使学生从被灌输知识者转变成为获取知识而积极主动的思考者，从而达到提高学习效果的目的。为了达到这一教学效果，教师在备课时要有针对性的设计教学方案，精细设计启发式的专业问题，并在合适的时机提出来。

由于海洋生物相关的细胞生物学基础理论研究的欠缺，并不是所有的细胞生物学理论知识都能找到理想的海洋生物教学模型，这时教师可以引导学生课下查阅文献了解海洋生物学方面的研究进展。如在讲信号转导时，我们通常以肾上腺素调节糖原分解的级联反应来介绍G蛋白偶联受体所介导的cAMP-PKA的信号转导过程，在模式生物中该信号通路已研究的较为详细，那么在海洋类非模式生物中是否也存在这种调控方式呢？在课堂上，老师可以引导学生去思考并作为作业让学生课下查阅文献来去求证。这样既可以增强学生对细胞生物学知识的理解，又可以学生使了解对细胞生物学在海洋科学专业的研究进展。

二、理论知识与科研能力培养相结合

大学教育是培养高层次人才的重要阶段，想要培养大学生在本学科或相关领域独立地去从事研究，并做出创新性成果的能力，高校教师需要在进行理论讲解的同时加强对学生科研和动手能力的培养。科研研究能够让学生充分发挥他们的潜能，通过研究容易产生新的观点，并做出创新性成果，美国教育家梅兹就提出：大学不仅要传授知识，还要传授研究[5]。美国教育家杜威提出让学生成为研究者的思想[6]。所以，高校教师应具备较强的科研能力和意识。在教学过程中，教学内容不应仅仅局限于细胞生物学教材的基础理论，更为重要的是激发学生从事科学研究的兴趣，并进一步指导他们做研究工作[7]。如在讲授主动运输时，书本中对主动运输的三个特征（逆浓度转运物质，需要载体，需要能量）有了很详细的描述，但关于如何设计实验来验证主动运输的这三个特征并没有说明，此时，教师可以引导学生以研究者的身份来思考和探究，从而增强他们的研究意识，培养和提高他们的研究思维。

除此之外，还要鼓励学生有意识的提高科研动手能力。为达到这一效果，除了安排细胞生物学实验课课时内的实验内容，尽可能多的让学生接触到目前海洋科学专业老师和研究生们的研究课题以及实验内容，安排他们分组跟随本专业的硕士生进行实验学习，在学习实验技能的同时也能培养他们的科研兴趣。这种以科研促进教学的教学方式为学生今后从事相关研究和工作打下良好的实验基础，并提高了学生对基础知识学习的兴趣，极大的提高教学效果。

三、教师教授与学生主题汇报相结合

老师在台上讲，学生在台下听，是我们比较传统也是主要的教学模式，这种教学模式传授的知识量大，但容易使学生养成学习的依赖性，且不能培养学生自主学习的能力[8]。细胞生物学是一门综合的课程，所涉及的理论与实验技术都在不断更新，鼓励学生参加大大小小的科研论坛，去了解科研发展的前沿。并指导学生根据课堂上讲的理论知识，选择感兴趣的话题，自拟题目和查阅文献，并以主题汇报的方式在课堂上讲述。在准备主题汇报的过程中，学生自己查阅科研动态及最新科研研究进展，所以该种教学方式可以让学生自主掌握最新的知识，了解前沿科研信息，同时还可以提高学生学习的兴趣，激发学习热情。另外，准备主题汇报时，可以以小组为单位，从而在准备的过程中，可以培养学生沟通合作的能力，更有利于培养学生的参与意识和团队的合作能力。

当然，主题汇报能否成功，关键在于主题内容的选择，在选择主题汇报内容的过程中，教师要正确引导学生真正找到感兴趣的命题，引导学生充分利用图书馆以及网络平台等可利用资源。在汇报后，教师要及时总结并对学生做出的努力做出肯定，同时对于汇报过程中出现的问题也要及时指出并给出相应的意见。这种教学方式可以充分体现以学生为主体的理念。

总之，在教学过程中，将理论知识与专业知识相结合，激发学生的学习和科研的兴趣，培养学生的创新精神是海洋科学专业细胞生物学课程教学的首要任务。作为教师，我们在教学过程中应该以学生为中心，针对不同的教学内容，采用适当的方法来达到优良的教学效果。

参考文献：

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海洋科学进展范文第2篇

关键词: 海洋生物多糖;应用;研究对策

多糖类物质是广泛存在于动物、植物和微生物细胞壁的天然大分子物质，是生命有机体的主要组成部分，并在控制细胞分裂和分化、调节细胞生长和衰老以及维持生命有机体正常代谢等方面具有重要作用。近年来对植物、真菌多糖的研究较多，并证明许多植物和真菌多糖具有广泛的生物活性，如香菇多糖具有抗肿瘤的作用，地黄多糖是一种免疫抑瘤的活性成分，并能增强机体的免疫功能 〔1〕 。海藻多糖是重要的多糖类物质，种类多、来源丰富，它不仅能提高机体免疫功能，而且具有抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、降血脂及抗凝血等多种生物活性 〔2〕 。随着多糖的进一步开发和海洋药物的日益重视，对海洋生物多糖的研究也日益增多。目前研究较多的海洋生物多糖主要是海藻多糖和海洋动物多糖，主要有琼胶、卡拉胶、褐藻胶、褐藻琼胶、螺旋藻多糖和甲壳素。这些多糖是由多个相同的或不同的单糖通过糖苷键形成的高分子碳水化合物，它们与植物、动物、微生物多糖一样也具有多种生理活性。本文对海洋生物多糖在医学上的应用加以综述，并对海洋生物的开发提出研究对策，为今后海洋生物的综合开发利用提供一定的参考。

1 海洋生物多糖在医学中的应用

1.1 提高机体免疫力，增强抗癌作用

海藻多糖能增强哺乳动物特异性免疫功能和非特异性免疫功能，增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力及对细胞免疫和体液免疫的功能 〔3〕 。海带Laminaria japonica的热溶多糖提取物能促进小鼠脾细胞DNA的合成活性，并对小鼠的抗金黄色葡萄球菌的吞噬细胞的消化活性具有促进作用，对脾细胞多克隆抗体（lgM和lgG）的生成也有促进作 用 〔4〕 。

海藻多糖的免疫调节性质对补体系统也有影响。高分子量的硫酸盐多糖对补体活化有作用 〔5〕 ，而补体活化直接参与AS形成过程，因此其研究为AS的防治提供了新的策略 〔6〕 。

海洋活性多糖能诱导白细胞介素-1（IL-1）和肿瘤坏死因子（TNF）的生成，从而发挥免疫调节作用。从皱纹盘鲍中提取鲍鱼多糖能够明显增加吞噬细胞的吞噬能力，增强迟发超敏反应，这种免疫增强作用可能是其抗癌作用的机理 〔7〕 。羊栖菜多糖对荷瘤小鼠的红细胞免疫功能有促进作用，红细胞的免疫功能主要是通过红细胞膜上所含的C36受体（CR1）介导来实现的 〔8〕 ;紫菜多糖具有促进免疫功能活性而具抗癌的作用 〔9〕 。

褐藻多糖具有抗肿瘤的活性。鼠尾藻Sargas-sum thunbergii的热水抽出物，用乙醇沉淀，Stphadex-G-100柱层析，分离的抗肿瘤多糖，主要含有岩藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、甘露糖的硫酸杂多糖，对接种艾氏腹水瘤20天的小鼠具有明显的抑瘤作用 〔10〕 。

螺旋藻多糖蛋白提取物对体外癌细胞生长有抑制作用，可显著抑制小鼠体内腹水肝癌细胞的增殖。螺旋藻多糖以0.3～0.5g/L对B37乳腺癌细胞的抑制率最高，可达68%，对K652白血病细胞抑制率为46% 〔11〕 。

1.2 抗病毒作用

从海藻Gelidum cartilagenium提取出的多糖和卡拉胶具有抗流感B病毒和腮腺炎病毒的作用。红藻多糖（RP1，RP2）对牛免疫缺陷病毒（BIV）的生长具有明显的抑制作用，其抑制率分别为85.96%和88.65%，与临床批准使用的抗AIDS药物叠脱氧胸腺嘧啶（89.52%）近似 〔11〕 。Gonzale报道 〔12〕 从海藻中提取得到的原卡拉胶族的多糖硫酸酯体外实验证明，对正常细胞无不良影响，但能阻断病毒对细胞的吸附，以及抑制人类免疫缺陷病毒（HIV）的逆转录酶，这样对病毒所引起的疾病治疗将是一大突破。从微红藻中提取的多糖可以阻止病毒在寄主细胞中的复制，并可有效地防止病毒侵入正常细胞 〔13〕 。

Beress等研究表明，海藻多糖具有抗HIV等多种药物作用。Ca2SP能够抑制少数有包膜病毒的复制。这些病毒包括单纯疱疹病毒I型、人巨细胞病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流行性感冒病毒和HIV 2 。Ca2SP能选择性抑制病毒在宿主细胞中的复制与传播。其中，形成钙离子螯合物和硫酸根是Ca2SP抗病毒效果所必需的 〔14〕 。红藻多糖对BIV的复制具有明显的抑制作用，其抑制率分别为85.96%和88.65% 〔15〕 。太平洋裂膜藻Schizyminia pacifica中的硫酸多糖是HIV病毒逆转录酶的特异性抑制剂。其浓度为2000IU/ml时，对病毒逆转录酶活性的抑制率高达92%，而对宿主细胞DNA和RNA的合成无影响。这一物质不仅可抑制HIV逆转录酶，而且对其他病毒的逆转录酶也有抑制作用 〔16〕 。从鹿角藻Pelvetia fastigiata及墨角藻Fucus disticus提纯的硫酸多糖可以在体外与肝病毒（HBV）抗衡 〔17〕 。

1.3 调节人体新陈代谢，提高机体解毒能力

褐藻酸酯能加快食物通过肠道的速度，缩短了营养成分的吸收过程，由此减少脂肪、糖和胆盐的吸收，降低血清胆固醇、血中甘油三酯和血糖的作用，可预防高血压、糖尿病、肥胖症等。同时褐藻糖胶和褐藻胶可络合Sr、Pb、Cu、Ba等金属离子，因此具有解毒和清肠作用 〔18〕 。

1.4 抗辐射作用

紫球藻胞外多糖（polysaccharide of por-phyidum sp，PSP）能显著提高小鼠NK细胞杀伤活性和IL-2活性，提高小鼠免疫功能，还可以提高辐射后机体NK细胞杀伤活性，增强其抗辐射能力 〔19〕 。用钝顶螺旋藻多糖处理的小鼠其抗辐射能力大大提高，在受到致死剂量 60 Coγ射线照射后的小鼠存活率比对照组提高33%，表明螺旋藻多糖能促进照射后小鼠造血功能的恢复 〔20〕 ，说明海洋多糖具有很强的抗辐射能力。

1.5抗氧化作用

生物自由基损伤与肿瘤、衰老、心血管等重大疾病均有密切关系，海洋多糖可以清除自由基对生物体的伤害。海藻硫酸多糖（SPS）具有清除活性氧的作用，是有效的自由基清除剂。低浓度的SPS（1g/L和5g/L）对多形核白细胞（PMN）呼吸爆发产生的活性O 2- 的作用是直接清除，高浓度的SPS（10g/L）除直接清除PMN和呼吸爆发产生的O 2- 外，尚能部分抑制PMN的活性，阻止O 2- 的生成 〔21〕 。季宇彬等 〔22〕 研究表明，羊栖菜多糖能提高白血病L 615 小鼠SOD和CAT的活性，减少脂质过氧化物（LPO）的含量，进而抑制红细胞膜蛋白与收缩蛋白的交联高聚物（HMP）的形成。壳多糖对氧自由基导致的人脐静脉内皮细胞损伤具有一定的保护作用，其机理可能是由于壳多糖在内皮细胞膜表面形成一层糖屏障，保护膜结构的完整性，从而防止受到氧阴离子自由基的损伤，也可能是它直接抑制氧自由基的产生 〔23〕 。因此，海洋生物多糖作为人体的抗氧化剂具有抗衰老与防止疾病的作用。

1.6 海洋生物多糖的其他作用

海洋生物多糖除了以上的主要作用外，还具有抗菌消炎作用，莼菜提取物加其他的辅料制成的糖果、口香糖对口腔咽部有抗菌消炎作用。同时还具有防基因突变、抗疲劳作用。

2 海洋生物药物综合开发及研究对策

利用海洋生物多糖开发海洋药物有许多途径，海洋生物来源丰富，可直接提取、分离、纯化而得到纯天然药物。但随着资源的不断开发以及人类掠夺式开发，再加上自然灾害的影响，可能引起资源的严重匮乏，并引起水质的严重污染，严重威胁着人类的生存，更为严重的是影响了海洋生物的可持续开发和海洋经济的发展。为避免以上不利因素，可以采取以下对策，开发海洋生物多糖和海洋其他药物。

2.1 利用细胞工程原理

利用细胞工程主要是对海洋生物通过细胞培养、原生质融合杂交技术以及组织培养技术来进行大规模培养，并对培养物进行活性物质提取。首先对海洋生物进行采集、分离，然后采取一定的培养基进行培养，通过反复离心，加入抗生素等方法除菌，进行反复培养，可筛选出含有高活性成分的品系。或者利用植物细胞的全能性，采用组织培养技术对海洋藻类的原生质体进行培养。紫菜叶状体的细胞和组织培养取得了成功 〔18〕 。

2.2 利用基因工程原理

对海洋生物的染色体DNA分离、纯化，并用适当的限制性内切酶酶切，然后在连接酶的作用下和适当的载体连接起来，导入合适的受体细胞中进行复制表达，并对重组DNA进行鉴定、筛选，筛选出高表达的克隆，通过发酵进行大规模培养;或者可用分子生物学手段对目的基因进行改造，使之更适合人体的需要;如在不影响正常功能的前提下，对基因进行突变改造，尽量减少其毒副作用，对某些非蛋白的活性物质如多糖也可以通过基因重组技术改变其代谢途径，经过转基因技术得到大量的活性物质，螺旋藻的基因工程研究取得了一些成果。范晓等 〔18〕 从螺旋藻中分离出藻蓝蛋白（all-phycocyanin）基因，首次从螺旋藻中分离到质粒，并证明质粒与藻丝体形态有一定的关系。因此利用基因工程原理培养海洋生物良种前景十分乐观。

2.3 对现有的海洋生物多糖进行结构改造，以提高生物活性

为提高多糖的生物活性，多糖的分子修饰和结构改造具有重要意义。主要是利用现有多糖残基上的羟基、羧基、氨基等基团运用化学方法进行衍生化，可能会提高多糖的活性，降低毒副作用。褐藻硫酸酯多糖其抗凝血活性比肝素强 〔24〕 ，低分子量的右旋硫酸酯具有抗凝血作用，并作为抗血栓药已应用于临床，它的抗病毒作用在艾滋病治疗上得到证实。羧甲基化为多糖增加了溶解度和电负性，能给多糖增强新的活性或带来新的活性。半纤维素是一种杂多糖，经羧甲基化能显著增加巨噬细胞的吞噬功能，能促进巨噬细胞酸性磷酸酯酶的合成，对巨噬细胞有直接激活作用 〔2〕 。动物多糖在结构上有氨基和糖醛酸构成的重复单元，如糖原、甲壳素、透明质酸等都具有抗肿瘤、抗凝血、可以促进巨噬细胞造血等多种功能。同时这些多糖应用在药物辅料方面，如赋型剂、包衣材料、化妆品基质、包埋剂和药物传递系统的载体，临床上还用于防止手术后粘连，促使创口愈合 〔7〕 。

总之，浩瀚的海洋蕴涵的生物种类繁多，但所含的活性物质甚微，且具有较强的药理作用，因此开发海洋药物具有重要意义。以海洋生物的可持续发展为战略，综合利用，合理开发，通过细胞工程、基因工程，以现有多糖为分子模型进行化学修饰，多渠道寻找高效活性物质是今后海洋药物以及其他天然药物的研究方向。

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海洋科学进展范文第3篇

关键词 热含量；底层水温；热量输送；影响因素；黄海；东海

中图分类号 P731.31 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）03-0228-03

地球表面约71% 为海洋所覆盖。在海洋中，海温与热含量有着密切的关系。海表面温度的季节变化会简单的由局地的通过混合层内的热通量进行调整[1]。近海海温和热含量的变化基本受2个方面的影响，即海气净热通量和海洋热平流[2]。目前的观测事实表明全球平均气温、海温升高，大范围冰雪融化以及海平面上升[3]，对中国近海的水文要素也产生了一些影响。汤明义等[4]分析了黄海冬季水温的垂向和水平分布，指出黄海垂向上在风力作用下混合的比较均匀，水平上受到黄海暖流、黄海沿岸流等不同流系的影响差异较大。刘凤树[5]指出东中国海环流的形成主要是黑潮作用的结果，风的效应仅起调节作用。由此可见，近海的环流及热量输送是黑潮作用下，受季风影响而形成的，对水平方向的热量分布具有重要影响。

由于渤海、黄海、东海海域水深较浅，海洋的记忆能力较弱，其年际变化信号主要受外部变异信号的影响。张 松等[6]发现东亚季风的年际变率与中国东部近海海表面温度整体的年际变率一致性较好，指出该海域处于东亚季风区，作为海洋的主要驱动力之一的季风，其变化对渤海、黄海、东海海洋环境产生重要影响。中国近海有广阔的大陆架，除南海的中南部外，近海大部分海域的水深呈自西北向东南倾斜、深度浅（200 m以内）、坡度平缓等特点。这使得东亚季风对中国近海环境有较强的作用，成为影响中国近海水温的重要因子之一[7]。

由于海洋实测资料的缺乏，一直以来对中国东部近海水温及热含量的研究较少。本文利用ROMS模式输出的中国东部近海水文要素数据来进行研究，通过明确水温与热含量的关系，重点分析平流热输送对热含量（代表底温）的影响，为相关研究提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

研究海底温度，由于缺乏长时间连续的实测资料，只能依靠模式输出的数据。本文采用ROMS海洋模型，对东中国海进行了1958―2005年的数值模拟。王悦[8]根据卫星观测资料，断面资料及沿海观测站资料对模式的温盐场进行了系统的检验，证明该模式结果基本可靠，可以应用于进一步研究。位势高度场资料源于美国国家环境预报中心。

1.2 研究方法

为了便于研究比较不同区域的底温变化及其影响因子，本文选取中国东部近海6个研究区域，各区域均为1°×1°，每个小区域内的底温取整个小区域所有格点的平均值。图1为分区编号。其中，区域1、2代表长江口以南和以北，区域3、4代表黄海南部和中部，区域5、6则是长江口南北两侧近岸区域。利用ROMS模式输出的中国东部近海水文要素数据，明确水温与热含量的关系，分析热含量的季节及年际变化，对黄海与东海海域底层水温影响因素进行研究。

2 结果与分析

2.1 海温与热含量的关系

海表面温度（Sea Surface Temperature，SST），作为衡量海洋热力状况的重要变量，一直以来得到研究人员的重视[9-10]。相关文献指出：东海沿岸SST主要受制于太阳辐射，呈南高北低分布。就近40年的资料而言，东海沿岸的SST总体呈上升趋势，其中冬季上升幅度最大，暖冬是SST总体呈上升趋势的重要因素[11]。

SST与底层温度分别反映了海洋上、下层中海水的热力状况。两者的变化均受到海气界面热交换和海洋平流的影响。根据模式输出的资料，计算了6个区域的整层（垂直积分）的热含量，之后计算了其1―5月各层水温与热含量的相关系数。取区域4各层水温与热含量的相关系数随季节和深度的分布，如图2所示，其余区域的相关系数场类似。

由图2可知，总体上热含量与海温关系随水深逐渐加强，联系最密切的区域出现在中下部深度。在层化较强的夏季，整层水温和热含量联系变弱。对底层水温来说，两者的相关系数始终较高，从侧面说明底层温度和热含量受到了共同因子的影响，两者的异常波动是基本一致的。因此，可以用整层的热含量来代表底层温度，通过研究热含量的变化及影响因子来探究影响底层温度变化的因素。

2.2 热含量的季节及年际变化

为了深入分析中国近海热含量的季节、年际变化及其影响因素，首先对计算得到的热含量场进行了年内EOF分解，取第一模态，解释方差高达88.74%，代表了热含量变化的平均状态，其空间分布及时间系数如图3所示。根据空间分布场来看，相对自身而言季节变化较大的区域出现在近岸及黄东海交界区域，黄海暖舌及台湾暖流所在的地方热含量相对稳定。从时间系数来看，最冷时段出现在1―3月，而最暖时段则出现在8―10月。整体的变化趋势滞后大气场的季节变化大约1个月。这与在中纬度地区主要是大气影响海洋的机制相符合。同时，暖流在此的作用则是抑制了热含量本身的变化。

袁承仪[12]在研究黄海时指出，9月至翌年2月，热含量下降伴随着海洋向大气输送热量，3―8月的热含量上升则伴随着大气向海洋输送热量，且全年的海气热输送绝对值均在量级上大于侧向热输送。在冬季较强的黄海暖流抑制了该区域的失热状况，使得热含量的变化幅度变小。这与图3所得结论是一致的，但具体到各个海域，热量的平流输送对局地热含量的影响并不明确。因此，为了分析热平流输送的作用，对上述6个区域，分别计算其多年平均的区域整层热含量和热量输入值。用当月热含量减去上月值，可得出多年平均的各月热含量变化值。将此值与前1个月的热输送量进行比较，可得出热输送对热含量的影响程度（图4）。

比较图4a～f可知，黄海中南部（区域3、4）和长江口海域（区域1、2）在4月热含量开始增加，而沿岸区域则提前1～2个月。之后6个区域的热含量均是在5―7月增加明显。到了9月，沿岸海域（区域5、6）热含量开始减少，其余海域则在10月热含量减少。总体来看，上述6个区域的热含量变化趋势基本一致，近岸海域提前1～2个月，水深越浅的海域（区域5）比较深的海域（区域6）变化早一些。

从热量输送来看，不同区域存在着差异，但整体上均较热含量变化小1个量级。区域1、2受到台湾暖流影响全年净得到热量，在冬春季节获得热量，在夏、秋季节失去热量。区域3、4正好相反，在冬、春季节失去热量，夏秋季节得到热量。但区域3净得到热量，而区域4失去热量。区域5、6均处于沿岸地带，但情况明显不同，区域5的热输送与热含量变化基本一致，热输送对热含量起到了一定作用，而区域6的热输送并不明显。

因此，在季节变化尺度上，热输送较热含量小1个量级，对热含量的影响较小。由于海洋在冬季向大气放热，夏季从大气吸热，在冬季得到热量而夏季失去热量的暖流区域，抑制了局地热含量的季节波动，而冷流区域恰恰相反，水平的平流输送反而促进了局地热含量的波动。参考上述的其他研究文献，可知热含量的季节变化是受海气界面的热通量主导，热平流的作用次之。

在热含量的年际变化中，已有研究均指出季风的重要性，但对水平热输送的贡献未作研究。为了更好辨明热含量与热输送在年际变化上的关联，取各月份各区域热输送值和相对该月份的热含量增加值（后1个月热含量减去当月热含量），计算它们的相关系数。结果如表1所示。表1中显示的数据均通过了90.0%的信度检验，部分数据通过了99.0%的信度检验。由表1可知，热平流输送与热含量的联系限于离岸深水海域，且只有在春、夏季节才较明显，其中黄海中部（区域4）联系最为密切。近岸海域两者并无明显相关性。因此，在黄东海研究海域，对热含量的年际变化，热平流输送的影响主要限定在春、夏季节的离岸海域（特别是黄海中部）。

3 结论

通过使用ROMS海洋模式输出的水文要素资料，并结合其他资料，探讨了黄东海研究海域底温和热含量变化的影响因子，研究结果表明，黄海与东海海域底层水温（热含量）的变化受到大气强迫和海洋平流的影响。在季节变化中，海气热通量占主导地位，水平热输送使得暖区底温的波动减小，冷区波动增大，改变了底层水温的水平分布。在年际变化中，水平热输送的作用主要限定在春、夏季节的离岸海域。在黄海南部海区，这一作用更为突出。

4 参考文献

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[2] 史得道，孙即霖.中国东部近海热含量季节变化及影响因素分析[J].中国海洋大学学报，2009，9（39）：274-280.

[3] 秦大河，罗勇，陈振林，等.气候变化科学的最新进展：IPCC第四次评估综合报告解析[J].气候变化研究进展，2007，3（6）：311-314.

[4] 汤明义，刘宇中，李洪海，等.渤、黄海及东海北部平均表面水温场季节变化特征其成因的初步分析[J].海洋学报，1989，11（5）：544-553.

[5] 刘凤树.黑潮和风应力对东中国海环流的作用[J].海洋科学，1985，9（3）：1-4.

[6] 张松，于非，刁新源，等.渤、黄、东海海表面温度年际变化特征分析[J].海洋科学，2009，33（8）：76-81.

[7] 蔡榕硕，陈际龙，谭红建.全球变暖背景下中国近海表层海温变异及其与东亚季风的关系[J].气候与环境研究，2011，16（1）：94-104.

[8] 王悦.东中国海物理环境长期变化的数值模拟研究[D].青岛：中国海洋大学，2009.

[9] 公言华，孙即霖，时晓.热带海洋潜热释放变化特征[J].中国海洋大学学报：自然科学版，2013，43（8）：15-23.

[10] 时晓，孙雅文，孙即霖.北冰洋纬向温度梯度对我国东北地区夏季降水影响的分析[J].中国海洋大学学报：自然科学版，2014，44（2）：1-6.

海洋科学进展范文第4篇

阅读下面的文字，完成后面的题目。

在海底装上“眼睛”

――地球系统的第三个观测平台

新世纪伊始，一个新的科学热点正在出现：这就是海底观测系统。其功能是把深海大洋置于人类的监测视域之内，以从根本上改变人类认识海洋的途径，开创海洋科学的新阶段。

迄今为止，人类“入地”的能力仍然远逊于“上天”。海底是最贴近地球深部的去处，从海底“第三个平台”观测地球，将揭示地球系统“运作”之谜。

建设中的海底观测系统，是通向新突破的捷径。作为新开的领域，各国都处在起步阶段。中国，正经历着数百年不遇的良机。

假如把地面与海面看作地球科学的第一个观测平台，把空中的遥测遥感看作第二个观测平台，那么新世纪在海底建立的，将是第三个观测平台。

人类认识世界的过程，是一部不断扩展视野的历史。古人没有想到海洋有这么大，15世纪重新发现的“托勒密地图”上并没有太平洋，以为欧洲航海西行到亚洲并不遥远，否则哥伦布也许不敢冒这个险。当然更不会知道海底的地形起伏，会比陆地的高山深谷还大，这要等到20世纪中期，有了声波测深技术才能发现。现在我们知道，海水比河水多百万倍，海洋的平均水深3800米。隔了厚层的水，人类对深海海底的了解，还不如月亮和火星表面。而地球深处“地幔”里的水，又比地球表面的海水多许多倍。

人类视域的突变发生在17世纪：用新发明的显微镜，看到了细胞，看到了微生物;用新发明的望远镜观察行星，提出了“日心说”，导致“哥白尼革命”。又一次突变发生在20世纪：航天技术使人类克服地球引力进入太空，第一次看到地球的全貌，开始将地球看作一个整体，将地球上种种现象连结为“牵一发动全身”的系统，导致地球系统科学的产生，被喻为“第二次哥白尼革命”。

这次“革命”对地球科学的影响最大，尤其是浩瀚的大洋。人类对海洋的认识，大都是19世纪晚期以来通过航海从船上取得，这种星星点点、断断续续的观测，带来了许多错觉和误会。直到20世纪早期，测量海底地形的办法还是用绳子系上重锤抛到海底，用绳子的长度测算水深，如此得来的测点寥若晨星，绘在图上当然只能说明海底平坦，地形单调。再如船上用温度计测量海水表层，只能测了上一点再测下一点，永远也画不出一张同时的海洋温度图来。20世纪出现的遥测遥感技术从卫星获取地球信息，开辟了全新的对地观测系统，能够获取全球性的和动态性的图景。同时得到的不仅有海水表面的温度、风场、海流和波浪，而且有生产力、污染以至浅海地形等各方面的信息。

但是遥感技术的主要观测对象在于地面与海面，缺乏深入穿透的能力。隔了千百米厚的水层，遥感技术难以达到大洋海底。现在要问：能不能换一个视角，不要老是从海面看海底？可不可以从海底看海面，把观测平台放到海底去？新世纪伊始，一个新的热点正在出现：这就是海底观测系统。

海底的观测平台的功能是把深海大洋置于人类的监测视域之内，结果将从根本上改变人类认识海洋的途径，开创海洋科学的新阶段。

1.请准确指出本文主要介绍的对象，并说明其出现的社会背景。

解析：此题考查学生的分析概括能力。要能够迅速准确地弄清楚科普文叙述的对象，就得树立全局意识。也就是说，在通读全文后要把握好各段段意，分清作者的叙述重点主次，切不能断章取义。具体到此题，本文在首段抛出话题――海底观测系统，接着从之前观测技术的不足、人类对海洋的认识过程及建设海底观测系统的突出优点等方面展开，顺理成章地点出题旨。

答案：海底观测系统。随着人类社会的发展进步，人类视野已由“海面”拓展到了“海底”。可之前所有的监测平台及技术都无法从根本上改变人类认识的途径，因而也就无法掌握到海底更多更准确的有效信息。而海底观测系统能转换视角，从根本上改变了人类认识海洋的途径，开启了海洋科学的新阶段。

2.综观全文，人类对海洋的认识经历了哪几个阶段？

解析：此题考查学生对文章写作思路的把握。一般来说，科普文章的层次是比较分明的，或以时间为序（本文是以时间为序），或以空间为序，或按总分的顺序解说。

答案：第一阶段：人类对海洋的认识主要通过航海从船上获得;第二阶段：人类通过简单的工具测量海洋;第三阶段：遥感遥测技术出现后，人类从卫星获取地球信息，加强了对海洋的认识。第四阶段：海底观测系统的建成，人们可以从海底看海面。

【技法指津】

找准科普文写作之对象，理清其思路结构，是读懂此类文章的关键一步。那么该如何把握对象、理清思路呢？

一、识记一定的文体知识

科普文是介绍、普及科学知识的说明文体。大致分为科学说明文和科学小品文。其结构并不复杂，常见的结构形式有“总（概说）―分（具体）”式、“总（概说）―分（具体）―总（概说）”式、“分（具体）―总（概说）”式、并列式、递进式等。

二、树立整体的阅读意识

确定科普文的说明对象及分析思路时，一定要有整体意识，需要具备整体把握的能力。有些科普文的内容介绍说明的是广大读者不太熟悉，甚至从未听闻接触到的，作者为将之讲述得更加通俗易懂，往往会拿不少大家熟知的事物来打比方或作比较，如不能搞清各段的内容及段落之间的关系，也弄不清各事物之间的联系和区别，就易弄错对象，自然也就无法梳理好文章的结构层次。当然，这种对文章整体把握的意识不仅适用于科普文，同样适用于其他文本的阅读。

三、掌握基本的解题策略

一般而言，说明对象会在文本中多次出现，如果说明对象是众多事物，叙写的主次会比较分明。不管怎样，只要明白了作品所阐述事物的特点、性质、现状、发展前景及意义等内容共同指向的对象，就找到答案了。

而解答“把握文章结构，分析文章思路”类的题型时应注意：理清文章的层次，看文章写了哪几层意思（要善于借助标志性的词或过渡句）;找中心句或关键词，并将其加以概括。另外还要特别注意关联词。常见的关联词有递进、并列、假设、条件、因果、转折等几大类，阅读时，看到“首先”，要想到“其次”;看到“多项条件”，要找到“唯一条件”;看到“所以”，要寻找“原因”……高考命题者常常在关联词语的运用方面设置考题。注意关联词有助于我们快速阅读，准确找到答案所在的重点段落或重点句子。

【阅读训练】

阅读下面的文字，完成后面的题目。

“好奇”号火星漫游记

李 理

“祝贺你们！”肃静的大厅里传来一声浑厚的问候。大屏幕前，正在观察“好奇”号行动的科学家们屏息凝听着随后的一段话。这是一份来自火星的特殊问候。近日，“好奇”号火星车在接收了地球上的语音邮件之后，通过美国宇航局的深空天线网络接收信号将其向地球转发回来。这是人类首次完成从地球上向其他行星发送语音邮件并转发回来的任务。

“好奇”之路漫漫行

自2011年11月，美国“好奇”号火星车被成功送入设计轨道之后，其征程一直被广大。到目前为止，“好奇”号火星探测器进展顺利。成功踏出火星第一步，成功发回邮件等一系列测试，均表明“好奇”号目前状态良好。

在近日的会上，美国航天局对外了“好奇”号传来的照片。根据这些照片，人们可以清晰地识别出火星山麓地区一些侵蚀形成的冲沟地形，以及其层状沉积结构。目前，搭载在“好奇”号上的镜头已经拍摄了附近夏普山的缓坡下部地形景象。科学家表示，那里将是“好奇”号攀登夏普山的位置，照片中的层状沉积岩层是它的最终目标。但是，有一片暗色的沙丘横亘在“好奇”号和沉积岩层之间。根据资料，科学家判断，这片暗色区域存在不同颜色的地区，每部分所含成分并不相同，是历史成因的差异导致了这些岩石的多样性。

此外，根据报告“好奇”号已从着陆点附近出发，正式开始向400米外的首个科研目的地格莱内尔格前进，该地是三种地形相交的区域。科研人员期待首个岩石目标能在这一区域找到，并对其进行取样和分析。

火星生命仍为谜

那么，是何原因让“好奇”号火星车备受世界关注呢？科学家表示，是人类对生命起源的未知迫使人类关注外星球。之前的资料显示，火星上存有火山喷发后的坑状高低。而有关科学家也曾称，一些带回来的标本也显示火星上有机物是存在的。虽然有科学家表示在火星上发现有机物质并不能证明火星现在或者过去存在生命，陨石可将有机物质携带到火星上，此外，有些可能被有机物质污染的探测仪器限制了对火星现代微生物的探测任务。因此，对此次“好奇”号的火星之旅是否会发现有机物，成功验证生命是否存在，是一个被大众关注的话题。“在我看来，如果‘好奇’号发现了火星上存在有机物，那么这将是火星上存在生命发现的转折点。”美国科学家曾经如此表态。

然而，火星探测的任务并不局限于对生命是否存在于火星的探索，科学家还将通过研究地球以外的太阳系和银河系中的物理化学环境，逐步认识地球上的生命的产生过程。假设探测到火星表面存在有机物的痕迹，科学家们表示，其重点将转向研究这些有机物的性质以及形成过程，并确定有机物质是否能与火星生命起源产生关联。

“好奇”探索最先进

此番访问火星时，科学家们为“好奇”号选择了最优的探测地点以及携带先进的科学仪器。例如，“好奇”号中搭载了最先进的火星样本分析仪，该设备将对火星大气、岩石和土壤粉末进行取样成分分析。虽然在升空之后，曾遇到些许麻烦，但它最终完成了对内部残留地球大气成分的测试分析工作。火星样本分析仪设备首席科学家表示：“对于测试结果非常满意，结果完美地证明了该设备测定气体成分的精确性。”目前，“好奇”号发回的数据已经快要超过在此之前所有火星车发回数据的总和。

与此同时，“好奇”号在火星上工作丝毫不用担心其能源问题。以核燃料为主要动力的“好奇”号采用了模块化设计，可以适应多种不同的任务需求，供能相对稳定。并且，该核电池的主要原料为“性情温和”的放射性元素钋-238。该元素不会发生核爆炸，而是缓慢衰变放出能量。在通讯传输上，在火星运行的全球性的通讯中继卫星系统持续不断地将数据从“好奇”号传回地球。并且，其自身拥有调整的数据传输速率的能力，让回传效率更高。

（选自《人民日报・海外版》2012年9月1日，有删改）

1.简要归纳“好奇”号“漫游”的历程。

答：_________________________________________________

_________________________________________________

2.文章的标题是“‘好奇’号火星漫游记”，为什么后两部分写的却是“火星生命仍为谜”和“‘好奇’探索最先进”？请作简要分析。

答：_________________________________________________

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3.联系文本，谈谈你认为尖端科学发展的意义所在。

海洋科学进展范文第5篇

7月20日，英特尔公司在北京召开主题为“至强芯融合智悉数据之路”的英特尔至强融核应用创新论坛，携手10余家生态系统合作伙伴以及来自科研探索和机器学习领域的最终用户，通过联合分享基于全新一代英特尔R 至强融核TM处理器的高性能计算平台的优秀解决方案和应用实例，向业界展示英特尔在高性能计算领域领先的技术优势和应用价值，证明了其与合作伙伴紧密协作加速中国本地高性能计算以及机器学习等领域创新进程的重要作用。来自海洋科学研究、大气污染防治等传统行业应用，以及以视频识别、基因测序为代表的大数据分析、机器学习等新型工作负载的用户，分享了其采用英特尔至强融核处理器构建高性能计算解决方案的创新成果，多家合作伙伴厂商也展示了其基于最新英特尔架构的解决方案。

近年来，高性能计算（HPC）已悄然成为全球成长最快的IT应用之一。根据IDC预测，该市场将继续增长，从2014年的210亿美元增长到2019年的310亿美元。各个行业和领域对快速计算、数字模拟和制定更明智决策的需求持续推动着超级计算机的快速发展。超级计算机现在正被用于提高大气污染监测的准确性、海洋环境数值预报的精确性、帮助探索更高效的能源，以及研究疾病的治愈方法、大数据分析以及机器学习、人工智能等新型应用。

作为全球高性能计算领域重要的参与者之一，英特尔致力于持续推动高性能计算在中国的创新应用和加速发展。“高性能计算是加速数据洞察和商业创新的关键途径，创新的HPC应用领域拓展将重塑人类的业务流程和认知方式，挖掘重新认识自然、社会以及人类自身的新手段。”英特尔数据中心事业部加速计算部门总经理 Barry Davis表示：“英特尔将为高性能计算迈入下一个发展阶段提供创新的底层架构技术支持，推动高性能计算在更多行业和领域实现创新和突破。”

全新一代英特尔至强融核处理器是英特尔首款专门针对高度并行工作负载而设计的、可独立自启动的主处理器，且首次实现了高带宽内存与高速互联技术的集成。凭借多达72个高效内核可提供超过3TFLOPs的双精度峰值的计算能力，消除对PCIe总线依赖而提供的高可扩展性，可集成双端口英特尔Omni-Path架构带来进一步降低解决方案成本、能耗和空间占用率的优势，以及与至强处理器相通用的编程模型可保证的软件与应用的兼容性，该处理器为更快速的数据分析提供了强劲的计算引擎与坚实的创新基石。

借助至强融核处理器的领先性能和通用x86结构体系，国家海洋局第一海洋研究所在海洋环流数值模式的设计与开发、可视化、数据分析等不同领域取得了一系列进展。来自海洋一所的刘海行主任介绍：“借助基于英特尔的高性能计算平台所提供的领先性能和统一编程模型，我们建立起三维、动态、实时、精准的海洋环境数值模拟系统，以创新的数字化技术加速海洋研究和海洋资源的开发利用。近期我们也在至强融核计算平台得到很好的测试结果。”