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海洋科學進展范文第1篇

【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。

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海洋科學進展范文第2篇

關鍵詞: 海洋生物多糖;應用;研究對策

多糖類物質是廣泛存在于動物、植物和微生物細胞壁的天然大分子物質，是生命有機體的主要組成部分，并在控制細胞分裂和分化、調節細胞生長和衰老以及維持生命有機體正常代謝等方面具有重要作用。近年來對植物、真菌多糖的研究較多，并證明許多植物和真菌多糖具有廣泛的生物活性，如香菇多糖具有抗腫瘤的作用，地黃多糖是一種免疫抑瘤的活性成分，并能增強機體的免疫功能 〔1〕 。海藻多糖是重要的多糖類物質，種類多、來源豐富，它不僅能提高機體免疫功能，而且具有抗腫瘤、抗病毒、抗輻射、降血脂及抗凝血等多種生物活性 〔2〕 。隨著多糖的進一步開發和海洋藥物的日益重視，對海洋生物多糖的研究也日益增多。目前研究較多的海洋生物多糖主要是海藻多糖和海洋動物多糖，主要有瓊膠、卡拉膠、褐藻膠、褐藻瓊膠、螺旋藻多糖和甲殼素。這些多糖是由多個相同的或不同的單糖通過糖苷鍵形成的高分子碳水化合物，它們與植物、動物、微生物多糖一樣也具有多種生理活性。本文對海洋生物多糖在醫學上的應用加以綜述，并對海洋生物的開發提出研究對策，為今后海洋生物的綜合開發利用提供一定的參考。

1 海洋生物多糖在醫學中的應用

1.1 提高機體免疫力，增強抗癌作用

海藻多糖能增強哺乳動物特異性免疫功能和非特異性免疫功能，增強小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬能力及對細胞免疫和體液免疫的功能 〔3〕 。海帶Laminaria japonica的熱溶多糖提取物能促進小鼠脾細胞DNA的合成活性，并對小鼠的抗金黃色葡萄球菌的吞噬細胞的消化活性具有促進作用，對脾細胞多克隆抗體（lgM和lgG）的生成也有促進作 用 〔4〕 。

海藻多糖的免疫調節性質對補體系統也有影響。高分子量的硫酸鹽多糖對補體活化有作用 〔5〕 ，而補體活化直接參與AS形成過程，因此其研究為AS的防治提供了新的策略 〔6〕 。

海洋活性多糖能誘導白細胞介素-1（IL-1）和腫瘤壞死因子（TNF）的生成，從而發揮免疫調節作用。從皺紋盤鮑中提取鮑魚多糖能夠明顯增加吞噬細胞的吞噬能力，增強遲發超敏反應，這種免疫增強作用可能是其抗癌作用的機理 〔7〕 。羊棲菜多糖對荷瘤小鼠的紅細胞免疫功能有促進作用，紅細胞的免疫功能主要是通過紅細胞膜上所含的C36受體（CR1）介導來實現的 〔8〕 ;紫菜多糖具有促進免疫功能活性而具抗癌的作用 〔9〕 。

褐藻多糖具有抗腫瘤的活性。鼠尾藻Sargas-sum thunbergii的熱水抽出物，用乙醇沉淀，Stphadex-G-100柱層析，分離的抗腫瘤多糖，主要含有巖藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、甘露糖的硫酸雜多糖，對接種艾氏腹水瘤20天的小鼠具有明顯的抑瘤作用 〔10〕 。

螺旋藻多糖蛋白提取物對體外癌細胞生長有抑制作用，可顯著抑制小鼠體內腹水肝癌細胞的增殖。螺旋藻多糖以0.3～0.5g/L對B37乳腺癌細胞的抑制率最高，可達68%，對K652白血病細胞抑制率為46% 〔11〕 。

1.2 抗病毒作用

從海藻Gelidum cartilagenium提取出的多糖和卡拉膠具有抗流感B病毒和腮腺炎病毒的作用。紅藻多糖（RP1，RP2）對牛免疫缺陷病毒（BIV）的生長具有明顯的抑制作用，其抑制率分別為85.96%和88.65%，與臨床批準使用的抗AIDS藥物疊脫氧胸腺嘧啶（89.52%）近似 〔11〕 。Gonzale報道 〔12〕 從海藻中提取得到的原卡拉膠族的多糖硫酸酯體外實驗證明，對正常細胞無不良影響，但能阻斷病毒對細胞的吸附，以及抑制人類免疫缺陷病毒（HIV）的逆轉錄酶，這樣對病毒所引起的疾病治療將是一大突破。從微紅藻中提取的多糖可以阻止病毒在寄主細胞中的復制，并可有效地防止病毒侵入正常細胞 〔13〕 。

Beress等研究表明，海藻多糖具有抗HIV等多種藥物作用。Ca2SP能夠抑制少數有包膜病毒的復制。這些病毒包括單純皰疹病毒I型、人巨細胞病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流行性感冒病毒和HIV 2 。Ca2SP能選擇性抑制病毒在宿主細胞中的復制與傳播。其中，形成鈣離子螯合物和硫酸根是Ca2SP抗病毒效果所必需的 〔14〕 。紅藻多糖對BIV的復制具有明顯的抑制作用，其抑制率分別為85.96%和88.65% 〔15〕 。太平洋裂膜藻Schizyminia pacifica中的硫酸多糖是HIV病毒逆轉錄酶的特異性抑制劑。其濃度為2000IU/ml時，對病毒逆轉錄酶活性的抑制率高達92%，而對宿主細胞DNA和RNA的合成無影響。這一物質不僅可抑制HIV逆轉錄酶，而且對其他病毒的逆轉錄酶也有抑制作用 〔16〕 。從鹿角藻Pelvetia fastigiata及墨角藻Fucus disticus提純的硫酸多糖可以在體外與肝病毒（HBV）抗衡 〔17〕 。

1.3 調節人體新陳代謝，提高機體解毒能力

褐藻酸酯能加快食物通過腸道的速度，縮短了營養成分的吸收過程，由此減少脂肪、糖和膽鹽的吸收，降低血清膽固醇、血中甘油三酯和血糖的作用，可預防高血壓、糖尿病、肥胖癥等。同時褐藻糖膠和褐藻膠可絡合Sr、Pb、Cu、Ba等金屬離子，因此具有解毒和清腸作用 〔18〕 。

1.4 抗輻射作用

紫球藻胞外多糖（polysaccharide of por-phyidum sp，PSP）能顯著提高小鼠NK細胞殺傷活性和IL-2活性，提高小鼠免疫功能，還可以提高輻射后機體NK細胞殺傷活性，增強其抗輻射能力 〔19〕 。用鈍頂螺旋藻多糖處理的小鼠其抗輻射能力大大提高，在受到致死劑量 60 Coγ射線照射后的小鼠存活率比對照組提高33%，表明螺旋藻多糖能促進照射后小鼠造血功能的恢復 〔20〕 ，說明海洋多糖具有很強的抗輻射能力。

1.5抗氧化作用

生物自由基損傷與腫瘤、衰老、心血管等重大疾病均有密切關系，海洋多糖可以清除自由基對生物體的傷害。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劑。低濃度的SPS（1g/L和5g/L）對多形核白細胞（PMN）呼吸爆發產生的活性O 2- 的作用是直接清除，高濃度的SPS（10g/L）除直接清除PMN和呼吸爆發產生的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，羊棲菜多糖能提高白血病L 615 小鼠SOD和CAT的活性，減少脂質過氧化物（LPO）的含量，進而抑制紅細胞膜蛋白與收縮蛋白的交聯高聚物（HMP）的形成。殼多糖對氧自由基導致的人臍靜脈內皮細胞損傷具有一定的保護作用，其機理可能是由于殼多糖在內皮細胞膜表面形成一層糖屏障，保護膜結構的完整性，從而防止受到氧陰離子自由基的損傷，也可能是它直接抑制氧自由基的產生 〔23〕 。因此，海洋生物多糖作為人體的抗氧化劑具有抗衰老與防止疾病的作用。

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，還具有抗菌消炎作用，莼菜提取物加其他的輔料制成的糖果、口香糖對口腔咽部有抗菌消炎作用。同時還具有防基因突變、抗疲勞作用。

2 海洋生物藥物綜合開發及研究對策

利用海洋生物多糖開發海洋藥物有許多途徑，海洋生物來源豐富，可直接提取、分離、純化而得到純天然藥物。但隨著資源的不斷開發以及人類掠奪式開發，再加上自然災害的影響，可能引起資源的嚴重匱乏，并引起水質的嚴重污染，嚴重威脅著人類的生存，更為嚴重的是影響了海洋生物的可持續開發和海洋經濟的發展。為避免以上不利因素，可以采取以下對策，開發海洋生物多糖和海洋其他藥物。

2.1 利用細胞工程原理

利用細胞工程主要是對海洋生物通過細胞培養、原生質融合雜交技術以及組織培養技術來進行大規模培養，并對培養物進行活性物質提取。首先對海洋生物進行采集、分離，然后采取一定的培養基進行培養，通過反復離心，加入抗生素等方法除菌，進行反復培養，可篩選出含有高活性成分的品系。或者利用植物細胞的全能性，采用組織培養技術對海洋藻類的原生質體進行培養。紫菜葉狀體的細胞和組織培養取得了成功 〔18〕 。

2.2 利用基因工程原理

對海洋生物的染色體DNA分離、純化，并用適當的限制性內切酶酶切，然后在連接酶的作用下和適當的載體連接起來，導入合適的受體細胞中進行復制表達，并對重組DNA進行鑒定、篩選，篩選出高表達的克隆，通過發酵進行大規模培養;或者可用分子生物學手段對目的基因進行改造，使之更適合人體的需要;如在不影響正常功能的前提下，對基因進行突變改造，盡量減少其毒副作用，對某些非蛋白的活性物質如多糖也可以通過基因重組技術改變其代謝途徑，經過轉基因技術得到大量的活性物質，螺旋藻的基因工程研究取得了一些成果。范曉等 〔18〕 從螺旋藻中分離出藻藍蛋白（all-phycocyanin）基因，首次從螺旋藻中分離到質粒，并證明質粒與藻絲體形態有一定的關系。因此利用基因工程原理培養海洋生物良種前景十分樂觀。

2.3 對現有的海洋生物多糖進行結構改造，以提高生物活性

為提高多糖的生物活性，多糖的分子修飾和結構改造具有重要意義。主要是利用現有多糖殘基上的羥基、羧基、氨基等基團運用化學方法進行衍生化，可能會提高多糖的活性，降低毒副作用。褐藻硫酸酯多糖其抗凝血活性比肝素強 〔24〕 ，低分子量的右旋硫酸酯具有抗凝血作用，并作為抗血栓藥已應用于臨床，它的抗病毒作用在艾滋病治療上得到證實。羧甲基化為多糖增加了溶解度和電負性，能給多糖增強新的活性或帶來新的活性。半纖維素是一種雜多糖，經羧甲基化能顯著增加巨噬細胞的吞噬功能，能促進巨噬細胞酸性磷酸酯酶的合成，對巨噬細胞有直接激活作用 〔2〕 。動物多糖在結構上有氨基和糖醛酸構成的重復單元，如糖原、甲殼素、透明質酸等都具有抗腫瘤、抗凝血、可以促進巨噬細胞造血等多種功能。同時這些多糖應用在藥物輔料方面，如賦型劑、包衣材料、化妝品基質、包埋劑和藥物傳遞系統的載體，臨床上還用于防止手術后粘連，促使創口愈合 〔7〕 。

總之，浩瀚的海洋蘊涵的生物種類繁多，但所含的活性物質甚微，且具有較強的藥理作用，因此開發海洋藥物具有重要意義。以海洋生物的可持續發展為戰略，綜合利用，合理開發，通過細胞工程、基因工程，以現有多糖為分子模型進行化學修飾，多渠道尋找高效活性物質是今后海洋藥物以及其他天然藥物的研究方向。

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海洋科學進展范文第3篇

關鍵詞 熱含量；底層水溫；熱量輸送；影響因素；黃海；東海

中圖分類號 P731.31 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2014）03-0228-03

地球表面約71% 為海洋所覆蓋。在海洋中，海溫與熱含量有著密切的關系。海表面溫度的季節變化會簡單的由局地的通過混合層內的熱通量進行調整[1]。近海海溫和熱含量的變化基本受2個方面的影響，即海氣凈熱通量和海洋熱平流[2]。目前的觀測事實表明全球平均氣溫、海溫升高，大范圍冰雪融化以及海平面上升[3]，對中國近海的水文要素也產生了一些影響。湯明義等[4]分析了黃海冬季水溫的垂向和水平分布，指出黃海垂向上在風力作用下混合的比較均勻，水平上受到黃海暖流、黃海沿岸流等不同流系的影響差異較大。劉鳳樹[5]指出東中國海環流的形成主要是黑潮作用的結果，風的效應僅起調節作用。由此可見，近海的環流及熱量輸送是黑潮作用下，受季風影響而形成的，對水平方向的熱量分布具有重要影響。

由于渤海、黃海、東海海域水深較淺，海洋的記憶能力較弱，其年際變化信號主要受外部變異信號的影響。張 松等[6]發現東亞季風的年際變率與中國東部近海海表面溫度整體的年際變率一致性較好，指出該海域處于東亞季風區，作為海洋的主要驅動力之一的季風，其變化對渤海、黃海、東海海洋環境產生重要影響。中國近海有廣闊的大陸架，除南海的中南部外，近海大部分海域的水深呈自西北向東南傾斜、深度淺（200 m以內）、坡度平緩等特點。這使得東亞季風對中國近海環境有較強的作用，成為影響中國近海水溫的重要因子之一[7]。

由于海洋實測資料的缺乏，一直以來對中國東部近海水溫及熱含量的研究較少。本文利用ROMS模式輸出的中國東部近海水文要素數據來進行研究，通過明確水溫與熱含量的關系，重點分析平流熱輸送對熱含量（代表底溫）的影響，為相關研究提供參考。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

研究海底溫度，由于缺乏長時間連續的實測資料，只能依靠模式輸出的數據。本文采用ROMS海洋模型，對東中國海進行了1958―2005年的數值模擬。王悅[8]根據衛星觀測資料，斷面資料及沿海觀測站資料對模式的溫鹽場進行了系統的檢驗，證明該模式結果基本可靠，可以應用于進一步研究。位勢高度場資料源于美國國家環境預報中心。

1.2 研究方法

為了便于研究比較不同區域的底溫變化及其影響因子，本文選取中國東部近海6個研究區域，各區域均為1°×1°，每個小區域內的底溫取整個小區域所有格點的平均值。圖1為分區編號。其中，區域1、2代表長江口以南和以北，區域3、4代表黃海南部和中部，區域5、6則是長江口南北兩側近岸區域。利用ROMS模式輸出的中國東部近海水文要素數據，明確水溫與熱含量的關系，分析熱含量的季節及年際變化，對黃海與東海海域底層水溫影響因素進行研究。

2 結果與分析

2.1 海溫與熱含量的關系

海表面溫度（Sea Surface Temperature，SST），作為衡量海洋熱力狀況的重要變量，一直以來得到研究人員的重視[9-10]。相關文獻指出：東海沿岸SST主要受制于太陽輻射，呈南高北低分布。就近40年的資料而言，東海沿岸的SST總體呈上升趨勢，其中冬季上升幅度最大，暖冬是SST總體呈上升趨勢的重要因素[11]。

SST與底層溫度分別反映了海洋上、下層中海水的熱力狀況。兩者的變化均受到海氣界面熱交換和海洋平流的影響。根據模式輸出的資料，計算了6個區域的整層（垂直積分）的熱含量，之后計算了其1―5月各層水溫與熱含量的相關系數。取區域4各層水溫與熱含量的相關系數隨季節和深度的分布，如圖2所示，其余區域的相關系數場類似。

由圖2可知，總體上熱含量與海溫關系隨水深逐漸加強，聯系最密切的區域出現在中下部深度。在層化較強的夏季，整層水溫和熱含量聯系變弱。對底層水溫來說，兩者的相關系數始終較高，從側面說明底層溫度和熱含量受到了共同因子的影響，兩者的異常波動是基本一致的。因此，可以用整層的熱含量來代表底層溫度，通過研究熱含量的變化及影響因子來探究影響底層溫度變化的因素。

2.2 熱含量的季節及年際變化

為了深入分析中國近海熱含量的季節、年際變化及其影響因素，首先對計算得到的熱含量場進行了年內EOF分解，取第一模態，解釋方差高達88.74%，代表了熱含量變化的平均狀態，其空間分布及時間系數如圖3所示。根據空間分布場來看，相對自身而言季節變化較大的區域出現在近岸及黃東海交界區域，黃海暖舌及臺灣暖流所在的地方熱含量相對穩定。從時間系數來看，最冷時段出現在1―3月，而最暖時段則出現在8―10月。整體的變化趨勢滯后大氣場的季節變化大約1個月。這與在中緯度地區主要是大氣影響海洋的機制相符合。同時，暖流在此的作用則是抑制了熱含量本身的變化。

袁承儀[12]在研究黃海時指出，9月至翌年2月，熱含量下降伴隨著海洋向大氣輸送熱量，3―8月的熱含量上升則伴隨著大氣向海洋輸送熱量，且全年的海氣熱輸送絕對值均在量級上大于側向熱輸送。在冬季較強的黃海暖流抑制了該區域的失熱狀況，使得熱含量的變化幅度變小。這與圖3所得結論是一致的，但具體到各個海域，熱量的平流輸送對局地熱含量的影響并不明確。因此，為了分析熱平流輸送的作用，對上述6個區域，分別計算其多年平均的區域整層熱含量和熱量輸入值。用當月熱含量減去上月值，可得出多年平均的各月熱含量變化值。將此值與前1個月的熱輸送量進行比較，可得出熱輸送對熱含量的影響程度（圖4）。

比較圖4a～f可知，黃海中南部（區域3、4）和長江口海域（區域1、2）在4月熱含量開始增加，而沿岸區域則提前1～2個月。之后6個區域的熱含量均是在5―7月增加明顯。到了9月，沿岸海域（區域5、6）熱含量開始減少，其余海域則在10月熱含量減少。總體來看，上述6個區域的熱含量變化趨勢基本一致，近岸海域提前1～2個月，水深越淺的海域（區域5）比較深的海域（區域6）變化早一些。

從熱量輸送來看，不同區域存在著差異，但整體上均較熱含量變化小1個量級。區域1、2受到臺灣暖流影響全年凈得到熱量，在冬春季節獲得熱量，在夏、秋季節失去熱量。區域3、4正好相反，在冬、春季節失去熱量，夏秋季節得到熱量。但區域3凈得到熱量，而區域4失去熱量。區域5、6均處于沿岸地帶，但情況明顯不同，區域5的熱輸送與熱含量變化基本一致，熱輸送對熱含量起到了一定作用，而區域6的熱輸送并不明顯。

因此，在季節變化尺度上，熱輸送較熱含量小1個量級，對熱含量的影響較小。由于海洋在冬季向大氣放熱，夏季從大氣吸熱，在冬季得到熱量而夏季失去熱量的暖流區域，抑制了局地熱含量的季節波動，而冷流區域恰恰相反，水平的平流輸送反而促進了局地熱含量的波動。參考上述的其他研究文獻，可知熱含量的季節變化是受海氣界面的熱通量主導，熱平流的作用次之。

在熱含量的年際變化中，已有研究均指出季風的重要性，但對水平熱輸送的貢獻未作研究。為了更好辨明熱含量與熱輸送在年際變化上的關聯，取各月份各區域熱輸送值和相對該月份的熱含量增加值（后1個月熱含量減去當月熱含量），計算它們的相關系數。結果如表1所示。表1中顯示的數據均通過了90.0%的信度檢驗，部分數據通過了99.0%的信度檢驗。由表1可知，熱平流輸送與熱含量的聯系限于離岸深水海域，且只有在春、夏季節才較明顯，其中黃海中部（區域4）聯系最為密切。近岸海域兩者并無明顯相關性。因此，在黃東海研究海域，對熱含量的年際變化，熱平流輸送的影響主要限定在春、夏季節的離岸海域（特別是黃海中部）。

3 結論

通過使用ROMS海洋模式輸出的水文要素資料，并結合其他資料，探討了黃東海研究海域底溫和熱含量變化的影響因子，研究結果表明，黃海與東海海域底層水溫（熱含量）的變化受到大氣強迫和海洋平流的影響。在季節變化中，海氣熱通量占主導地位，水平熱輸送使得暖區底溫的波動減小，冷區波動增大，改變了底層水溫的水平分布。在年際變化中，水平熱輸送的作用主要限定在春、夏季節的離岸海域。在黃海南部海區，這一作用更為突出。

4 參考文獻

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[10] 時曉，孫雅文，孫即霖.北冰洋緯向溫度梯度對我國東北地區夏季降水影響的分析[J].中國海洋大學學報：自然科學版，2014，44（2）：1-6.

海洋科學進展范文第4篇

閱讀下面的文字，完成后面的題目。

在海底裝上“眼睛”

――地球系統的第三個觀測平臺

新世紀伊始，一個新的科學熱點正在出現：這就是海底觀測系統。其功能是把深海大洋置于人類的監測視域之內，以從根本上改變人類認識海洋的途徑，開創海洋科學的新階段。

迄今為止，人類“入地”的能力仍然遠遜于“上天”。海底是最貼近地球深部的去處，從海底“第三個平臺”觀測地球，將揭示地球系統“運作”之謎。

建設中的海底觀測系統，是通向新突破的捷徑。作為新開的領域，各國都處在起步階段。中國，正經歷著數百年不遇的良機。

假如把地面與海面看作地球科學的第一個觀測平臺，把空中的遙測遙感看作第二個觀測平臺，那么新世紀在海底建立的，將是第三個觀測平臺。

人類認識世界的過程，是一部不斷擴展視野的歷史。古人沒有想到海洋有這么大，15世紀重新發現的“托勒密地圖”上并沒有太平洋，以為歐洲航海西行到亞洲并不遙遠，否則哥倫布也許不敢冒這個險。當然更不會知道海底的地形起伏，會比陸地的高山深谷還大，這要等到20世紀中期，有了聲波測深技術才能發現。現在我們知道，海水比河水多百萬倍，海洋的平均水深3800米。隔了厚層的水，人類對深海海底的了解，還不如月亮和火星表面。而地球深處“地幔”里的水，又比地球表面的海水多許多倍。

人類視域的突變發生在17世紀：用新發明的顯微鏡，看到了細胞，看到了微生物;用新發明的望遠鏡觀察行星，提出了“日心說”，導致“哥白尼革命”。又一次突變發生在20世紀：航天技術使人類克服地球引力進入太空，第一次看到地球的全貌，開始將地球看作一個整體，將地球上種種現象連結為“牽一發動全身”的系統，導致地球系統科學的產生，被喻為“第二次哥白尼革命”。

這次“革命”對地球科學的影響最大，尤其是浩瀚的大洋。人類對海洋的認識，大都是19世紀晚期以來通過航海從船上取得，這種星星點點、斷斷續續的觀測，帶來了許多錯覺和誤會。直到20世紀早期，測量海底地形的辦法還是用繩子系上重錘拋到海底，用繩子的長度測算水深，如此得來的測點寥若晨星，繪在圖上當然只能說明海底平坦，地形單調。再如船上用溫度計測量海水表層，只能測了上一點再測下一點，永遠也畫不出一張同時的海洋溫度圖來。20世紀出現的遙測遙感技術從衛星獲取地球信息，開辟了全新的對地觀測系統，能夠獲取全球性的和動態性的圖景。同時得到的不僅有海水表面的溫度、風場、海流和波浪，而且有生產力、污染以至淺海地形等各方面的信息。

但是遙感技術的主要觀測對象在于地面與海面，缺乏深入穿透的能力。隔了千百米厚的水層，遙感技術難以達到大洋海底。現在要問：能不能換一個視角，不要老是從海面看海底？可不可以從海底看海面，把觀測平臺放到海底去？新世紀伊始，一個新的熱點正在出現：這就是海底觀測系統。

海底的觀測平臺的功能是把深海大洋置于人類的監測視域之內，結果將從根本上改變人類認識海洋的途徑，開創海洋科學的新階段。

1.請準確指出本文主要介紹的對象，并說明其出現的社會背景。

解析：此題考查學生的分析概括能力。要能夠迅速準確地弄清楚科普文敘述的對象，就得樹立全局意識。也就是說，在通讀全文后要把握好各段段意，分清作者的敘述重點主次，切不能斷章取義。具體到此題，本文在首段拋出話題――海底觀測系統，接著從之前觀測技術的不足、人類對海洋的認識過程及建設海底觀測系統的突出優點等方面展開，順理成章地點出題旨。

答案：海底觀測系統。隨著人類社會的發展進步，人類視野已由“海面”拓展到了“海底”。可之前所有的監測平臺及技術都無法從根本上改變人類認識的途徑，因而也就無法掌握到海底更多更準確的有效信息。而海底觀測系統能轉換視角，從根本上改變了人類認識海洋的途徑，開啟了海洋科學的新階段。

2.綜觀全文，人類對海洋的認識經歷了哪幾個階段？

解析：此題考查學生對文章寫作思路的把握。一般來說，科普文章的層次是比較分明的，或以時間為序（本文是以時間為序），或以空間為序，或按總分的順序解說。

答案：第一階段：人類對海洋的認識主要通過航海從船上獲得;第二階段：人類通過簡單的工具測量海洋;第三階段：遙感遙測技術出現后，人類從衛星獲取地球信息，加強了對海洋的認識。第四階段：海底觀測系統的建成，人們可以從海底看海面。

【技法指津】

找準科普文寫作之對象，理清其思路結構，是讀懂此類文章的關鍵一步。那么該如何把握對象、理清思路呢？

一、識記一定的文體知識

科普文是介紹、普及科學知識的說明文體。大致分為科學說明文和科學小品文。其結構并不復雜，常見的結構形式有“總（概說）―分（具體）”式、“總（概說）―分（具體）―總（概說）”式、“分（具體）―總（概說）”式、并列式、遞進式等。

二、樹立整體的閱讀意識

確定科普文的說明對象及分析思路時，一定要有整體意識，需要具備整體把握的能力。有些科普文的內容介紹說明的是廣大讀者不太熟悉，甚至從未聽聞接觸到的，作者為將之講述得更加通俗易懂，往往會拿不少大家熟知的事物來打比方或作比較，如不能搞清各段的內容及段落之間的關系，也弄不清各事物之間的聯系和區別，就易弄錯對象，自然也就無法梳理好文章的結構層次。當然，這種對文章整體把握的意識不僅適用于科普文，同樣適用于其他文本的閱讀。

三、掌握基本的解題策略

一般而言，說明對象會在文本中多次出現，如果說明對象是眾多事物，敘寫的主次會比較分明。不管怎樣，只要明白了作品所闡述事物的特點、性質、現狀、發展前景及意義等內容共同指向的對象，就找到答案了。

而解答“把握文章結構，分析文章思路”類的題型時應注意：理清文章的層次，看文章寫了哪幾層意思（要善于借助標志性的詞或過渡句）;找中心句或關鍵詞，并將其加以概括。另外還要特別注意關聯詞。常見的關聯詞有遞進、并列、假設、條件、因果、轉折等幾大類，閱讀時，看到“首先”，要想到“其次”;看到“多項條件”，要找到“唯一條件”;看到“所以”，要尋找“原因”……高考命題者常常在關聯詞語的運用方面設置考題。注意關聯詞有助于我們快速閱讀，準確找到答案所在的重點段落或重點句子。

【閱讀訓練】

閱讀下面的文字，完成后面的題目。

“好奇”號火星漫游記

李 理

“祝賀你們！”肅靜的大廳里傳來一聲渾厚的問候。大屏幕前，正在觀察“好奇”號行動的科學家們屏息凝聽著隨后的一段話。這是一份來自火星的特殊問候。近日，“好奇”號火星車在接收了地球上的語音郵件之后，通過美國宇航局的深空天線網絡接收信號將其向地球轉發回來。這是人類首次完成從地球上向其他行星發送語音郵件并轉發回來的任務。

“好奇”之路漫漫行

自2011年11月，美國“好奇”號火星車被成功送入設計軌道之后，其征程一直被廣大。到目前為止，“好奇”號火星探測器進展順利。成功踏出火星第一步，成功發回郵件等一系列測試，均表明“好奇”號目前狀態良好。

在近日的會上，美國航天局對外了“好奇”號傳來的照片。根據這些照片，人們可以清晰地識別出火星山麓地區一些侵蝕形成的沖溝地形，以及其層狀沉積結構。目前，搭載在“好奇”號上的鏡頭已經拍攝了附近夏普山的緩坡下部地形景象。科學家表示，那里將是“好奇”號攀登夏普山的位置，照片中的層狀沉積巖層是它的最終目標。但是，有一片暗色的沙丘橫亙在“好奇”號和沉積巖層之間。根據資料，科學家判斷，這片暗色區域存在不同顏色的地區，每部分所含成分并不相同，是歷史成因的差異導致了這些巖石的多樣性。

此外，根據報告“好奇”號已從著陸點附近出發，正式開始向400米外的首個科研目的地格萊內爾格前進，該地是三種地形相交的區域。科研人員期待首個巖石目標能在這一區域找到，并對其進行取樣和分析。

火星生命仍為謎

那么，是何原因讓“好奇”號火星車備受世界關注呢？科學家表示，是人類對生命起源的未知迫使人類關注外星球。之前的資料顯示，火星上存有火山噴發后的坑狀高低。而有關科學家也曾稱，一些帶回來的標本也顯示火星上有機物是存在的。雖然有科學家表示在火星上發現有機物質并不能證明火星現在或者過去存在生命，隕石可將有機物質攜帶到火星上，此外，有些可能被有機物質污染的探測儀器限制了對火星現代微生物的探測任務。因此，對此次“好奇”號的火星之旅是否會發現有機物，成功驗證生命是否存在，是一個被大眾關注的話題。“在我看來，如果‘好奇’號發現了火星上存在有機物，那么這將是火星上存在生命發現的轉折點。”美國科學家曾經如此表態。

然而，火星探測的任務并不局限于對生命是否存在于火星的探索，科學家還將通過研究地球以外的太陽系和銀河系中的物理化學環境，逐步認識地球上的生命的產生過程。假設探測到火星表面存在有機物的痕跡，科學家們表示，其重點將轉向研究這些有機物的性質以及形成過程，并確定有機物質是否能與火星生命起源產生關聯。

“好奇”探索最先進

此番訪問火星時，科學家們為“好奇”號選擇了最優的探測地點以及攜帶先進的科學儀器。例如，“好奇”號中搭載了最先進的火星樣本分析儀，該設備將對火星大氣、巖石和土壤粉末進行取樣成分分析。雖然在升空之后，曾遇到些許麻煩，但它最終完成了對內部殘留地球大氣成分的測試分析工作。火星樣本分析儀設備首席科學家表示：“對于測試結果非常滿意，結果完美地證明了該設備測定氣體成分的精確性。”目前，“好奇”號發回的數據已經快要超過在此之前所有火星車發回數據的總和。

與此同時，“好奇”號在火星上工作絲毫不用擔心其能源問題。以核燃料為主要動力的“好奇”號采用了模塊化設計，可以適應多種不同的任務需求，供能相對穩定。并且，該核電池的主要原料為“性情溫和”的放射性元素釙-238。該元素不會發生核爆炸，而是緩慢衰變放出能量。在通訊傳輸上，在火星運行的全球性的通訊中繼衛星系統持續不斷地將數據從“好奇”號傳回地球。并且，其自身擁有調整的數據傳輸速率的能力，讓回傳效率更高。

（選自《人民日報?海外版》2012年9月1日，有刪改）

1.簡要歸納“好奇”號“漫游”的歷程。

答：_________________________________________________

_________________________________________________

2.文章的標題是“‘好奇’號火星漫游記”，為什么后兩部分寫的卻是“火星生命仍為謎”和“‘好奇’探索最先進”？請作簡要分析。

答：_________________________________________________

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3.聯系文本，談談你認為尖端科學發展的意義所在。

海洋科學進展范文第5篇

7月20日，英特爾公司在北京召開主題為“至強芯融合智悉數據之路”的英特爾至強融核應用創新論壇，攜手10余家生態系統合作伙伴以及來自科研探索和機器學習領域的最終用戶，通過聯合分享基于全新一代英特爾R 至強融核TM處理器的高性能計算平臺的優秀解決方案和應用實例，向業界展示英特爾在高性能計算領域領先的技術優勢和應用價值，證明了其與合作伙伴緊密協作加速中國本地高性能計算以及機器學習等領域創新進程的重要作用。來自海洋科學研究、大氣污染防治等傳統行業應用，以及以視頻識別、基因測序為代表的大數據分析、機器學習等新型工作負載的用戶，分享了其采用英特爾至強融核處理器構建高性能計算解決方案的創新成果，多家合作伙伴廠商也展示了其基于最新英特爾架構的解決方案。

近年來，高性能計算（HPC）已悄然成為全球成長最快的IT應用之一。根據IDC預測，該市場將繼續增長，從2014年的210億美元增長到2019年的310億美元。各個行業和領域對快速計算、數字模擬和制定更明智決策的需求持續推動著超級計算機的快速發展。超級計算機現在正被用于提高大氣污染監測的準確性、海洋環境數值預報的精確性、幫助探索更高效的能源，以及研究疾病的治愈方法、大數據分析以及機器學習、人工智能等新型應用。

作為全球高性能計算領域重要的參與者之一，英特爾致力于持續推動高性能計算在中國的創新應用和加速發展。“高性能計算是加速數據洞察和商業創新的關鍵途徑，創新的HPC應用領域拓展將重塑人類的業務流程和認知方式，挖掘重新認識自然、社會以及人類自身的新手段。”英特爾數據中心事業部加速計算部門總經理 Barry Davis表示：“英特爾將為高性能計算邁入下一個發展階段提供創新的底層架構技術支持，推動高性能計算在更多行業和領域實現創新和突破。”

全新一代英特爾至強融核處理器是英特爾首款專門針對高度并行工作負載而設計的、可獨立自啟動的主處理器，且首次實現了高帶寬內存與高速互聯技術的集成。憑借多達72個高效內核可提供超過3TFLOPs的雙精度峰值的計算能力，消除對PCIe總線依賴而提供的高可擴展性，可集成雙端口英特爾Omni-Path架構帶來進一步降低解決方案成本、能耗和空間占用率的優勢，以及與至強處理器相通用的編程模型可保證的軟件與應用的兼容性，該處理器為更快速的數據分析提供了強勁的計算引擎與堅實的創新基石。

借助至強融核處理器的領先性能和通用x86結構體系，國家海洋局第一海洋研究所在海洋環流數值模式的設計與開發、可視化、數據分析等不同領域取得了一系列進展。來自海洋一所的劉海行主任介紹：“借助基于英特爾的高性能計算平臺所提供的領先性能和統一編程模型，我們建立起三維、動態、實時、精準的海洋環境數值模擬系統，以創新的數字化技術加速海洋研究和海洋資源的開發利用。近期我們也在至強融核計算平臺得到很好的測試結果。”